Cytokeratyna: A review on current concepts Kumar A, Jagannathan N – Int J Orofac Biol
REVIEW ARTICLE
Year : 2018 | Volume : 2 | Issue : 1 | Page : 6-11
Cytokeratin: A review on current concepts
Anoop Kumar1, Nithya Jagannathan2
1 Department of Oral and Maxillofacial Pathology, PSM College of Dental Science and Research, Trichur, Kerala, India
2 Research Assistant, Prince Philip Dental Hospital, University of Hong Kong, Hong Kong
| Data publikacji internetowej | 17-Jul-2018 |
Adres do korespondencji:
Anoop Kumar
Department of Oral and Maxillofacial Pathology, PSM College of Dental Science and Research, Trichur, Kerala, India, Research Assistant, Prince Philip Dental Hospital, University of Hong Kong
Indie
Source of Support: Brak, Conflict of Interest: Brak
DOI: 10.4103/ijofb.ijofb_3_18
| Abstrakt |
Cytokeratyny są białkami tworzącymi filamenty pośrednie i stanowią główny cytoszkielet komórek nabłonka. Mają one ogromną rolę w zapewnianiu mechanicznego wsparcia dla komórki. Istnieją różne rodzaje cytokeratyn, z których każdy wykazuje zróżnicowaną ekspresję w nabłonku. Cytokeratyny mogą być szeroko sklasyfikowane jako białka typu I lub kwaśne i typu II lub zasadowe. Ich ekspresja odgrywa rolę w różnicowaniu różnych typów komórek nabłonka, umożliwiając tym samym klasyfikację nowotworów. Pomagają one w diagnozowaniu różnych typów nowotworów i tym samym pełnią istotną rolę w patologii diagnostycznej.
Słowa kluczowe: Epithelium, intermediate filaments, keratin
Jak cytować ten artykuł:
Kumar A, Jagannathan N. Cytokeratin: A review on current concepts. Int J Orofac Biol 2018;2:6-11
How to cite this URL:
Kumar A, Jagannathan N. Cytokeratin: A review on current concepts. Int J Orofac Biol 2018 ;2:6-11. Available from: https://www.ijofb.org/text.asp?2018/2/1/6/236880
| Wstęp |  |
Cytokeratyny są filamentami pośrednimi zawierającymi keratynę zwykle występującymi w cytoszkielecie wewnątrzcytoplazmatycznym tkanki nabłonkowej. Termin cytokeratyna został wyprowadzony w latach 70-tych XX wieku, kiedy to zidentyfikowano białka wchodzące w skład filamentu pośredniego. Terminologia ta została jednak zmodyfikowana jako keratyny w nowej nomenklaturze systemowej w 2006 roku.
| Typy cytokeratyn | |
Istnieją dwa typy cytokeratyn: cytokeratyny o niskiej masie lub kwaśne cytokeratyny typu I i cytokeratyny o wysokiej masie lub zasadowe lub obojętne cytokeratyny typu II. Cytokeratyny o dużej masie cząsteczkowej lub cytokeratyny zasadowe lub obojętne obejmują liczne podtypy, a mianowicie CK1, CK2, CK3, CK4, CK5, CK6, CK7, CK8 i CK9. Cytokeratyny o niskiej masie cząsteczkowej lub cytokeratyny kwaśne obejmują CK10, CK12, CK13, CK14, CK16, CK17, CK18, CK19 i CK20. Ekspresja tych cytokeratyn różni się w różnych narządach i dlatego jest specyficzna dla danego narządu. Masa cząsteczkowa zmniejsza się wraz z liczbą cytokeratyn i tak cytokeratyna 1 ma największą masę cząsteczkową, a cytokeratyna 19 ma najmniejszą masę cząsteczkową. Podzbiory cytokeratyn, które wyraża komórka nabłonkowa, zależą od typu nabłonka i wzorca różnicowania.
