Canine melanocytes: Immunohistochemical expression of melanocytic markers in different somatic areas

Vet Dermatol. 2023 Aug;34(4):284-297. doi: 10.1111/vde.13150. Epub 2023 Feb 20.

Abstract

Background: Melanoblasts originate in the neural crest from where they migrate to peripheral tissues and differentiate into melanocytes. Alteration during melanocyte development and life can cause different diseases, ranging from pigmentary disorders and decreased visual and auditory functions, to tumours such as melanoma. Location and phenotypical features of melanocytes have been characterised in different species, yet data on dogs are lacking.

Objective: This study investigates the expression of melanocytic markers Melan A, PNL2, TRP1, TRP2, SOX-10 and MITF in melanocytes of selected cutaneous and mucosal surfaces of dogs.

Animals: At necropsy, samples from five dogs were harvested from oral mucosa, mucocutaneous junction, eyelid, nose and haired skin (abdomen, back, pinna, head).

Materials and methods: Immunohistochemical and immunofluorescence analyses were performed to assess marker expression.

Results: Results showed variable expression of melanocytic markers in different anatomical sites, particularly within epidermis of haired skin and dermal melanocytes. Melan A and SOX-10 were the most specific and sensitive melanocytic markers. PNL2 was less sensitive, while TRP1 and TRP2 were seldomly expressed by intraepidermal melanocytes in haired skin. MITF had a good sensitivity, yet the expression often was weak.

Conclusions and clinical relevance: Our results indicate a variable expression of melanocytic markers in different sites, suggesting the presence of subpopulations of melanocytes. These preliminary results pave the way to understanding the pathogenetic mechanisms involved in degenerative melanocytic disorders and melanoma. Furthermore, the possible different expression of melanocyte markers in different anatomical sites could influence their sensitivity and specificity when used for diagnostic purposes.

Contexte: Les mélanoblastes proviennent de la crête neurale, d'où ils migrent vers les tissus périphériques et se différencient en mélanocytes. L'altération des ménanocytes durant leur développement et leur vie peut induire différentes maladies : des troubles pigmentaires et des fonctions visuelles et auditives, ainsi que tumeurs telles que le mélanome. La localisation et les caractéristiques phénotypiques des mélanocytes ont été précisées dans différentes espèces, mais ces données manquent chez le chien.

Objectif: L'expression des marqueurs mélanocytaires Melan A, PNL2, TRP1, TRP2, SOX-10 et MITF est étudiée dans des échantillons de peau et de muqueuses de chiens. MATÉRIELS ET MÉTHODES: Durant l'autopsie de cinq chiens, des échantillons de muqueuse buccale, de jonction cutanéo-muqueuse, de paupière, de nez et de peau velue (abdomen, dos, pavillon, tête) ont été prélevés ; des analyses immunohistochimiques et d'immunofluorescence ont été réalisées pour évaluer l'expression des différents marqueurs. RÉSULTATS: Les marqueurs mélanocytaires sont exprimés de façon variable selon les différents sites anatomiques, en particulier au sein de l'épiderme de la peau velue et des mélanocytes dermiques. Melan A et SOX-10 sont les marqueurs mélanocytaires les plus spécifiques et les plus sensibles. PNL2 apparait moins sensible, tandis que TRP1 et TRP2 sont rarement exprimés par les mélanocytes intraépidermiques de la peau velue. MITF avait une bonne sensibilité, mais l'expression était souvent faible.

Conclusions et pertinence clinique: Les marqueurs mélanocytaires sont exprimés de façon variable dans différents sites anatomiques, suggérant la présence de sous-populations mélanocytaires. Ces résultats préliminaires ouvrent la voie à la compréhension des mécanismes pathogéniques impliqués dans les maladies mélanocytaires dégénératives et le mélanome. De plus, ces éventuelles différences d’expression des marqueurs mélanocytaires selon le site anatomique pourraient influencer la sensibilité et la spécificité des analyses utilisant ces marqueurs à visée diagnostique.

