Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Bệnh não trắng do GM1 gangliosidosis ở trẻ sơ sinh: Sự mất mát oligodendrocyte và rối loạn axon
Tóm tắt
Đã có sự xác lập rõ ràng về sự thiếu hụt myelin trong chất trắng não ở bệnh GM1 gangliosidosis ở trẻ sơ sinh. Một số ý kiến cho rằng sự thiếu hụt này là thứ phát do mất mát trục thần kinh, trong khi những người khác lại lập luận cho quá trình myelination bị trì hoãn hoặc ngừng lại. Chúng tôi đã so sánh chất trắng và chất xám ở vùng trán của hai trẻ sơ sinh mắc GM1 gangliosidosis với bốn trẻ kiểm soát đồng tuổi, sử dụng phương pháp kính hiển vi sáng kết hợp với phân tích định lượng, hóa mô miễn dịch, phương pháp đánh dấu gãy đầu (TUNEL), và kính hiển vi điện tử (EM). Trong các trường hợp GM1, chúng tôi nhận thấy có sự giảm mạnh số lượng oligodendrocytes (85% ở trường hợp 1 và 50% ở trường hợp 2) và các bao myelin (80% và 40%), với sự giảm nhẹ ở các trục thần kinh (20% và 10%). Về mặt cấu trúc vi mô, một số trục thần kinh trần và các bể phình to của lưới nội bộ nhẫn (RER) trong các oligodendrocyte đã được quan sát. Không có biến đổi đáng kể nào trong các oligodendrocyte còn lại, cũng như không có dấu hiệu mất mát tế bào thần kinh vỏ não rõ rệt. Việc giảm protein lipid (PLP) và sự thiếu hụt nghiêm trọng hơn của protein cơ bản myelin (MBP) cho thấy tổn thương này không đơn thuần là kết quả của sự trì hoãn hay ngừng lại trong quá trình myelination và gợi ý về một trạng thái “chết ngược” của oligopathy. Các oligodendrocyte dương tính với TUNEL tương quan với sự phản ứng miễn dịch của caspase-3 được kích hoạt. Các cụm dương tính với protein tiền amyloid (APP) đã được quan sát thấy ở các trục thần kinh gần và meganeurite cũng như trong các trục thần kinh của chất trắng. Những dữ liệu này gợi ý rằng sự thiếu hụt myelin là kết quả của sự mất mát oligodendrocytes và sự vận chuyển axoplasmic bất thường, có thể là do sự tích lũy neuron khổng lồ của GM1.
Từ khóa
#GM1 gangliosidosis #oligodendrocyte #myelin #mất mát axon #xử lý axoplasmic bất thườngTài liệu tham khảo
Aronson SM, Volk BW (1962) Pathogenesis of white matter changes in Tay-Sachs’ disease. In: Aronson SM, Volk BW (eds) Cerebral spingholipidosis. Academic Press, New York, pp 15–28
Blumbergs PC, Scott G, Manavis J, Wainwright H, Simpson DA, McLean AJ (1994) Staining of amyloid precursor protein to study axonal damage in mild head injury. Lancet 344:1055–1056
Chakraborty G, Mekala P, Yahya D, Wu G, Ledeen RW (2001) Intraneuronal N-acetylaspartate supplies acetyl groups for myelin lipid synthesis: evidence for myelin-associated aspartoacylase. J Neurochem 78:736–745
Ferguson B, Matyszak MK, Esiri MM, Perry VH (1997) Axonal damage in acute multiple sclerosis lesions. Brain 120:393–399
Folkerth RD (1999) Abnormalities of developing white matter in lysosomal storage diseases. J Neuropathol Exp Neurol 58:887–902
Folkerth RD, Alroy J, Bhan I, Kaye EM (2000) Infantile Gm1 gangliosidosis: complete morphology and histochemistry of two autopsy cases, with particular reference to delayed central nervous system myelination. Pediatr Dev Pathol 3:73–86
Gow A, Southwood CM, Lazzarini RA (1998) Disrupted proteolipid protein trafficking results in oligodendrocyte apoptosis in an animal model of Pelizaeus-Merzbacher disease. J Cell Biol 140:925–934
Kaufman RJ (1999) Stress signaling from the lumen of the endoplasmic reticulum: coordination of gene transcriptional and translational controls. Genes Dev 13:1211–1233
