Immunhistochemischer Nachweis der nichtselektiven Kationenkanäle TRPC3 und TRPC6 in endokrinen Drüsen des Menschen

Abstract

Die Regulation von Ca2+-Signalen spielt eine entscheidende Rolle in einer Vielzahl physio- logischer und pathophysiologischer Prozesse. Insbesondere die kanonischen transienten Rezeptor-Potential (TRPC)-Kanäle, darunter TRPC3 und TRPC6, sind integrale Bestand- teile dieser Signalwege und zeigen ein großes Potenzial als Zielstrukturen für neue thera- peutische Ansätze. Ihre Fähigkeit, intrazelluläre Ca2+-Spiegel zu modulieren, macht sie zu Schlüsselfaktoren in der Regulation von Zellfunktionen wie Proliferation, Migration und Sek- retion, aber auch in der Entwicklung und Progression von Erkrankungen wie Krebs, endo- krinen Störungen und Entzündungserkrankungen. In den hier vorgestellten Studien wurde die Expression von TRPC3/6 in menschlichem Ne- benschilddrüsen-, Schilddrüsen- und Pankreasgewebe mittels Immunhistochemie mit Knockout-validierten Antikörpern untersucht. Die Gewebeproben stammten aus chirurgi- schen Eingriffen und Körperspenden. Zur Quantifizierung der Färbeintensität wurde, wenn anwendbar, ein softwaregestütztes Scoring-System verwendet. Zusammenfassend liefern die hier präsentierten Studien neue Erkenntnisse bezüglich der Proteinexpressionsmuster von TRPC-Kanälen und ihrer potenziellen Relevanz in endokrinen Geweben und sollen unser Verständnis ihrer gewebespezifischen Verteilung verbessern. Die erste Studie untersucht die Expressionsmuster von TRPC3/6-Kanälen in gesundem sowie mit primärem Hyperparathyreoidismus erkranktem Nebenschilddrüsengewebe. Es konnte die Proteinexpression von TRPC3/6 in der menschlichen Nebenschilddrüse nach- gewiesen werden, insbesondere in Haupt- und oxyphilen Zellen. Auffällig war, dass der TRPC3-Färbescore in erkranktem Gewebe statistisch signifikant niedriger war als in gesun- dem Gewebe. Die zweite Studie analysiert die Verteilung der TRPC3/6-Kanäle in der gesunden mensch- lichen Schilddrüse. Die Immunfärbung von TRPC3/6 in Thyreozyten zeigte unregelmäßige Muster, bei denen einige Zellen eine intensive Färbung aufwiesen, während andere keine Färbung zeigten. Der Vergleich von Calcitonin- und TRPC3/6-immungefärbten Schnitten deutete stark auf eine Expression von TRPC3/6 in C-Zellen hin. Die dritte Studie fokussiert sich auf die immunhistochemischen Untersuchungen von TRPC3/6 im endokrinen und exokrinen Pankreasgewebe. Die TRPC3/6-Proteine konnten in verschiedenen Strukturen des Pankreas nachgewiesen werden, darunter Azinus-Zellen sowie Epithelzellen der Schalt-, intralobulären und interlobulären Gänge. Endokrine Langerhans-Inseln wurden eindeutig und homogen durch Anti-TRPC3- und Anti-TRPC6- Antikörper markiert. Die Ergebnisse tragen zu einem besseren Verständnis der Verteilung und Funktion von TRPC3/6 in ausgewählten endokrinen Geweben bei.

The regulation of Ca2+-signaling plays a crucial role in a vast number of physiological and pathophysiological processes. Especially, Transient Receptor Potential Canonical (TRPC) channels, including TRPC3 and TRPC6, are integral parts of these signaling pathways and may show great new potential as targets for novel therapeutic approaches. Their ability to modulate intracellular Ca2+-levels makes them key factors in the regulation of cellular functions such as proliferation, migration and secretion, but also in the development and progression of diseases such as cancer, endocrine disorders and inflammatory diseases. The herein presented studies investigated TRPC3/6 expression in human parathyroid, thyroid, and pancreatic tissues using immunohistochemistry with knockout-validated antibodies. Tissue samples were obtained from surgical procedures and body donations. A software- based scoring system was used to quantify staining intensity where applicable. Altogether, they provide new insights into the protein expression patterns of TRPC channels and their potential relevance in endocrine tissues, aiming to improve our understanding of their tissue-specific distribution. The first study investigates the expression patterns of TRPC3/6 channels both in healthy and in primary hyperparathyroidism-diseased parathyroid tissue. Protein expression of TRPC3/6 was detected in the human parathyroid gland, particularly in chief and oxyphilic cells. It was interesting to observe that the TRPC3 staining score was statistically significantly lower in diseased tissue than in healthy tissue. The second study analyzed the distribution of TRPC3/6 channels in the healthy human thyroid gland. Immunostaining of TRPC3/6 in thyrocytes revealed irregular patterns with some cells showing intense staining and others exhibiting no staining. Comparison of calcitonin and TRPC3/6 immunostained sections strongly indicated expression of TRPC3/6 in C-cells. The third study focuses on the immunohistochemical analysis of TRPC3/6 in endocrine and exocrine pancreatic tissue. TRPC3/6 proteins were detected in various structures of the pancreas, including acinar cells and epithelial cells of the ductal, intralobular and interlobular ducts. Endocrine islets of Langerhans were homogeneously labeled by anti-TRPC3 and anti-TRPC6 antibodies. These findings enhance the understanding of TRPC3/6 distribution and function in selected endocrine tissues.