| Biologia molekularna | |
Cytokeratyny są kodowane przez rodzinę obejmującą 30 genów. Wśród nich 20 to geny epitelialne, a 10 jest specyficznych dla trichocytów. W oparciu o niezwykłe zachowanie struktury łańcucha białkowego i genów keratyny sugeruje się, że pierwotny gen został złożony z mniejszych jednostek kodujących wielokrotne powtórzenia heptad (28 reszt lub 84 pary zasad) oddzielonych od siebie intronami. Liczba pozycji intronów, ale nie sekwencje intronów czy ich długość, jest na ogół dobrze zachowana. Jednak lokalizacja intronów w genach keratyny różni się nieznacznie. Mniejsze i kwa¶ne keratyny typu I (k9-k20) s± kodowane na chromosomie 17q, podczas gdy większe i bardziej zasadowe keratyny typu II (k1-k8) s± kodowane na chromosomie 12q. Większość scharakteryzowanych do tej pory ludzkich genów keratyny wydaje się istnieć w postaci pojedynczej kopii na haploidalny genom, z wyjątkiem k6. Pseudo gen został opisany dla ludzkiej keratyny 14. Keratyny mają wysoce homologiczną centralną helikalną domenę pręcikową, otoczoną przez różnej wielkości DNA domen aminowych i karboksyterminalnych członków tej podrodziny, które krzyżują się ze sobą. K20 była ostatnią keratyną, która została scharakteryzowana.,
Ostatecznie ustalono pewne ogólne zasady ekspresji genów keratyn, z których najbardziej uderzającą jest to, że co najmniej jeden członek każdej podrodziny jest zawsze współekspresjonowany w każdej danej tkance nabłonkowej. Ekspresja genów keratyn jest regulowana rozwojowo i nie ulega powszechnej ekspresji podczas rozwoju embrionalnego; raczej różne geny keratyn ulegają ekspresji na różnych etapach rozwoju komórek nabłonkowych podczas embriogenezy. Wszystkie łańcuchy cytokeratyn składają się z centralnej, bogatej w α-helisy domeny (o identyczności sekwencji 50%-90% pomiędzy cytokeratynami tego samego typu i około 30% pomiędzy cytokeratynami różnych typów) z nie-α-helikalnymi domenami N- i C-końcowymi. Domena α-helikalna liczy od 310 do 150 aminokwasów i składa się z czterech segmentów, w których powtarza się siedmio-pozostałościowy wzór. W tym powtarzającym się wzorze pierwsza i czwarta reszta są hydrofobowe, a reszty naładowane wykazują na przemian dodatnią i ujemną polaryzację, co powoduje, że polarne reszty znajdują się po jednej stronie helisy. Ta centralna domena łańcucha zapewnia wyrównanie molekularne w strukturze keratyny i sprawia, że w roztworze łańcuchy tworzą zwinięte dimery. Sekwencje końcowych domen łańcuchów cytokeratyn typu I i II zawierają subdomeny V1 i V2 po obu stronach domeny pręcikowej, które mają zmienną wielkość i sekwencję. W typie II występują również konserwowane subdomeny H1 i H2, obejmujące odpowiednio 36 i 20 reszt. Subdomeny V1 i V2 zawierają reszty wzbogacone o glicynę i/lub serynę, te pierwsze nadają łańcuchowi cytokeratynowemu silnie nierozpuszczalny charakter i ułatwiają interakcje z innymi cząsteczkami. Te końcowe domeny są również ważne w określaniu funkcji łańcucha cytokeratyny charakterystycznej dla danego typu komórek nabłonkowych. Dwa dimery cytokeratyny grupują się w tetramer keratyny poprzez wiązanie antyrównoległe. Ten tetramer cytokeratyny jest uważany za główny element budulcowy łańcucha cytokeratyny. Poprzez łączenie się tetramerów cytokeratynowych „od głowy do ogona” powstają protofilamenty, które z kolei splatają się parami tworząc protofibryle. Cztery protofibryle dają miejsce jednemu filamentowi cytokeratynowemu.
| Biologia komórki | |
Klasyfikacja i system numeracji keratyn (z wyjątkiem keratyn włosów i paznokci) oparte są na katalogu Molla i wsp.W przeciwieństwie do homopolimerycznej wimentyny i desminy, filamenty keratynowe zawierają co najmniej jednego członka podrodziny typu II. Pary keratyn wydają się być konsekwentnie współekspresjonowane w różnych typach komórek nabłonkowych, tak że pewne pary keratyn występują tylko w nabłonku prostym (typ I, 18, 19, i typ II K8), podczas gdy inne występują w nabłonku warstwowym (typ I k14 i typ II k4).
