Ανοσοϊστοχημική μελέτη της έκφρασης των πρωτεϊνών PTHrP, PTHR1 και MSX1 σε κεντρικά και περιφερικά γιγαντοκυτταρικά κοκκιώματα των γνάθων

Abstract

The purpose of this study was the immunocytochemical mapping of proteins PTHrP, PTHR1 and MSX1 within the cellular population of central (CGCG) and peripheral (PGCG) giant cell granulomas and the comparison of their expression between the two groups of lesions. Material and Methods This study included biopsy material from 20 lesions which were diagnosed as CGCG and 20 lesions which were diagnosed as PGCG. The material was retrieved from the Department of Oral Pathology and Medicine, Dental School, National and Kapodistrian University of Athens, and the Division of Oral Pathology, Department of Diagnostic Sciences, Dental School, University of Minnesota, USA. The following antibodies were used, a) polyclonal rabbit anti-PTHrP, b) polyclonal rabbit anti-PTHR1and mouse monoclonal ant-MSX1. The results were blindly evaluated and each specimen and each antibody were assessed regarding the percentage of stained multinucleated giant cells type I and type II and oval and spindle-shaped mononuclear cells. Results PTHrP and PTHR1 were expressed by nearly all multinucleated giant cells type I and oval mononuclear cells both in CGCG and PGCG specimens. In all CGCG and PGCG specimen nearly all giant cells type I strongly expressed MSX1 within the cytoplasm and around the nuclear membrane. A strong nuclear MSX1 expression was also observed by almost all oval and spindle-shaped mononuclear cells in most CGCG and PGCG specimen. Conclusions The PTHrP, PTHR1 and MSX1 proteins are variably expressed by CGCG and PGCG cell populations. The presence of PTHrP and PTHR1 in both CGCG and PGCG substrate cells indicates the possible formation of osteoclast giant cells through the typical osteoclastogenetic process, whereas the expression of those molecules by the multinuclear giant cells indicates the possible presence of an independent autocrine/paracrine process of osteoclastogenesis. Since no difference in the expression of PTHrP and PTHR1 between CGCG and PGCG lesions was observed despite the different clinical behaviour of the two lesions, the formation of the giant cells through the PTHrP-PTHR1 mechanism does not seem to have any obvious effect on the clinical and biological behaviour of the lesions. The strong MSX1 expression by mononuclear cells suggests the intense cell multiplication and supports their osteoblastic origin and differentiation. The CGCG association with residual dental follicle cells through MSX1, may explain the almost exclusive development of CGCG within the dentigerous areas of the jaws and its increased prevalence lesion in patients around the age of tooth formation.

Σκοπός της μελέτης είναι η χαρτογράφηση της ανοσοϊστοχημικής έκφρασης των πρωτεϊνών PTHrP, PTHR1 και MSX1 στον κυτταρικό πληθυσμό των κεντρικών (ΚΓΚ) και περιφερικών (ΠΓΚ) γιγαντοκυτταρικών κοκκιωμάτων και η σύγκριση των εκφράσεών τους μεταξύ ΚΓΚ και ΠΓΚ. Μεθοδολογία Το βιοψικό υλικό της μελέτης προήλθε από 20 βλάβες που είχαν διαγνωστεί ως ΚΓΚ και από 20 βλάβες που είχαν διαγνωστεί ως ΠΓΚ. Τα υλικό προερχόταν από το Εργαστήριο της Στοματολογίας του Οδοντιατρικού Τμήματος του ΕΚΠΑ και από το Division of Oral Pathology, Dental School, University of Minnesota. Χρησιμοποιήθηκαν τα αντισώματα α) polyclonal rabbit anti-PTHrP, β) polyclonal rabbit anti-PTHR1 και γ) mouse monoclonal ant-MSX1. Η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων έγινε τυφλά και σε κάθε παρασκεύασμα και για κάθε αντίσωμα αξιολογήθηκε το ποσοστό των χρωσμένων πολυπύρηνων γιγαντοκυττάρων τύπου Ι και τύπου ΙΙ, και των μονοπύρηνων κύτταρων με ωοειδή και με ατρακτοειδή πυρήνα. Αποτελέσματα Το PTHrP και ο PTHR1 εκφραζόταν από το σύνολο σχεδόν των πολυπύρηνων γιγαντοκυττάρων τύπου Ι και το σύνολο των μονοπύρηνων κυττάρων με ωοειδή πυρήνα τόσο στα ΚΓΚ και όσο και στα ΠΓΚ Σε όλα τα παρασκευάσματα των ΚΓΚ και ΠΓΚ το σύνολο σχεδόν των γιγαντοκυττάρων τύπου Ι εξέφραζαν έντονα την MSX1. Έντονη έκφραση της MSX1 παρατηρήθηκε επίσης στο σύνολο σχεδόν των μονοπύρηνων κυττάρων με ωοειδή και ατρακτοειδή πυρήνα στα περισσότερα παρασκευάσματα των ΚΓΚ και ΠΓΚ Συμπεράσματα Οι πρωτεΐνες PTHrP, PTHR1 και MSX1 εκφράζονται σε άλλοτε άλλο βαθμό από τους κυτταρικούς πληθυσμούς των ΚΓΚ και ΠΓΚ. Η παρουσία των PTHrP και PTHR1 στα κύτταρα του υποστρώματος υποδηλώνει την πιθανή δημιουργία των γιγαντοκυττάρων-οστεοκλαστών, μέσω του κλασσικού μηχανισμού οστεοκλαστογένεσης, η δε έκφραση των μορίων αυτών από τα πολυπύρηνα γιγαντοκύτταρα υποδηλώνει τη πιθανή παρουσία ενός αυτοκρινούς-παρακρινούς μηχανισμού οστεοκλαστογένεσης ανεξάρτητου από τον κλασσικό. Επειδή δεν βρέθηκε διαφορά στην έκφραση των PTHrP και PTHR1 μεταξύ ΚΓΚ και ΠΓΚ παρότι η κλινική συμπεριφορά των δύο βλαβών είναι διαφορετική, ο σχηματισμός των γιγαντοκυττάρων μέσω του μηχανισμού PTHrP - PTHR1 δεν φαίνεται να έχει εμφανή επίδραση στη κλινική και βιολογική συμπεριφορά της βλάβης. Η έντονη έκφραση της MSX1 στα μονοπύρηνα κύτταρα υποδηλώνει τον έντονο κυτταρικό πολλαπλασιασμό και υποστηρίζει την οστεοβλαστική τους προέλευση και διαφοροποίηση, η δε συσχέτιση των ΚΓΚ με υπολειμματικά κύτταρα του οδοντοθυλακίου μέσω της MSX1, θα μπορούσε να ερμηνεύσει την εντόπιση των ΚΓΚ στις οδοντοφόρες περιοχές των γνάθων και τη συχνότερη εμφάνιση σε ηλικίες που βρίσκονται κοντά στην περίοδο της οδοντογένεσης