Coexpression of intermediate filaments in squamous cell carcinomas and undifferentiated carcinomas of the upper aerodigestive tract

Die Intermediärfilamente sind neben Mikrofilamenten und Mikrotubuli das dritte zytoplasmatische Filamentsystem. Anders als die beiden letztgenannten sind sie aber durch eine hohe Diversifikation gekennzeichnet, die offenbar einer Anpassung an unterschiedliche Funktionsanforderungen entspricht. Dadurch ergab sich die Möglichkeit, einzelne Intermediärfilamentklassen bestimmten Gewebetypen zuzuordnen, im Fall der Keratine sogar einzelne Keratinpaarungen bestimmten Epithelien. Das erhielt erhebliche klinische Relevanz durch die immunhistochemische Identifikation der Intermediärfilament-Expression in Tumoren, vor allem in den Fällen, in denen die klassische Histochemie bzw. Morphologie differentialdiagnostisch nicht mehr weiterhelfen konnte. Die ursprüngliche Ansicht, dass die Zuordnung von Intermediärfilamenten und Gewebetypen so stabil sei, dass sie unter allen Lebensbedingungen einer Zelle unverändert bliebe, ließ sich allerdings nicht lange aufrecht erhalten. Immer mehr Änderungen der Intermediärfilament-Expression bei Änderung der Lebensbedingungen einer Zelle wurden beschrieben, und immer mehr Koexpressionen mehrerer Intermediärfilamentklassen innerhalb einer Zelle konnten nachgewiesen werden. Erstmalig wurde in der vorliegenden Untersuchung die Koexpression von Intermediärfilamenten in Plattenepithelkarzinomen des oberen Aerodigestivtraktes systematisch untersucht. Dabei wurden die zum Zeitpunkt der Untersuchung aktuellen immunhistochemischen Verfahren der APAAP-Methode und der indirekten Immunfluoreszenz angewendet. Bemerkenswerterweise konnte nicht nur gezeigt werden, das die untersuchten Karzinomproben neben dem zu erwartenden Keratin auch Vertreter der drei anderen zytoplasmatischen Intermediärfilamentklassen (Klasse VI: Nestin ausgenommen) exprimieren. Es ließen sich darüber hinaus zwei verschiedene Koexpressionsmuster feststellen und klar voneinander abgrenzen: Nicht nur bei genetisch deregulierten undifferenzierten Karzinomen war Koexpression zu beobachten, in diesem Fall vom Verteilungsmuster her diffus oder in Zellnestern.. Als zweites Phänomen konnte in einer beeindruckend hohen Zahl von hoch- und mittelgradig differenzierten Plattenepithelkarzinomen eine Koexpression in den äußeren ein bis zwei Zelllagen des Tumorgewebes, d.h. an der Invasionsfront festgestellt werden. Es ist naheliegend, dass das mit den funktional geänderten Lebensbedingungen dieser Zellen in Zusammenhang steht. Dieser zweite Typ von Koexpression ließ sich mit Vimentin und mit Neurofilamenten nachweisen. Die Häufigkeit der Koexpression war unterschiedlich: Am häufigsten wurde Vimentin koexprimiert, seltener Neurofilamente und Desmin. Beim untersuchten GFAP konnte keine Koexpression nachgewiesen werden. Insgesamt gesehen trat die Koexpression in Plattenepithelkarzinomen des oberen Aerodigestivtraktes so häufig auf, dass man sie nachdrücklich als regelmäßiges Phänomen bewerten muss.Intermediate filaments are the third cytoplasmatic filament system besides micro filaments and micro tubuli. Differently to those, intermediate filaments are greatly diversified, due to differential tasks. That diversification allowed to assign classes of intermediate filaments to types of tissues. Therefore with immunohistochemistry tumours could be identified, that couldn\u27t be diagnosed with conventional methods. The initial understanding, that the assignment of a class of intermediate filaments to it\u27s tissue of origin is fixed, had to be revised, as more and more often exceptions like change of intermediate filaments or coexpression of different intermediate filaments within one cell could be demonstrated. For the first time squamous cell carcinomas of the upper aerodigestive tract were examined for coexpression by using APAAP and double immuno flurescence methods. Remarkably a coexpression with intermediate filaments of all cytoplasmatic classes could be found. Furthermore two different patterns could be identified: In poorly differntiated carcinomas, maybe as sign of genetic deregulation, there was a diffuse coexpression. In high differentiated carcinomas there was coexpression in basal layer cells, indicating to be a function of the changing life conditions of those cells. This second type of coexpression was found with Vimentin and Neurofilaments. The frequency of coexpression was differently: vimentin was coexpressed mostly, more seldom Vimentin and Desmin. GFAP could never be shown to be coexpressed. Summarizing, coexpression was that frequent in carcinomas of the upper aerodigestive tract, that it has to be regarded as a regular phenomenon