Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Cytoplasmic inclusion bodies in neurons of Lagotto Romagnolo dogs

Show full item record

Title: Cytoplasmic inclusion bodies in neurons of Lagotto Romagnolo dogs
Author(s): Kiiskinen, Elina
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Veterinary Medicine
Degree program: Degree Programme in Veterinary Medicine
Language: English
Acceptance year: 2022
Abstract:
Inkluusiokappaleet ovat solunsisäisiä, rajautuneita kertymiä, jotka koostuvat usein solunsisäisestä materiaalista, kuten väärin laskostuneista proteiineista. Normaalioloissa kertymät poistetaan solunsisäisten hajotusreittien toimesta. Proteiinihajotusreittien toiminnan heikkeneminen onkin yhdistetty inkluusiokappaleiden syntyyn, mutta kokonaiskuva inkluusiokappaleiden muodostumisen taustalla on useimmissa sairauksissa vielä selvittämättä. Aivojen hermosoluihin kertyviä inkluusiokappaleita havaitaan ihmisillä monissa hermorappeumasairauksissa, kuten Alzheimerin taudissa (AD). Inkluusiokappaleita on löydetty myös koirilta hermorappeumasairauksien yhteydessä. Lagotto romagnolo (LR) on vanha italialainen koirarotu, joka on jalostettu etsimään tryffeleitä. Rodulla esiintyy monia neurologisia sairauksia, kuten pikkuaivojen kuorikerroksen rappeumaa ja idiopaattista epilepsiaa. Rodun yksilöiden histopatologisissa aivoleikkeissä on todettu eosinofiilisia hermosolujen sisäisiä inkluusiokappaleita hyvänlaatuisen familiaalisen pentuiän epilepsian yhteydessä, mutta niiden roolia taudinkuvassa ei ole tutkittu. Lisäksi inkluusiokappaleita on havaittu myös oireettomilla LR –rotuisilla koirilla. Tämä lisensiaatintutkielma koostuu kirjallisuuskatsauksesta sekä tutkimusosuudesta. Kirjallisuuskatsauksessa käsitellään lyhyesti niin ihmisten kuin koirienkin hermorappeumasairauksia, niihin liittyviä inkluusiokappaleita ja niiden koostumusta sekä solunsisäisiä hajotusreittejä, jotka saattavat liittyä inkluusiokappaleiden syntyyn. Keskushermoston histologisissa värjäyksissä yleisimmin käytetyt värjäystekniikat on myös käsitelty lyhyesti. Tutkimus on kuvaileva, retrospektiivinen tutkimus, jonka tarkoitus on kartoittaa LR –rotuisten koirien inkluusiokappaleiden sisältöä. Tutkimuksen aineistona oli Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisen tiedekunnan patologian osaston LR –rotuisten koirien ruumiinavauksissa otetut formaliinifiksoidut ja parafiiniin valetut aivoleikkeet vuosilta 2012–2018. Hematoksyliini-eosiini (HE)-värjätyistä, inkluusiokappaleita sisältävistä näytteistä valittiin yhden neurologisesti oireilevan ja kolmen oireettoman koiran väliaivoleikkeet jatkovärjäyksiin. Väliaivoleikkeiden polvitumakkeet värjättiin histokemiallisesti glykoproteiinien, lipoproteiinien, aminohappojen ja fibriinin tunnistamiseksi. Immunohistokemiallisten värjäysten kohteet olivat ubikitiini, a-synukleiini, β-amyloidi, p62, LC3 ja 1C2. Tuloksissa inkluusiokappaleet värjäytyivät tasaisen positiivisesti vain Malloryn fosfovolframihappo-hematoksyliini (PTAH) värjäyksellä. PTAH on histokemiallinen väri, jolla on suuri affiniteetti perusaminohappoihin, jotka ovat lysiini, arginiini ja histidiini. PTAH-positiivisia inkluusiokappaleita on aiemmin todettu spontaaneina ikään liittyvinä muutoksina laboratoriohiirillä. Tulosten mukaan tässä tutkimuksessa mukana olleiden LR rotuisten koirien inkluusiokappaleet siis koostuvat perusaminohapoista eivätkä sisällä hiilihydraatteja, lipidejä, fibriinisiä materiaaleja, a-synukleiinia tai β- amyloidia. Inkluusiokappaleissa ei havaittu viitteitä hajotukseen menevästä materiaalista, sillä myös p62, LC3 ja ubikitiini olivat immunovärjäyksissä negatiivisia. Elektronimikroskoopilla tarkasteltuna inkluusiokappaleiden ympärillä ei havaittu ympäröivää kalvoa ja niiden sisältämä materiaali oli tiheää sekä pienirakeista ja se sisälsi pieniä rakkulamaisia osia.
Inclusion bodies are intracellular limited aggregates that consist of subcellular components, such as proteins, that have folded incorrectly, accumulated, and not been eliminated by cells protective systems. Neuronal cytoplasmic inclusion bodies are formed in many human neurodegenerative diseases but have also been found in some canine neurodegenerative diseases. Malfunction of protein degradation systems has been linked to formation of inclusion bodies but the underlying purpose behind inclusion body formation is still often unknown. Lagotto Romagnolo (LR) is an old Italian dog breed. Several neurological diseases, such as benign familial juvenile epilepsy and cerebellar cortical abiotrophy, are known to occur among LR dogs. Eosinophilic neuronal cytoplasmic inclusion bodies have been discovered in brain samples of LR dogs with benign familial juvenile epilepsy and in LRs without clinical signs of disease. This licentiate thesis consists of a literature review and a histological study. The literature review introduces neuronal inclusion bodies and their known contents in general, as well as human and canine diseases linked to these inclusion bodies along with cellular processes that might be linked to the formation of inclusions. The most common staining methods used for neuronal inclusion bodies are also presented briefly. The study is a descriptive, retrospective study aiming to define the content of neuronal cytoplasmic inclusion bodies of LR dogs. The study material consisted of formalin-fixed, paraffin-embedded brain samples from four LR dogs that underwent autopsy at Section for Veterinary Pathology, University of Helsinki, from 2012 to 2018. One female dog with and three female dogs without neurological signs, all with a finding of intraneuronal cytoplasmic inclusions in the brain sections stained with hematoxylin-eosin-stain, were chosen for further stainings. The geniculate nuclei brain samples were stained histochemically for glycoproteins, lipoproteins, basic amino acids, and fibrin. Immunohistochemical stains used were ubiquitin, a-synuclein, β-amyloid, p62, LC3 and 1C2. The inclusions stained positively with Mallory phosphotungstic acid hematoxylin staining (PTAH) in all tested samples. PTAH is a histochemical stain with a high affinity to basic amino acids lysine, arginine, and histidine. Neuronal inclusion bodies that are positive on PTAH have been found as spontaneous age-related lesions in laboratory mice. In electron microscopy, the inclusion material was electron dense and finely granular with some small vesicular profiles without a limiting membrane. In conclusion, the neuronal inclusion bodies in geniculate nuclei of LR dogs in this study contain basic amino acids and not carbohydrates, lipids, or fibrinous material. The inclusion bodies are, however, not targeted for degradation as no p62, LC3 or ubiquitin signal was detected. Aggregation of a-synuclein or β-amyloid were also not detected within the inclusion.
Keyword(s): Lagotto Romagnolo inclusion body neuronal cytoplasmic inclusion bodies neuropathology neurodegeneration inkluusiokappale hermosolujen sisäiset inkluusiokappaleet neuropatologia hermorappeumasairaus


Files in this item

Files Size Format View
Kiiskinen_Elina_tutkielma_2021.pdf 14.44Mb PDF

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record