Immunoekspresja białka LAMP2 w ośrodkowym układzie nerwowym u osób chorych na sporadyczną postać choroby Creutzfeldta-Jakoba (sCJD)

Introduction: Sporadic Creutzfeldt-Jakob disease (sCJD) is a fatal neurodegenerative disease. Based on the status of the codon 129 of the PRNP gene as well as the type of PrPSc protein, sporadic CJD is divided into 6 subtypes. Each subtype possess both different histochemical phenotype and clinical manifestation. LAMP2 is a membrane protein limiting late endosomes and lysosomes, which acts as a key element in endosomal-lysosomal system (ELS). ELS plays an important role in all major protein degradation systems in eukaryotic cells. It has been recently suggested that disruptions in the function of protein degradation pathways are likely to be main events in almost all neurodegenerative diseases. The main aim for current work was to demonstrate immunoexpression of LAMP2 protein in subtypes of sCJD. Material and methods: The material for current study was 26 brain tissue samples collected from patients with sCJD. The immunoexpression of LAMP2 and PrPSc proteins was studied by immunohistochemistry and confocal laser scanning microscopy (Olympus FluoView 1000). The studied group was subdivided into subgroups based on the subtype of sCJD. Semiquantitative results of the level of LAMP2 and PrPSc immunoexpression were analysed using statistical methods. Correlation ratios between levels of immunoexpression of aforementioned proteins were assessed using the Pearson’s correlation test. Group differences in sCJD subtypes and age groups were assessed using ANOVA. Results: The studied group consisted of 7 cases of subtype 1, 9 cases of subtype 2, 2 cases of subtype 3 and 1 case of subtype 5 of sporadic CJD. Pearson’s correlation test showed statistically significant relationship between immunoexpression of LAMP2 and PrPSc proteins. ANOVA showed significant differences between sCJD subtypes regarding immunoexpression of LAMP2 protein. No significant differences regarding immunoexpression of studied proteins were observed between age groups. Conclusions: 1) A strong positive correlation between levels of immunoexpressions of PrPSc and LAMP2 may represent up-regulation of the protein processing by endosomal-lysosomal system. 2) Significant differences of immunoexpression of LAMP2 protein were observed between subtypes of sporadic CJD. 3) Confocal laser scanning microscopy results confirmed significant positive relationships between immunoexpression of PrPSc and LAMP2 proteins.

Wstęp: Sporadyczna postać choroby Creutzfeldta-Jakoba (sCJD) to śmiertelna choroba neurologiczna z grupy pasażowalnych encefalopatii gąbczastych (TSE). Ze względu na obecność polimorfizmu w kodonie 129. genu PRNP oraz typ patologicznego białka PrPSc sCJD podzielono na 6 podtypów, różniących się obrazem histopatologicznym oraz spektrum objawów klinicznych. LAMP2 to białko błonowe będące składnikiem późnych endosomów i lizosomów, stanowiące ważny element systemu endosomalno-lizosomalnego odgrywającego kluczową rolę w procesach wewnątrzkomórkowej degradacji białek. Udowodniono, iż zaburzenia w systemach wewnątrzkomórkowej degradacji białek odgrywają istotną rolę w patogenezie chorób neurodegeneracyjnych. Celem pracy było określenie immunoekspresji białka LAMP2 w materiale pochodzącym od osób chorych na podtypy choroby sCJD. Materiał i metody: Materiałem do badań było 26 archiwalnych wycinków mózgów chorych na sCJD. Przy wykorzystaniu metod immunohistochemicznych oraz przy użyciu laserowego mikroskopu konfokalnego (Olympus FluoView 1000) oceniono immunoekspresję białek LAMP2 i PrPSc w zgromadzonym materiale. Grupę badaną podzielono na podgrupy ze względu na podtyp choroby sCJD. Wyniki półilościowej oceny siły reakcji immunohistochemicznych dla badanych białek poddano analizie statystycznej. Dokonano analizy korelacji pomiędzy średnimi wartościami siły reakcji immunohistochemicznych. Przy wykorzystaniu metody analizy wariancji oceniono różnice pomiędzy typami sCJD oraz pomiędzy grupami wiekowymi. Wyniki: W grupie badanej 7 przypadków stanowiły osoby z podtypem 1., 9 przypadków – osoby z podtypem 2., 2 przypadki – osoby z podtypem 3. i 1 przypadek – pacjent z podtypem 5. choroby sCJD. Wykazano istotne statystycznie korelacje pomiędzy siłą reakcji immunohistochemicznej dla białek LAMP2 i PrPSc. Znaleziono istotne statystycznie różnice pomiędzy podtypami sCJD ze względu na obecność białka LAMP2. Nie wykazano istotnych statystycznie różnic pomiędzy przedziałami wiekowymi ze względu na obecność badanych białek. Wnioski: W ramach przeprowadzonych badań: 1) wykazano obecność silnej dodatniej korelacji pomiędzy nasileniem reakcji immunohistochemicznej z przeciwciałami przeciw LAMP2 i PrPSc, co może być interpretowane jako pobudzenie aktywności układu endosomalno-lizosomalnego w neuronach kory czołowej; 2) stwierdzono obecność istotnych statystycznie różnic pomiędzy podtypami sCJD w zależności od nasilenia reakcji immunohistochemicznej z przeciwciałami przeciw LAMP2; 3) w badaniach z użyciem mikroskopu konfokalnego potwierdzono wykazane statystycznie wzajemne relacje badanych białek.