Podstawowy członek każdej pary keratyn jest zawsze większy od członka kwasowego o około 8 kDa. Wszystkie łańcuchy białek keratynowych mają wspólny plan strukturalny składający się z centralnej, bogatej w helisę α domeny otoczonej w dużej mierze niehelikalnymi N- i C-końcowymi domenami o zmiennej wielkości. Region α-helikalny ludzkiej keratyny zawiera 310-350 aminokwasów, flankowanych przez niehelikalne domeny typu „głowa-ogon”, których długość i skład są bardzo zróżnicowane. Domena α-helikalna ma długość około 47 nm i składa się z czterech segmentów zawierających siedmioczłonowy wzór powtórzeń (a-g) n, w którym pozycje a i d są głównie resztami hydrofobowymi, wraz z okresowym rozkładem reszt naładowanych o naprzemiennych ładunkach dodatnich i ujemnych. Ze względu na powtórzenie hepta D i wynikające z tego polarne reszty po jednej stronie helisy, keratyny spontanicznie tworzą w roztworze zwinięte dimery. Dane chemiczne, biofizyczne i mikroskopii elektronowej pozwoliły ustalić, że łańcuchy monomeryczne łączą się w równoległe i osiowe rejestry, tworząc dimer w kształcie pręta o średnicy 40-50 nm. Dimer ten łączy się w sposób antyrównoległy tworząc tetramer keratyny. Na całej szerokości filamentu keratynowego w przekroju poprzecznym znajduje się zazwyczaj 24-40 monomerów. Głównym elementem budulcowym keratyny jest tetramer, a te podjednostki są połączone w sposób „od głowy do ogona”, tworząc liniowe łańcuchy lub protofilamenty. Dwa protofilamenty splatają się ze sobą tworząc protowłókna, a grupy czterech protowłókien splatają się ze sobą tworząc 10-nm filamenty in vivo. Filamenty te s± zorganizowane w złożon± sieć supramolekularn±, która rozci±ga się od powierzchni j±dra do najbardziej peryferyjnej czę¶ci komórki. W genezie i utrzymaniu takiej sieci biorą udział liczne białka pomocnicze..,
| Biologia i patologia ludzkich keratyn | |
Różne ludzkie keratyny i pary keratyn rozmieszczone w komórkach są podsumowane poniżej:
Nabłonek prosty
K8/K18: Pierwotne keratyny komórek nabłonka prostego
Keratyny K8 i K18 są współekspresjonowane i stanowią pierwotną parę keratyn komórek nabłonka prostego, w tym różnych nabłonków miąższowych. Są one pierwszymi keratynami, które pojawiają się w embriogenezie, już w zarodkach preimplantacyjnych, a także wydają się być najstarszymi keratynami w filogenezie. W niektórych typach komórek epitelialnych, K8 i K18 są jedynymi obecnymi keratynami. Ultrastrukturalnie, filamenty keratynowe są luźno rozmieszczone w cytoplazmie i wykazują niewielkie wiązania. Innymi słowy, proste, jednowarstwowe nabłonki, takie jak komórki wyściełające przewody, komórki jelitowe, komórki mezotelialne, oraz dodatkowe proste keratyny nabłonkowe (K7, K19, i/lub K20) są obecne oprócz podstawowej pary K8/K18. K8 i K18 są szeroko rozpowszechnione wśród prawidłowych tkanek nabłonkowych, chociaż nie występują w różnicujących się keratynocytach.
