[Connexin 43 expression in human brain glial tumors]

Arkh Patol. 2017;79(2):3-9. doi: 10.17116/patol20177923-9.
[Article in Russian]

Abstract

Aim: Тo conduct an immunohistochemical (IHC) study of the expression of connexin 43 in the samples of glial tumors of various grades: gemistocytic astrocytomas (Grade 2), oligodendrogliomas (Grade 2) and glioblastomas (Grade 4).

Material and methods: The material investigated was fragments of human brain glial tumors (grade 2 gemistocytic astrocytomas (n=2), grade 2 oligodendrogliomas (n=2), and grade 4 glioblastomas (n=14) and those of tumor-surrounding tissue (n=4). The material was fixed in 10% buffered formalin, dehydrated, and embedded in paraffin according to the standard technique. IHC studies of the slices applied primary rabbit polyclonal antibodies against connexin 43 ('Spring Bioscience', USA) and the Dako EnVision + Peroxidase (DAB) visualization system ('Dako', Denmark). After the immunohistochemical reaction, the cell nuclei were stained with Mayer's hematoxylin.

Results: Immunohistochemistry showed the changing pattern of connexin 43 expression as compared with intact tissue in the glial tumors. Instead of the fine-granular expression in the thin cellular processes in the neuropil, the tumors mainly displayed a coarse-grained cytoplasmic and even nuclear reaction. The morphology and localization of positive structures depended on the variant of an examined tumor. In addition, the most malignant brain gliomas generally exhibited a reduction in the expression of connexin 43, i.e. its quantity is inversely proportional to the degree of malignancy of the tumor.

Conclusion: The low connexin 43 expression levels may reflect both a reduction in astroglial functional gap junctions and semicanals and a decrease in the amount of the protein itself that has independently antioncogenic properties. The observed cytoplasmic and nuclear expression of connexin 43 is most likely to be associated with the aberrant activity of a number of kinases, such as proto-oncogene tyrosine-kinase Src or protein kinase C (PKC).

Цель исследования - иммуногистохимическое (ИГХ) исследование экспрессии коннексина 43 в образцах глиальных опухолей различной степени малигнизации: гемистоцитарных астроцитомах (Grade 2), олигодендроглиомах (Grade 2) и глиобластомах (Grade 4). Материал и методы. Материалом для исследований послужили фрагменты глиальных опухолей головного мозга человека (гемистоцитарные астроцитомы (Grade 2, n=2), олигодендроглиомы (Grade 2, n=2), глиобластомы (Grade 4, n=14), а также фрагменты ткани (n=4), окружающей опухоль. Материал фиксировали в 10% забуференном формалине, обезвоживали и заливали в парафин по общепринятой методике. Для ИГХ-исследования срезов использовали первичные кроличьи поликлональные антитела к коннексину 43 ('Spring Bioscience', США) и систему визуализации Dako EnVision System + Peroxidase (DAB) ('Dako', Дания). После проведения иммуногистохимической реакции ядра клеток докрашивали гематоксилином Майера. Результаты. С помощью иммуногистохимии показано, что по сравнению с неизмененной тканью в глиальных опухолях характер экспрессии коннексина 43 меняется. Вместо мелкогранулярной экспрессии в тонких клеточных отростках в нейропиле в опухолях в основном наблюдается крупногранулярная цитоплазматическая и даже ядерная реакция. При этом морфология и локализация позитивных структур зависят от варианта исследуемой опухоли. Кроме того, в наиболее злокачественных глиомах мозга в целом отмечается снижение экспрессии коннексина 43, т.е. его количество обратно пропорционально степени злокачественности опухоли. Заключение. Низкий уровень экспрессии коннексина 43 может отражать как редукцию функциональных астроглиальных щелевых контактов и полуканалов, так и уменьшение количества самого белка, самостоятельно обладающего антионкогенными свойствами. Наблюдаемая цитоплазматическая и ядерная экспрессия коннексина 43, вероятнее всего, связана с аберрантной активностью ряда киназ, таких как протоонкогенная тирозинкиназа Src или протеинкиназа C (PKC).

MeSH terms

  • Astrocytoma / genetics*
  • Astrocytoma / pathology
  • Connexin 43 / genetics*
  • Gene Expression Regulation, Neoplastic
  • Glioblastoma / genetics*
  • Glioblastoma / pathology
  • Humans
  • Neoplasm Staging
  • Oligodendroglioma / genetics*
  • Oligodendroglioma / pathology
  • Proto-Oncogene Mas

Substances

  • Connexin 43
  • GJA1 protein, human
  • MAS1 protein, human
  • Proto-Oncogene Mas