Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: https://hdl.handle.net/1946/34945
Arfgeng heilablæðing (Hereditary cystatin C Amyloid Angiopathy (HCCAA)) er alvarlegur sjúkdómur sem erfist í íslenskum fjölskyldum. Arfberar sjúkdómsins bera L68Q stökkbreytingu í cystatin C geni, CST3. Stökkbreytt cystatin C mýlildi hleðst upp í heilaæðum sem leiðir að lokum til þess að æðin rofnar og það verður heilablæðing. HCCAA tilheyrir hópi sjúkdóma sem eiga það sameiginlegt að mýlildi fellur út í heilaæðum, "Cerebral Amyloid Angiopathy" (CAA). Cystatin C hleðst fyrst upp í grunnhimnu milli miðlags og útlags og í grunnhimnu umhverfis sléttvöðvafrumur í miðlagi æðaveggja. Þetta á einnig við um aðra CAA sjúkdóma og því hefur lengi verið haldið fram að sléttvöðvafrumur taki þátt í meingerð CAA. Í HCCAA er einnig aukning á grunnhimnupróteininu, kollagen IV, sem hleðst upp samhliða cystatin C í æðaveggjum heilaæða. Í húð arfbera hefur verið sýnt fram á tengsl á milli cystatin C, kollagens IV og trefjakímfruma, en þekkt er að sléttvöðvafrumur og trefjakímfrumur framleiði og seyti kollageni. Trefjakímfrumur hafa þó ekki verið skoðaðar í heila HCCAA með tillti til uppsöfnunar á cystatin C og kollageni IV.
Markmið verkefnisins var að skoða trefjakímfrumur og aðrar frumur innan æðaveggja í æðum reifa- og skúmssvæði heilans. Rannsakað var hvort þessar frumur væru að taka þátt í meingerð sjúkdómsins. Til að skoða þessar frumur voru paraffín sneiðar úr reifa- og skúmssvæði heilans mótefnalitaðar með panil af mótefnum.
Niðurstöður verkefnisins sýndu meinafræðilegar breytingar í æðaveggjum heilaæða HCCAA sjúklinga, þ.á.m. mikla frumufækkun, þykknun á æðaþeli, slitrótta innanþekju og mikla uppsöfnun á cystatin C mýlildi og kollageni IV. Innanþekjufrumulag í æðaþeli var orðið slitrótt, útlit fruma í innanþekjulagi var breytt, þ.e. voru orðnar ílangar og spólulaga og þær voru farnar að missa innanþekjufrumu markera sína og byrjaðar að tjá sléttvöðvafrumu og trefjakímfrumu markera sem bendir til þess að einhverjar innanþekjufrumur eru að gangast undir umbreytingu yfir í virkjaðar trefjakímfrumur með endothelial mesenchymal transition (EndoMT). Sléttvöðvafrumur sem enn voru til staðar í æðaveggnum lituðust minna eða jafnvel ekkert með sértækum "mid-term" og "late-term" sléttvöðvafrumu markerum líkt og desmin og h-caldesmon, en lituðust sterkt með SMA sem bendir til umbreytingar sléttvöðvafruma yfir í virkjaðar trefjakímfrumur. Niðurstöður sýndu einnig mikil tengsl á milli trefjakímfruma og kollagens IV, bæði í þykknuðu æðaþeli og miðlagi æðaveggsins. Ekki sáust tengsl milli fruma innan æðaveggsins og cystatin C uppsöfnunar. Hins vegar var sterk samlitun á milli cystatin C og kollagens IV, og dreifing litunar var mjög svipuð.
Niðurstöður verkefnisins benda til þess að virkjaðar trefjakímfrumur taki þátt í meingerð arfgengrar heilablæðingar (HCCAA) með því að framleiða og seyta frá sér kollageni IV sem hleðst upp í æðaveggjum í reifa- og skúmssvæði heilans. Cystatin C hleðst svo upp í æðaveggjum í þykknaðri grunnhimnu vegna aukins kollagens IV og festist þar vegna innanæða flæðis cystatin C með heila- og mænuvökva, og millifrumuvökva innan grunnhimnu heilaæða.
Hereditary cystatin C Amyloid Angiopathy (HCCAA) is a serious disease in Icelandic families. HCCAA patients carry a L68Q mutation in cystatin C gene, CST3, which causes mutant cystatin C to form amyloid and accumulate in cerebral blood vessel walls. The accumulation of cystatin C amyloid leads to pathological changes in the blood vessel walls, resulting in rupture and brain hemorrhage. HCCAA is classified with group of diseases named “Cerebral Amyloid Angiopathy” (CAA), were amyloid deposits in cerebral blood vessel walls. Cystatin C amyloid deposits in the basement membranes (BM) of cerebral vessels, i.e. in elastic lamina and within the BM of smooth muscle cells in the tunica media. This also applies to other CAA and it has been stated that cerebrovascular smooth muscle cells participate in pathology of CAA. Collagen IV accumulates alongside to cystatin C in cerebral vessel walls in HCCAA. In skin biopsies from carriers of the L68Q mutation, collagen IV accumulation was closely associated with cystatin C deposition and fibroblasts and it is well known that fibroblasts and smooth muscle cells produce and secrete collagen. Fibroblasts have not been researched in cerebral vessels of HCCAA in regards to deposition and accumulation of cystatin C and collagen IV.
The aim was to study fibroblasts and other cell types in leptomeningeal cerebral vessel walls in HCCAA by using post-mortem brain samples, and investigate whether fibroblasts or other cells of the vessel walls participate in the pathology of the disease. Paraffin sections from the leptomeningeal area were immunostained with a panel of antibodies.
The results revealed pathological changes in vessel walls of the HCCAA patients, i.e. degeneration of cells, tunica intima thickening and excessive accumulation of collagen IV and cystatin C. Endothelial layer in the tunica intima was discontinuous, their appearance was changed, i.e. they were elongated and spindle shaped and had started to lose their specific endothelial molecular markers and initiated the expression of smooth muscle cell markers and fibroblast markers. This indicates that some endothelial cells have started differentiation into myofibroblasts (activated fibroblasts) through Endothelial Mesenchymal Transition (EndoMT). Smooth muscle cells in the tunica media and intima also showed morphological changes and had started to lose the expression of specific “mid-term” and “late-term” smooth muscle cell markers (desmin and h-caldesmon) but there was strong staining with SMA which indicates differentiation into myofibroblasts. Results also revealed close association between myofibroblasts and collagen IV, in thickened tunica intima and in tunica media of the cerebral vessel wall. No association was seen between cells in cerebral vessel walls and cystatin C deposition. However, co-localization was seen between cystatin C and collagen IV, which confirmed close association between the two proteins.
These results indicate that myofibroblast do participate in pathology of HCCAA by producing and secreting collagen IV in leptomeningeal vessel walls. Cystatin C amyloid then deposits in thickened BM when it drains from the brain through cerebrospinal fluid (CSF) and interstitial fluid (ISF) by perivascular pathway, and accumulates in the thickened BM due to a less permeable BM.
Skráarnafn | Stærð | Aðgangur | Lýsing | Skráartegund | |
---|---|---|---|---|---|
Klara Hansdottir_meistararverk_fibroblastar.pdf | 3.49 MB | Opinn | Heildartexti | Skoða/Opna | |
yfirlskem.pdf | 277.44 kB | Lokaður | Yfirlýsing |