W odniesieniu do nowotworów złośliwych, K8 i K18 ulegają ekspresji w większości raków, z wyjątkiem niektórych zróżnicowanych raków płaskonabłonkowych. Dlatego przeciwciała K8 i K18 silnie barwią większość gruczolakoraków i raków wątrobowokomórkowych. Innym zastosowaniem klinicznym K8/K18 jest wykrywanie tych fragmentów w surowicy pacjentów z nowotworami. Są one wykorzystywane do monitorowania obciążenia guza i progresji choroby. Ostatnio, specyficzny dla apoptozy fragment K18 został wykryty przez przeciwciało monoklonalne M30 markery nowotworowe w celu monitorowania obciążenia nowotworowego, progresji nowotworu i odpowiedzi na terapię.
K7/K19: wtórne keratyny prostych komórek nabłonkowych
K7 i K19 są „dodatkowymi” (wtórnymi) i również szeroko rozpowszechnionymi prostymi keratynami nabłonkowymi. Zazwyczaj występują one jako para keratyn w nabłonku przewodowym prostym. Keratyna typu I K19 jest najmniejszą keratyną i jest wyjątkowa, ponieważ w dużym stopniu pozbawiona jest niehelikalnej domeny ogonowej, typowej dla wszystkich innych keratyn. Być może wyewoluowała ona z keratyny keratynocytów. Ekspresja K19 może być indukowana przez zmiany patologiczne w niektórych nabłonkach, w których normalnie brak tej keratyny. Indukcję K19 obserwuje się również w komórkach nabłonka płaskonabłonkowego nadbazarowego błony śluzowej jamy ustnej z dysplazją nabłonka, ale także z zapaleniem, tak więc K19 nie może być stosowany jako specyficzny marker dysplazji w błonie śluzowej jamy ustnej. W rakach, K19 ulega szerokiej ekspresji zarówno w gruczolakorakach, jak i rakach płaskonabłonkowych i dlatego nie jest szeroko wykorzystywana jako marker immunohistochemiczny do podtypowania raków. Keratyna typu II K7, kolejna keratyna „typu przewodowego”, ma zasadniczo podobną, ale stosunkowo bardziej ograniczoną dystrybucję tkankową w porównaniu z K19. Podobnie jak K19, ulega ekspresji w kilku prostych nabłonkach przewodowych, mezotelium i nabłonkach pseudostratyfikowanych.
K20: Keratyna nabłonka przewodu pokarmowego, urotelium i komórek Merkela
K20 jest prostą keratyną nabłonkową o najbardziej ograniczonym wzorze ekspresji. Chociaż K20 jest keratyną typowo wyrażaną w nabłonku prostym, występuje również w samotnych, położonych podstawnie komórkach Merkela naskórka i zewnętrznej osłonce korzeniowej mieszka włosowego. K20 jest silnym markerem immunohistochemicznym w patologii nowotworów, ponieważ jej osobliwe spektrum ekspresji jest zasadniczo zachowane w odpowiednich rakach pierwotnych i przerzutowych. Należy zauważyć, że wartość diagnostyczna wzrasta, gdy markery K20 i K7 są stosowane w połączeniu. Na przykład, fenotyp K7/K20+ w przerzutach gruczolakoraka silnie przemawia za pochodzeniem z jelita grubego.
Stratified epithelia
K5/K14: Główne keratyny keratynocytów podstawnych
Keratyna typu II K5 i keratyna typu I K14 tworzą podstawową parę keratynową keratynocytów nabłonka płaskiego warstwowego, Są one silnie wyrażone w niezróżnicowanej warstwie komórek podstawnych, zawierającej komórki macierzyste, i są zdeklasowane w różnicujących się warstwach komórek nadpaznokciowych K5 i K14, które są jednolicie wyrażone we wszystkich warstwach. Ultrastrukturalnie, włókna keratynowe K5/K14 s± zwi±zane jako tonofilamenty i przylegaj± do desmosomów i hemidesmosomów. Funkcjonalne znaczenie K5 i K14 dla fizycznej stabilności naskórka stało się wyraźnie widoczne, gdy okazało się, że dominująco-ujemne mutacje genu K5 lub K14 powodują dziedziczną pęcherzową chorobę skóry epidermolysis bullosa simplex. Obecność zmutowanych K5 lub K14 powoduje zwiększoną kruchość keratynocytów podstawnych, tak że nawet łagodny uraz fizyczny prowadzi do śródnaskórkowej cytolizy komórek podstawnych i powstawania wypełnionych płynem pęcherzy. Spektrum ekspresji K5 i K14 w nowotworach dobrze odpowiada wzorcom w prawidłowym nabłonku. I tak, większość raków kolczystokomórkowych, jak również złośliwych międzybłoniaków wykazuje silną ekspresję tych keratyn, podczas gdy w gruczolakorakach ekspresja jest niewielka, ogniskowa lub nie występuje wcale. W dobrze zróżnicowanych i średnio zróżnicowanych rakach płaskonabłonkowych, K5 jest preferencyjnie zlokalizowana w peryferyjnych warstwach formacji komórek nowotworowych, co odpowiada ekspresji K5 w warstwie podstawnokomórkowej normalnego warstwowego nabłonka płaskonabłonkowego. Ogniskowa ekspresja K5 może być obserwowana w niektórych typach gruczolakoraka.
