Human Beta-microseminoprotein expression, with special reference to gastric mucosa, atrophic corpus gastritis and gastric carcinoids

Abstract

Human Beta-microseminoprotein is a 94 amino acid protein with 10 cysteins present in seminal plasma and on many mucosal surfaces in the body. The function of the protein is unknown. The purpose of this investigation was to study the distribution of Beta-microseminoprotein in the human body, especially in the stomach. The latter was studied under both normal and pathological conditions. A radioimmunoassay for measuring of Beta-microseminoprotein was developed. Tracheobronchial secretion and seminal plasma contain about 1 g/L, gastric juice about 1 mg/L and serum from men and women contain about 1-10 mg/L Beta-microseminoprotein. The synthesis and secretion of Beta-microseminoprotein in gastric mucosa was proved by demonstration of Beta-microseminoprotein mRNA in the mucosa and presence of higher values of Beta-microseminoprotein in gastric juice devoid of tracheobronchial contribution, than in serum. Immunohistochemical staining of the stomach mucosa revealed mucin producing cells (M cells) and cells with endocrine characteristics (E cells) to contain Beta-microseminoprotein. Investigations showed that the majority of E cells also contain chromogranin A and gastrin. Atrophic corpus gastritis entails hyperplasia and hypertrohpy of the E cells and raises serum concentrations of Beta-microseminoprotein. Immunohistochemical presence of Beta-microseminoprotein in gastric carcinoid tumours correlate with tumour progression, which could be of value in the follow up of patients with gastric carcinoid disease.

Abstract (Swedish)

Popular Abstract in Swedish

Populärvetenskaplig sammanfattning (Popularised summary in Swedish)



Beta-microseminoprotein är ett äggviteämne (protein) som först hittades i sädesvätska (seminalplasma). Det är inte känt vad det har för funktion. Man känner i dag inte till någon som har brist på Beta-microseminoprotein eller någon sjukdom som beror på Beta-microseminoprotein. Den genetiska arvsmassan som styr tillverkningen av Beta-microseminoprotein finns i kromosom nummer 10. Denna tillverkning kan påverkas av olika hormoner, och i cancervävnad minskar tillverkningen av Beta-microseminoprotein om man jämför med normal vävnad. Beta-microseminoprotein består av 94 aminosyror (byggstenarna till äggviteämnen). Tio av aminosyrorna är cystein, en aminosyra som är benägen att koppla sig till en annan cystein. Det medför att i Beta-microseminoprotein finns det fem dylika sammankopplingar. Det är inte känt mellan vilka cysteiner sammankopplingarna finns, men ett exempel på hur det skulle kunna se ut finns illustrerat i figur 1 (sidan 9), som också visar vilka aminosyror som bygger upp proteinet. Beta-microseminoprotein finns i andra djurarter, men proteinets aminosyra-sammansättning är mycket olik den som finns hos människan. En tolkning av detta faktum är, att även om vi inte känner till funktionen, är Beta-microseminoprotein ett viktigt äggviteämne som under utvecklingen mellan djurarter anpassat sig till ändrade omständigheter. Avhandlingen grundar sig på sex vetenskapliga uppsatser vilka samtliga handlar om Beta-microseminoprotein. De fem sista arbetena är studier av Beta-microseminoprotein i magsäcken. I första delarbetet beskrivs en metod för att bestämma Beta-microseminoproteinkoncentrationen i blod och sädesvätska. Ett fynd är att koncentrationen av Beta-microseminoprotein är ungefär samma för män och kvinnor. Varifrån Beta-microseminoprotein i blodet kommer kunde vi inte säga, men vi fann att det sannolikt avlägsnas från blodet via njurarna. I det andra delarbetet undersöktes förekomsten av Beta-microseminoprotein i olika kroppsvätskor och vävnader. I slem från luftvägarna fann vi en hög koncentration av Beta-microseminoprotein, lika hög som i sädesvätska. I magsaft, slem från livmoderhalsen och nässekret fanns det också rikligt med Beta-microseminoprotein, men betydligt mindre än i luftvägsslem och sädesvätska. Övriga kroppsvätskor som undersöktes hade samma koncentrationer av Beta-microseminoprotein som vi funnit i blod. Med hjälp av antikroppar undersökte vi förekomsten av Beta-microseminoprotein i vävnader. Vi fann i luftvägarna att Beta-microseminoprotein finns i slemkörtlarna, i de slemproducerande cellerna i slemhinnan och på flimmerhåren. Andra har tidigare visat att Beta-microseminoprotein finns i prostatans körtelceller. I de kvinnliga könsorganen förekom Beta-microseminoprotein på flimmerhår på celler i äggledare, i slidans vägg och i livmoderväggen. I vävnad från näsan fanns inget Beta-microseminoprotein. Slutsatsen av den fördelning av Beta-microseminoprotein i kroppen vi fann, blev att Beta-microseminoprotein kanske är viktigt för de slemhinnor som har kontakt med omvärlden.