Kaye EM, Alroy J, Raghavan SS, Schwarting GA, Adelman LS, Runge V, Gelblum D, Thalhammer JG, Zuniga G (1992) Dysmyelinogenesis in animal model of GM1 gangliosidosis. Pediatr Neurol 8:255–261
Kronquist KE, Crandall BF, Macklin WB, Campagnoni AT (1987) Expression of myelin proteins in the developing human spinal cord: cloning and sequencing of human proteolipid protein cDNA. J Neurosci Res 18:395–401
Kuhlmann T, Lingfeld G, Bitsch A, Schuchardt J, Bruck W (2002) Acute axonal damage in multiple sclerosis is most extensive in early disease stages and decreases over time. Brain 125:2202–2212
Lin HC, Tsai FJ, Shen WC, Tsai CH, Peng CT (2000) Infantile form GM1 gangliosidosis with dilated cardiomyopathy: a case report. Acta Paediatr 89:880–883
Ludwin SK, Johnson ES (1981) Evidence for a “dying-back” gliopathy in demyelinating disease. Ann Neurol 9:301–305
Medana IM, Day NP, Hien TT, Mai NT, Bethell D, Phu NH, Farrar J, Esiri MM, White NJ, Turner GD (2002) Axonal injury in cerebral malaria. Am J Pathol 160:655–666
Mews I, Bergmann M, Bunkowski S, Gullota F, Bruck W (1998) Oligodendrocyte and axon pathology in clinically silent multiple sclerosis lesions. Mult Scler 4:55–62
Noble M, Murray K, Stroobant P, Waterfield MD, Riddle P (1988) Platelet-derived growth factor promotes division and motility and inhibits premature differentiation of the oligodendrocyte/type-2 astrocyte progenitor cell. Nature 333:560–562
Rao RV, Hermel E, Castro-Obregon S, del Rio G, Ellerby LM, Ellerby HM, Bredesen DE (2001) Coupling endoplasmic reticulum stress to the cell death program. Mechanism of caspase activation. J Biol Chem 276:33869–33874
Richardson WD, Pringle N, Mosley MJ, Westermark B, Dubois-Dalcq M (1988) A role for platelet-derived growth factor in normal gliogenesis in the central nervous system. Cell 53:309–319
Sasaki S, Iwata M (1999) Immunoreactivity of beta-amyloid precursor protein in amyotrophic lateral sclerosis. Acta Neuropathol (Berl) 97:463–468
Shen WC, Tsai FJ, Tsai CH (1998) Myelination arrest demonstrated using magnetic resonance imaging in a child with type I GM1 gangliosidosis. J Formos Med Assoc 97:296–299
Sherriff FE, Bridges LR, Sivaloganathan S (1994) Early detection of axonal injury after human head trauma using immunocytochemistry for beta-amyloid precursor protein. Acta Neuropathol (Berl) 87:55–62
Southwood CM, Garbern J, Jiang W, Gow A (2002) The unfolded protein response modulates disease severity in Pelizaeus-Merzbacher disease. Neuron 36:585–596
Suenaga T, Ohnishi K, Nishimura M, Nakamura S, Akiguchi I, Kimura J (1994) Bundles of amyloid precursor protein-immunoreactive axons in human cerebrovascular white matter lesions. Acta Neuropathol (Berl) 87:450–455
Suzuki Y, Sakuraba H, Oshima A (2001) β-Galactosidase deficiency (β-galactosidosis): GM1-gangliosidosis and Morquio B disease. In: Scriver CR, Beaudet AL, Valle D, Sly WS (eds) The metabolic and molecular bases of inherited disease, 8th edn. McGraw-Hill, New York, pp 3775–3809
van der Knaap MS, Valk J (1995) GM1 Gangliosidosis. In: van der Knaap MS, Valk J (eds) Magnetic resonance of myelin, myelination, and myelin disorders, 2nd edn. Springer, Berlin Heidelberg New York, pp 76–80
Vanhanen SL, Raininko R, Santavuori P, Autti T, Haltia M (1995) MRI evaluation of the brain in infantile neuronal ceroid-lipofuscinosis. Part 1: Postmortem MRI with histopathologic correlation. J Child Neurol 10:438–443
Weidenheim KM, Bodhireddy SR, Rashbaum WK, Lyman WD (1996) Temporal and spatial expression of major myelin proteins in the human fetal spinal cord during the second trimester. J Neuropathol Exp Neurol 55: 734–745