K15: keratyna komórek podstawnych i „marker” komórek macierzystych mieszków włosowych
K15 została po raz pierwszy zidentyfikowana jako mniejsza keratyna ludzkiego naskórka poprzez elektroforezę żelową preparatów cytoszkieletowych. K15 jest specyficznym składnikiem komórek podstawnych naskórka. Często K5 i K14 można również wykryć w niższych, suprabazalnych warstwach komórkowych.
Gdy synteza mRNA tych keratyn jest ograniczona do warstwy podstawnej, białka K5 i K14 pozostają zintegrowane ze złożonym cytoszkieletem keratynowym przez pewien czas, gdy komórki opuszczają przedział podstawny. Tak więc mogą one być barwione immunohistochemicznie w mniej lub bardziej suprabazalnych warstwach, w zależności od epitopu użytego przeciwciała. Dla porównania, K15 wydaje się całkowicie ograniczona do warstwy podstawnej komórek nabłonka płaskonabłonkowego warstwowego, gdzie może tworzyć heteropolimeryczne filamenty z K5.
K6/K16: Keratyny hiperproliferacyjnych keratynocytów indukowane w „aktywowanym” naskórku
Molekularne badania genetyczne ujawniły, że u ludzi istnieją trzy izoformy K6, mianowicie K6a, K6b i K6c, kodowane przez odrębne geny. MAb KA12 jest przeciwciałem, które najprawdopodobniej wybarwia co najmniej izoformę keratyny K6a i dobrze reaguje z przekrojami parafinowymi. U ludzi udowodniono, że mutacje w K6a lub K16 są przyczyną dziedzicznego zaburzenia pachyonychia congenita typu I (postać Jadassohn-Lewandowsky’ego), które objawia się pogrubieniem paznokci, hiperkeratozą dłoniowo-podeszwową i leukoplakiami jamy ustnej. Tak więc K6/K16 jest konstytutywną keratyną nabłonka warstwowego budowanego przez keratynocyty o stosunkowo wysokiej proliferacji, takiego jak tkanki błony śluzowej, naskórek dłoni i niektóre przydatki skóry. Ekspresja tych keratyn nie jest ograniczona do nabłonka płaskiego warstwowego, ale może być również obserwowana w niektórych strukturach gruczołowych. K6 wykrywana przez MAb KA12 może być odpowiednia jako immunohistochemiczny marker różnicowania płaskonabłonkowego w słabo zróżnicowanych rakach płaskonabłonkowych, obok K5.