I delarbete tre påvisades budbärar-RNA, som styr tillverkningen av Beta-microseminoprotein, i slemhinna från luftvägarna, i magslemhinna liksom i prostatavävnad. Detta talar för att Beta-microseminoproteinet tillverkas i dessa vävnader.



I det fjärde delarbetet kartlades förekomsten av Beta-microseminoprotein i magsäcksslemhinnan. Beta-microseminoprotein fanns i två olika celltyper. Dels i de slemproducerande cellerna, som vi benämnde M celler, eftersom Beta-microseminoprotein här fanns tillsammans med mucin (slem). Beta-microseminoprotein fanns även i celler som också producerar hormon, och vi benämnde dessa celler E celler, eftersom de var i endokrina celler. I flertalet av E cellerna fanns Beta-microseminoprotein tillsammans med gastrin, ett hormon som stimulerar utsöndringen av saltsyra till magsäcken. Med en teknik att påvisa budbärar- RNA i vävnadssnitt, fann vi att Beta-microseminoprotein tillverkas både i M celler och i E- celler.



I femte delarbetet studerades Beta-microseminoprotein i magsäcken när den drabbats av förtvining av slemhinnan i sin övre del (atrofisk corpus gastrit). Eftersom saltsyra produktionen då blir utslagen, mångfaldigas och förstoras de celler som producerar gastrin. Vi fann att även E cellerna mångfaldigades och förstorades. Andelen E celler som förutom Beta-microseminoprotein också innehöll gastrin minskade emellertid. Koncentrationen av gastrin i blodet är förhöjt vid detta tillstånd, och vi fann också förhöjda värden av Beta-micro- seminoprotein i blodet. Det fanns emellertid ingen överensstämmelse mellan höjningen av Beta-microseminoprotein och gastrin i blodet, vilket kan tala för att olika stimuli ansvarar för insöndringen av Beta-microseminoprotein respektive gastrin till blod.



I avhandlingens sista delarbete undersöktes förekomsten av Beta-microseminoprotein i magsäckscarcinoider, en ovanlig magsäckstumör som består av endokrina celler och kan förekomma tillsammans med atrofisk corpus gastrit. Majoriteten av magsäckscarcinoider innehöll Beta-microseminoprotein. De magsäckscarcinoider som innehöll Beta-microsemino- protein hade en större tillväxtbenägenhet än de som inte innehöll Beta-microseminoprotein. Således om det finns Beta-microseminoprotein i en borttagen magsäckscarcinoid finns det anledning att regelbundet undersöka magsäcken för att tidigt upptäcka om magsäckscarcinoider kommer tillbaka. Koncentrationen av Beta-microseminoprotein i blod är högre hos patienter med magsäckscarcinoider än hos friska människor, men denna höjning berodde troligtvis till största delen på den samtidiga förekomsten av atrofisk corpus gastrit. Detta minskar värdet av att bestämma Beta-microseminoprotein i blod hos dessa patienter för att förutsäga hur sjukdomen kan utveckla sig, eller för att bland patienter med atrofisk corpus gastrit få fram vilka som också har magsäckscarcinoider. Däremot kan det vara av värde att följa Beta-microseminoprotein i blod hos en enskild patient som behandlas för sin magsäckscarcinoidsjukdom.

• author: Weiber, Håkan
• supervisor: [unknown] [unknown]
• opponent: Professor Ahlman, Håkan
• organization: Surgery (research group)
• publishing date: 1999
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Surgery
• keywords: gastric carcinoids, atrophic corpus gastritis, stomach, in situ hybridization, immunohistochemistry, radioimmunoassay, chromogranin A, gastrin, Beta-microseminoprotein, mucin, Surgery, orthopaedics, traumatology, Kirurgi, ortopedi, traumatologi, Gastro-enterology, Gastroenterologi
• pages: 124 pages
• defense location: Lecture Hall, Entrance 42, Dept of Surgery, Malmö University
• defense date: 1999-05-15 09:15:00
• external identifiers: other:ISRN: LUMEDW/MESM-1077--SE
• ISBN: 91-628-3448-7
• language: English
• LU publication?: yes
• id: dc77d193-e70b-4af6-a737-112a92d02e66 (old id 39502)
• date added to LUP: 2016-04-04 11:32:56
• date last changed: 2018-11-21 21:05:35