Der immunhistochemische Nachweis des nicht-selektiven Kationenkanals TRPC6 im menschlichen Hippocampus

Abstract

Neurologische Erkrankungen zählen weltweit zu den häufigsten und belastendsten Krankheitsbildern. Im Zuge des demografischen Wandels gewinnen insbesondere neurodegenerative Erkrankungen wie zerebrale Ischämie und Demenz zunehmend an Bedeutung. Gleichzeitig sind die Therapieoptionen vieler neurologischer Erkrankungen sehr begrenzt. Der nicht-selektive Calciumkanal TRPC6 scheint an der Pathogenese verschiedener Neuropathologien wie zerebraler Ischämie, Alzheimer, Epilepsie und Gliome unmittelbar beteiligt zu sein. Ein immunhistochemischer Nachweis des Kanalproteins im menschlichen Hippocampus und Kleinhirn ist laut aktueller Studienlage bislang nicht erfolgt und wird erstmals durch diese Arbeit bereitgestellt. In der vorliegenden Arbeit wurden elf Hippocampi aus sechs Körperspendern des Anatomischen Instituts des Saarlandes aufbereitet und immunhistochemisch auf die Expression des TRPC6-Kanalproteins untersucht. Des Weiteren wurden ergänzend zwei Präparate des menschlichen Kleinhirns aus einem Körperspender und zwei Proben menschlicher Glioblastome aus Patienten des Universitätsklinikums des Saarlandes untersucht. Ein Farbnachweis für das TRPC6-Kanalprotein zeigte sich immunhistochemisch im menschlichen Hippocampus in Körnerzellen des Gyrus dentatus, in Pyramidenzellen des Cornu ammonis (CA1–CA4) und des Subiculums sowie in subzellulären Strukturen des Stratum moleculare und multiforme des Gyrus dentatus. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass TRPC6 in diesen Regionen exprimiert wird und als Mediator der Calciumhomöostase wesentlich an der synaptischen Plastizität und Gedächtnisbildung des Menschen beteiligt ist. In Übereinstimmung mit bisherigen Studien am Tiermodell zeigte sich im menschlichen Kleinhirn ein Farbnachweis für das TRPC6-Kanalprotein immunhistochemisch in inhibitorischen Purkinje-Zellen und inhibitorischen Golgi- und Sternzellen. Im Einklang mit bestehenden Studien konnte außerdem ein Farbnachweis für das TRPC6 Kanalprotein in menschlichen Glioblastomen beobachtet werden. Zusammenfassend sind die Ergebnisse hinweisend auf eine Expression von TRPC6 im menschlichen Hippocampus, Kleinhirn und in menschlichen Glioblastomen. Sie unterstreichen die Relevanz des TRPC6-Kanalproteins für die Neurophysiologie des Menschen und thematisieren sein Potenzial als mögliches zukünftiges Therapieziel für verschiedene neurologische Krankheitsbilder.

Neurological diseases are among the most common and debilitating conditions worldwide. In the wake of demographic change, neuropathologies such as cerebral ischemia and dementia are becoming increasingly significant. At the same time, the treatment options for many neurological diseases are very limited. The non-selective calcium channel TRPC6 appears to be directly involved in the pathogenesis of various neurological diseases such as cerebral ischemia, Alzheimer's disease, epilepsy and glial cancer. According to current studies, immunohistochemical detection of the channel protein in the human hippocampus and cerebellum has not yet been achieved and is provided for the first time in this study. In the present study, eleven hippocampi from six body donors at the Anatomical Institute of Saarland University were processed immunohistochemically and examined for the presence and distribution of the TRPC6 channel protein. In addition, two preparations of the human cerebellum from a body donor and two samples of human glioblastomas from patients at Saarland University Medical Center were examined. Immunohistochemical staining revealed TRPC6 channel protein expression in the human hippocampus in granule cells of the dentate gyrus, in pyramidal cells of the cornu ammonis (CA1–CA4) and subiculum, and in subcellular structures of the stratum moleculare and multiforme of the dentate gyrus. The results suggest that TRPC6 is expressed in these regions and, as a mediator of calcium homeostasis, plays an important role in synaptic plasticity and memory formation in humans. In line with previous studies in animal models, immunohistochemical staining for the TRPC6 channel protein was observed in inhibitory Purkinje cells and inhibitory Golgi and stellate cells in the human cerebellum. Consistent with existing studies, staining for the TRPC6 channel protein was also observed in human glioblastomas. In summary, the results indicate TRPC6 expression in the human hippocampus, cerebellum and human glioblastomas. They underline the relevance of the TRPC6 channel protein for human neurophysiology and highlight its potential as a possible future therapeutic target for various neurological conditions.