K17: keratyna komórek podstawnych/mioepitelialnych i indukowana w „aktywowanych” keratynocytach
Keratyna typu I K17 została zidentyfikowana w naszych wczesnych badaniach elektroforetycznych w żelu jako główna keratyna raków podstawnokomórkowych skóry. Dalsze analizy białkowe wykazały jej obecność w rakach płaskonabłonkowych różnego pochodzenia, jak również w prawidłowych tkankach gruczołowych i jej pozorny brak również w nierogowaciejących nabłonkach płaskonabłonkowych. Szeroko-tkankowe badania przesiewowe ujawniły jego wybiórczą ekspresję w komórkach podstawnych i mioepitelialnych złożonych tkanek. Tak więc K17 może być uważana za „keratynę komórek podstawno-/mioepitelialnych”. K17 została zlokalizowana jako istotny składnik suprabazalnych warstw komórkowych zewnętrznej osłonki korzenia pęcherzykowego. Inną interesującą cechą K17 jest jej indukowalność po urazie skóry. Po K6/K16, K17 jest aktywowany w regeneruj±cych się i migruj±cych keratynocytach naskórka podczas gojenia się ran. Zidentyfikowano choroby dziedziczne u ludzi spowodowane mutacjami K17, z których najbardziej znana jest pachyonychia congenita typu II (postać Jacksona-Lawlera). Fenotyp tej genodermatozy obejmuje pogrubione paznokcie i torbiele pilo-sercowe. Innym schorzeniem związanym z mutacjami K17 jest steatocystoma multiplex, w której u pacjentów występują liczne torbiele związane z mieszkami włosowymi. Te genodermatozy w oczywisty sposób wiążą się z ekspresją i funkcjonalnym znaczeniem K17 w pilosebaceous i epiteliach. Ponieważ w keratynocytach K17 jest – podobnie jak K6 i K16 – keratyną indukowaną przez stres, uraz lub stan zapalny, nie jest zaskakujące, że raki płaskonabłonkowe wykazują ekspresję tych trzech keratyn. Ponieważ większość normalnych nabłonków płaskonabłonkowych pozbawiona jest K17, jej obecność w odpowiednich guzach może być traktowana jako neoekspresja w procesie nowotworzenia,
K1/K10: Główne keratyny różnicowania keratynocytów i keratynizacji
W naskórku przejście keratynocytów z proliferacyjnej warstwy komórek podstawnych do postmitotycznych warstw komórek suprabazalnych w procesie ostatecznego różnicowania i keratynizacji charakteryzuje się głęboką zmianą w ekspresji keratyn. Polega ona na przejściu z ekspresji keratyn komórek podstawnych (K5, K14 i K15) na keratyny naskórka suprabazalnego, keratynę typu II K1, a następnie keratynę typu I K10. Jest to jeden z klasycznych przykładów starannie regulowanej różnicująco specyficznej ekspresji białek keratynowych. Ultrastrukturalnie, filamenty keratynowe złożone z pary K1/K10 tworzą szczególnie gęste wiązki, które są tak charakterystyczne dla keratynocytów naskórka suprabazalnego. W sposób oczywisty nadaje to komórkom mechaniczną integralność, cały naskórek K10 specyficznie hamuje proliferację i progresję cyklu komórkowego keratynocytów, a utrata K10 prowadzi do zwiększonego obrotu keratynocytów. Mutacje w K1 i K10 są związane z zaburzeniami pęcherzowymi.
K9: keratyna różnicowania naskórka palmoplantarnego
Keratyna typu I K9 jest wysoce specyficzną keratyną terminalnie różnicujących się keratynocytów naskórka palmoplantarnego K9, tworzącą parę z K1, co wydaje się odzwierciedlać specjalny program różnicowania keratynocytów związany ze szczególnym wzmocnieniem mechanicznym. Immunostaining for K9 has significance for characterization of palmoplantar keratinocyte direction of transplants.
K2: Keratin of highly differentiated, advanced epidermal keratinocytes
K2, formerly K2e, is another keratin specific for the advanced terminal differentiation process of epidermal keratinocytes. Ta keratyna typu II, szeroko rozpowszechniona w większości miejsc ciała, ulega ekspresji późno, na zaawansowanym etapie różnicowania, w najwyższych warstwach naskórka (górna warstwa spinosum i warstwa ziarnista) w różnym stopniu. Mutacje w K2 były związane z ichtiozą pęcherzową Siemensa, chorobą pęcherzową wykazującą cytolizę w powierzchownych warstwach naskórka.,
K3/K12: Keratyny nabłonka rogówki
Para K3 (typ II)/K12 (typ I) jest parą keratyn nabłonka rogówki specyficzną dla typu komórkowego i związaną z różnicowaniem. Mutacje w tych keratynach powodują dystrofię rogówki Meesmanna charakteryzującą się mikrocystami śródnabłonkowymi w nabłonku rogówki.
