Ιστολογική και υπερμικροσκοπική ανοσοεντόπιση των ενζύμων και πρωτεϊνών των κυτταρικών δομών αποθήκευσης της νοραδρεναλίνης στον κατεχολαμινικό πυρήνα Locus coeruleus του ανθρώπινου εγκεφάλου

Abstract

Human monoamine neurons are characterized by abundant spherical acidophilic protein-bodies, which originate from mitochondria, retaining the double membrane. In Locus Coeruleus (LC), they have somatodendritic distribution and are unequivocal storage vesicles for noradrenaline. Their depletion is accompanied by Parkinson’s disease (PD) pathology. The aim of this study was to investigate their composition and role in normal and pathological conditions. Post-mortem brain specimens were collected from control subjects and PD patients. Human adrenal medulla was used as a model-tissue and histochemical and immunohistochemical correlation between protein-bodies and chromaffin granules was made. At the ultrastructural level, the colloidal immunogold method was used. The mitochondrial origin of protein-bodies was sealed with their positive immunoreactivity for mitochondrial porin. The data provided demonstrate the ultrastructural immunolocalization of both Chromogranin-A and Vesicular Monoamine Transporter-2 in protein-bodies. The study of pathological brains also revealed the localization of a-synuclein in protein-bodies, as well as, in neuromelanin of LC neurons. The study of protein-bodies, which are responsible for somatodentritic storage and possible release of noradrenaline in human LC neurons, and their contribution in the formation of Lewy bodies, as indicated by the localization of common components among these two structures may be helpful, towards the understanding of PD.

Οι ανθρώπινοι μονοαμινικοί νευρώνες χαρακτηρίζονται από πολυάριθμα σφαιρικά οξεόφιλα πρωτεϊνικά σωμάτια, που προέρχονται από φυσιολογικά μιτοχόνδρια διατηρώντας τη διπλή μεμβράνη. Στον Υπομέλανα Τόπο (LC) εμφανίζουν σωματοδενδριτική κατανομή και αποτελούν αποθηκευτικά κυστίδια νοραδρεναλίνης. Η ελάττωσή τους συνδυάζεται με εκδήλωση νόσου Πάρκινσον (NΠ). Σκοπός της διατριβής ήταν η διερεύνηση της σύστασης και του ρόλου τους σε φυσιολογικές και παθολογικές καταστάσεις. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε νεκροτομικό υλικό εγκεφάλων φυσιολογικών ατόμων και ασθενών με NΠ. Ως ιστός-αναφοράς χρησιμοποιήθηκε μυελώδης μοίρα ανθρώπινων επινεφριδίων και πραγματοποιήθηκε ιστοχημική και ανοσοϊστοχημική σύγκριση των πρωτεϊνικών σωματίων με τα χρωμιόφιλα κοκκία. Σε υπερμικροσκοπικό επίπεδο εφαρμόστηκε ανοσοϊστοχημεία με κολλοειδή χρυσό. Η μιτοχονδριακή προέλευση των πρωτεϊνικών σωματίων επισφραγίστηκε με ανοσοεντόπιση σε αυτά της μιτοχονδριακής πορίνης. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκε υποκυτταρική εντόπιση των πρωτεϊνών χρωμογρανίνη Α και του κυστιδιακού μεταφορέα μονοαμινών-2, στα πρωτεϊνικά σωμάτια. Η μελέτη των παθολογικών εγκεφάλων ανέδειξε επιπλέον, την εντόπιση της α-συνουκλεΐνης στα πρωτεϊνικά σωμάτια και στη νευρομελανίνη των νευρώνων του LC. Η μελέτη των πρωτεϊνικών σωματίων που είναι υπεύθυνα για σωματοδενδριτική αποθήκευση και πιθανή απελευθέρωση της νοραδρεναλίνης στους ανθρώπινους νευρώνες του LC και η συμμετοχή τους στη δημιουργία των σωματίων Lewy, όπως υποδεικνύει η εντόπιση κοινών συστατικών ανάμεσα στις δύο αυτές δομές, θα βοηθήσει στη διερεύνηση της ΝΠ.