Relationship between mast cell subtypes and cyclooxygenase-2 expression in uterine leiomyomas

Uterin leiomyomalarda mast hücre subtipleri ve siklooksijenaz-2 ekspresyonu arasındaki ilişki

AZİZE YASEMİN GÖKSU EROL,Fatma AKTEPE,Çiğdem TOKYOL,Mehmet YILMAZER,Tolga Dağıstan ARIÖZ,ÖNER ÖZDEMİR

Özet

Amaç: Mast hücreleri (MHler)nin çok fonksiyonlu hücreler olduğu ispatlanmış olup, peri- ve intra-tümöral bölgelerde yerleşim göstererek fizyolojik yada patolojik olarak aktif bir rol oynadıkları bilinmektedir. İnsanlarda MHler, içerdikleri nötral proteaz farklılığına göre subtiplere ayrılırlar. Sadace triptazı içeren granüllere sahip olan MHler (MCT), ağırlıklı olarak mukozal bölgelerde bulunurlar. Granülleri triptaza ek olarak kimaz içeren MHler ise, özellikle bağ dokusunda yer alırlar. MH mediyatörleri farklı fonksiyonlara sahiptirler ve her iki MH subtipi, doku hemostazına katılım gösterirler. Ayrıca, siklooksijenaz-2 (COX-2), inflamasyon, hücre büyümesi ve farklılaşması, apoptozun önlenmesi ve tumorigenez ile ilişkili bir enzimdir. Yakın zamandaki çalışmalar, farklı tümör tiplerinde COX-2 ekspresyonunun klinik önemini göstermektedir. Ancak, bildiğimiz kadarıyla, uterin leiomyomalarında, COX-2 ve MH dansitesinin arasındaki ilişkiyi değerlendiren herhangi bir veri bulunmamaktadır. Biz de, insan leiomyoma ve kontrol vakalarında COX-2 ekspres- yonu ve MH dansitesi arasındaki ilişkiyi ve MH fenotiplerinin oransal farklılıklarını ve birbirleriyle olan korelasyonlarını araştırmayı amaçladık. Yöntemler: Otuz dört vakadan oluşan retrospektif olarak yürüttüğümüz çalışmada kuratif histerektomi yapılmış 14 kontrol (grup 1) ve 20 uterin lei- omyoma (grup 2) hastasının parafine gömülü örnekleri elde edildi. Bu örnekler, COX-2yi boyamak için anti-COX-2 antikorları, MCTyi boyamak için anti-triptaz antikorları ve MCTCyi boyamak için anti-kimaz antikorları kullanılarak immünohistokimyasal olarak incelendi. Bulgular: Leiomyomada COX-2 boyanma derecesinin median değeri 2 (min:1-maks:3) olarak, kontrolün median değeri olan 3 (min:2-maks:4)e oranla istatistiksel olarak anlamlı derecede daha düşüktü (p=0.001). Triptaz ekspresyonunun median değeri kontrol myometriumunda 12 (min:10-maks:16) olarak, leiomyoma grubunun 10.5 (min:6-maks:15) olan median değerinden hafif derecede yüksekti. Diğer taraftan, kimaz ekspresyonunun median değeri kontrol myometriumunda 7 (min:4-maks:13) olarak, leiomyoma grubunun 5 (min:2-maks:8) olan median değerine göre belirgin derecede yük- sekti (p=0.001). Böylece, leiomyoma grubunda triptaz içeren MH÷kimaz içeren MH oranı kontrole kıyasla belirgin derecede yüksek olarak bulundu (p=0.032). Dahası, COX-2, triptaz ve kimaz ekspresyonları her 2 grupta da korelasyon göstermedi.Sonuç: Bu çalışma, leiomyomada COX-2 ve MH subtiplerinin ekspresyonlarınınarttığını gösterdi. Ancak, MH subtipleri kendi aralarında yada COX-2 ekspresyonuMH fonksiyonlarının ve sekretuar moleküllerinin işleyiş mekanizmalarını anlamak,geliştirmede mantıklı bir yaklaşım için bir taban oluşturacaktır.

Abstract

Objective: Mast cells (MCs) have been proved to be multifunctional cells which are known to be located at peri-and intra-tumoral sites, playing an active role physiologically or pathologically. In humans, MCs are subtyped by the difference in their neutral protease content. MCs that have gran- ules containing tryptase alone (MCT) are predominantly found at mucosal sites. MCs whose granules possess tryptase along with chymase (MCTC) are found especially within connective tissue. MC mediators have different functions and the coexistence of both MC subtypes contributes to tis- sue homeostasis. Furthermore, cyclooxygenase-2 (COX-2) is an enzyme associated with inflammation, cell growth and differentiation, prevention of apoptosis and tumorigenesis. Recent studies show the clinical significance of COX-2 expression in different tumor types. However, to our knowledge, there is no data assessing the relationship between COX-2 and MC density in uterine leiomyomas. We aimed to investigate the relation between the expression of COX-2, MC density, and proportional changes of MC phenotypes in human leiomyoma uteri and control cases, and also their possible correlations between each other. Methods: We performed a retrospective study of 34 cases carried out on parafin-embedded samples obtained from 14 control (group 1) and 20 leiomyoma uteri (group 2) patients who had undergone curative hysterectomy. These specimens were investigated immunohistochemically by using anti-cyclooxygenase-2 (COX-2) antibodies to stain COX-2; anti-tryptase antibodies to stain MCT and anti-chymase antibodies to stain MCTC. Results: In leiomyoma, the median value of COX-2 staining grade was 2 (min:1-max:3) which was statistically lower than that of controls with a median value of 3 (min:2-max:4) (p=0.001). The median value of tryptase expression was 12 (min:10-max:16) in the control myometrium, slightly higher than that of the leiomyoma group which had a median value of 10.5 (min:6-max:15). On the other hand, the median value of chymase expression was 7 (min:4-max:13) in the control myometrium, which was significantly higher (p=0.001) than that of the leiomyoma group with a median value of 5 (min:2- max:8). Thus, in the leiomyoma group, the mast cell subtypes, including tryptase÷chymase proportion, was found to be significantly higher than the controls (p=0.032). Moreover, COX-2, tryptase and chymase expressions showed no correlation in both groups. Conclusion: This study has demonstrated that expressions of COX-2 and mast cell subtypes are reduced in leiomyoma, and the proportion of mast cell subtypes of MCT÷MCTC increases in leiomyoma compared to the control group. However, MC subtypes neither correlated with each other nor with COX-2 expression in the leiomyoma and control series. Understanding the mechanisms for MC functions and the secretory molecules will pro- vide a basis for a rational approach to the development of antitumoral therapy in patients with leiomyoma and other tumors.