K4/K13: Keratyny komórek nabłonka płaskonabłonkowego warstwowego śluzówki
W nabłonku płaskonabłonkowym warstwowym wewnętrznym, który w większości nie rogowacieje, wysoce charakterystyczna para keratyn wskazuje śluzówkową drogę różnicowania keratynocytów, tj, keratyna typu II K4 i keratyna typu I K13. Badania immunohistochemiczne z użyciem specyficznych MAbs K4 i K13 wykazały obecność K4 i K13 w całym przedziale nadpodstawnym nabłonka płaskonabłonkowego warstwowego błony śluzowej, podczas gdy przedział podstawny jest dodatni dla K5/K14. Co ciekawe, K4/K13 jest całkowicie nieobecny w naskórku i strukturach przydatków. Funkcjonalnie, K4 i K13 wydają się być ważne szczególnie jako składniki śluzówkowego nabłonka płaskonabłonkowego.
Mutacje w tych keratynach, leżące w motywach inicjacji lub terminacji helisy (odpowiednio HIM lub HTM), okazały się powodować dziedziczne zaburzenie białego gąbczastego znamienia Cannona. To schorzenie błon śluzowych objawia się białymi blaszkami głównie na błonie śluzowej policzków, histologicznie wykazując pogrubienie nabłonka gąbczastego z hydropęknięciem komórek nabłonka nadbazalnego. Również w tym przypadku kliniczna manifestacja patologicznych zmian keratyn dobrze odzwierciedla ich tkankową dystrybucję. W rakach płaskonabłonkowych wywodzących się z naskórka zasadniczo brak jest K4 i K13.
K76 i K77: Keratyny o bardzo szczególnych miejscach ekspresji
K76 (wcześniej oznaczana jako K2p) ulega ekspresji specyficznie w suprabazalnych warstwach komórkowych nabłonka żucia jamy ustnej, tj. lekko ortokeratynowego warstwowego nabłonka płaskiego wyściełającego dziąsła i podniebienie twarde. Wysoka specyficzność ekspresji czyni tę keratynę godną polecenia do stosowania jako „marker przewodów ekrynowych” w diagnostyce nowotworów.
K23, K24, K78, K79 i K80: Keratyny o wciąż nieznanym wzorcu ekspresji
Te pięć bardzo różnych keratyn uzupełnia rodzinę ludzkich białek keratynowych.
| Wnioski | |
Keratyny są ważnymi protektorami integralności strukturalnej nabłonka, a także regulatorami ruchliwości, sygnalizacji, wzrostu i syntezy białek. Keratyny były konwencjonalnie używane jako markery diagnostyczne. Jednak coraz więcej dowodów wskazuje na ich znaczenie jako markerów prognostycznych i aktywnych regulatorów nowotworzenia nabłonka i odpowiedzi na leczenie.
Wsparcie finansowe i sponsoring
Nie dotyczy.
Konflikt interesów
Brak konfliktu interesów.
|
|
Franke WW, Schmid E, Osborn M, Weber K. Intermediate-sized filaments of human endothelial cells. J Cell Biol 1979;81:570-80.
|
|
|
Oriolo AS, Wald FA, Ramsauer VP, Salas PJ. Intermediate filaments: A role in epithelial polarity. Exp Cell Res 2007;313:2255-64.
|
|
|
Moll R, Franke WW, Schiller DL, Geiger B, Krepler R. The catalog of human cytokeratins: Patterns of expression in normal epithelia, tumors and cultured cells. Cell 1982;31:11-24.
|
|
|
Vasseur M, Duprey P, Brûlet P, Jacob F. One gene and one pseudogene for the cytokeratin endo A. Proc Natl Acad Sci U S A 1985;82:1155-9.
|
|
|
Dodemont H, Riemer D, Weber K. Structure of an invertebrate gene encoding cytoplasmic intermediate filament (IF) proteins: Implications for the origin and the diversification of IF proteins. EMBO J 1990;9:4083-94.
|
|
|
Steinert PM, Marekov LN, Fraser RD, Parry DA. Struktura filamentów pośrednich keratyny. Crosslinking studies yield quantitative information on molecular dimensions and mechanism of assembly. J Mol Biol 1993;230:436-52.
|
|
|
Block RJ. Chemical classification of keratins. Ann N Y Acad Sci 1951;53:608-12.
|
|
|
Gillespie JM, Frenkel MJ. The diversity of keratins. Comp Biochem Physiol 1974;47B: 339-46.
|
|
|
Jorcano JL, Rieger M, Franz JK, Schiller DL, Moll R, Franke WW, et al. Identification of two types of keratin polypeptides within the acidic cytokeratin subfamily I. J Mol Biol 1984;179:257-81.
|
|
|
Liao J, Lowthert LA, Ku NO, Fernandez R, Omary MB. Dynamika fosforylacji ludzkiej keratyny 18: Polarized distribution of phosphorylated keratins in simple epithelial tissues. J Cell Biol 1995;131:1291-301.
|
|
|
Owens DW, Lane EB. The quest for the function of simple epithelial keratins. Bioessays 2003;25:748-58.
|
|
|
Miettinen M. Keratin 20: Immunohistochemical marker for gastrointestinal, urothelial, and Merkel cell carcinomas. Mod Pathol 1995;8:384-8.
|
|
|
Fuchs E, Green H. Changes in keratin gene expression during terminal differentiation of the keratinocyte. Cell 1980;19:1033-42.
|
|
|
Porter RM, Lunny DP, Ogden PH, Morley SM, McLean WH, Evans A, et al. K15 expression implies lateral differentiation within stratified epithelial basal cells. Lab Invest 2000;80:1701-10.
|
|
|
Schermer A, Jester JV, Hardy C, Milano D, Sun TT. Transient synthesis of K6 and K16 keratins in regenerating rabbit corneal epithelium: Keratin markers for an alternative pathway of keratinocyte differentiation. Differentiation 1989;42:103-10.
|
|
|
Wong P, Colucci-Guyon E, Takahashi K, Gu C, Babinet C, Coulombe PA, et al. Introducing a null mutation in the mouse K6alpha and K6beta genes reveals their essential structural role in the oral mucosa. J Cell Biol 2000;150:921-8.
|
|
|
Weiss RA, Eichner R, Sun TT. Analiza ekspresji keratyny w chorobach naskórka za pomocą przeciwciał monoklonalnych: A 48- and 56-kdalton keratin as molecular markers for hyperproliferative keratinocytes. J Cell Biol 1984;98:1397-406.
|
|
|
Fuchs E, Esteves RA, Coulombe PA. Transgenic mice expressing a mutant keratin 10 gene reveal the likely genetic basis for epidermolytic hyperkeratosis. Proc Natl Acad Sci U S A 1992;89:6906-10.
|
|
|
Langbein L, Kosmehl H, Kiss F, Katenkamp D, Neupert G. Cytokeratin expression in experimental murine rhabdomyosarcomas. Intermediate filament pattern in original tumors, allotransplants, cell culture and re-established tumors from cell culture. Exp Pathol 1989;36:23-36.
|
|
|
Collin C, Ouhayoun JP, Grund C, Franke WW. Suprabasal marker proteins distinguishing keratinizing squamous epithelia: Cytokeratin 2 polypeptides of oral masticatory epithelium and epidermis are different. Differentiation 1992;51:137-48.
|
|
|
Moll R. Cytokeratyny jako markery różnicowania w diagnostyce nowotworów nabłonkowych. Subcell Biochem 1998;31:205-62.
|
|
|
Cooper D, Schermer A, Sun TT. Classification of human epithelia and their neoplasms using monoclonal antibodies to keratins: Strategies, applications, and limitations. Lab Invest 1985;52:243-56.
|
|
|
Franke WW, Schiller DL, Moll R, Winter S, Schmid E, Engelbrecht I, et al. Diversity of cytokeratins. Differentiation specific expression of cytokeratin polypeptides in epithelial cells and tissues. J Mol Biol 1981;153:933-59.
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
.
Leave a Reply