INTRODUCCIÓN: los melanoblastos se originan en la cresta neural desde donde migran a los tejidos periféricos y se diferencian en melanocitos. La alteración durante el desarrollo y la vida de los melanocitos puede causar diferentes enfermedades, que van desde trastornos pigmentarios y disminución de las funciones visuales y auditivas, hasta tumores como el melanoma. La ubicación y las características fenotípicas de los melanocitos se han caracterizado en diferentes especies, pero faltan datos sobre perros. OBJETIVO: Este estudio investiga la expresión de los marcadores melanocíticos Melan A, PNL2, TRP1, TRP2, SOX-10 y MITF en melanocitos de superficies cutáneas y mucosas seleccionadas de perros. MATERIALES Y MÉTODOS: durante las necropsias, se obtuvieron muestras de cinco perros de mucosa oral, unión mucocutánea, párpado, nariz y piel con pelo (abdomen, espalda, pabellón auricular, cabeza); Se realizaron análisis inmunohistoquímicos y de inmunofluorescencia para evaluar la expresión de los marcadores. RESULTADOS: Los resultados mostraron una expresión variable de marcadores melanocíticos en diferentes sitios anatómicos, particularmente en la epidermis de la piel con pelos y en melanocitos dérmicos. Melan A y SOX-10 fueron los marcadores melanocíticos más específicos y sensibles. PNL2 fue menos sensible, mientras que TRP1 y TRP2 rara vez se expresaron en melanocitos intraepidérmicos en la piel con cabello. MITF tenía una buena sensibilidad, pero la expresión a menudo era débil. CONCLUSIONES Y RELEVANCIA CLÍNICA: Nuestros resultados indican una expresión variable de marcadores melanocíticos en diferentes sitios, lo que sugiere la presencia de subpoblaciones de melanocitos. Estos resultados preliminares inician el camino para comprender los mecanismos patogénicos implicados en los trastornos melanocíticos degenerativos y el melanoma. Además, la posible expresión diferente de los marcadores de melanocitos en diferentes sitios anatómicos podría influir en su sensibilidad y especificidad cuando se utilizan con fines de diagnóstico.

Hintergrund: Melanoblasten stammen aus der Neuralleiste, von der sie ins periphere Gewebe auswandern und zu Melanozyten ausdifferenzieren. Veränderungen während der Entwicklung der Melanozyten und ihres Lebenslaufs können verschiedene Krankheiten bedingen, von Pigmentunregelmäßigkeiten und verminderten visuellen und auditorischen Funktionen bis hin zu Tumoren wie Melanome. Die Lokalisation und die phänotypischen Merkmale wurden bei verschiedenen Spezies beschrieben, beim Hund gibt es jedoch bisher keine Daten. ZIEL: Diese Studie untersucht die Exprimierung von Melanozytenmarkern Melan A, PNL2, TRP1, TRP2, SOX-10 und MITF an Melanozyten von selektiven kutanen und mucokutanen Oberflächen von Hunden.

Materialien und methoden: Bei der Nekropsie wurden Proben aus der oralen Mukosa, mucokutanen Übergängen, Augenlid, Nase und behaarter Haut (Bauch, Rücken, Pinna, Kopf) von fünf Hunden genommen; immunhistochemische und Immunfluoreszenz-Analyse wurde durchgeführt, um eine Markerexprimierung zu erfassen.

Ergebnisse: Die Ergebnisse zeigten eine unterschiedliche Exprimierung der Melanozytenmarker an verschiedenen anatomischen Stellen, vor allem innerhalb der Epidermis der behaarten Haut und der dermalen Melanozyten. Melan A und SOX-10 waren die spezifischsten und sensitivsten Melanozytenmarker. PNL2 waren weniger sensitiv, während TRP1 und TRP2 selten an intraepidermalen Melanozyten der behaarten Haut exprimiert wurden. MITF zeigte eine gute Sensibilität, obwohl die Exprimierung oft nur schwach war. SCHLUSSFOLGERUNGEN UND KLINISCHE RELEVANZ: unsere Ergebnisse zeigten eine variable Exprimierung der Melanozytenmarker an verschiedenen Stellen, was auf das Auftreten unterschiedlicher Subpopulationen der Melanozyten hinweist. Diese vorläufigen Ergebnisse ebnen den Weg für ein Verständnis der pathogenen Mechanismen, die bei degenerativen Melanozyten-Veränderungen und beim Melanom eine Rolle spielen. Weiters könnte die möglicherweise unterschiedliche Exprimierung der Melanozytenmarker an verschiedenen anatomischen Stellen ihre Sensibilität und Spezifität beeinflussen, wenn sie für diagnostische Zwecke eingesetzt werden.

背景: メラノブラストは神経堤で発生し、そこから末梢組織へ移動してメラノサイトに分化する。メラノサイトの発生・生育過程における変化は、色素障害、視覚・聴覚機能の低下からメラノーマなどの腫瘍に至るまで、様々な疾患の原因となる可能性がある。メラノサイトの位置や表現型は、様々な動物種で明らかにされているが、犬に関するデータは不足している。 目的: 本研究の目的は、犬の皮膚・粘膜のメラノサイトにおけるメラノサイトマーカーMelan A, PNL2, TRP1, TRP2, SOX-10, MITFの発現を検討することであった。 材料と方法: 剖検時に、5頭の犬から口腔粘膜、粘膜皮膚接合部、眼瞼、鼻および有毛皮膚(腹部、背部、耳介、頭部)のサンプルを採取し、免疫組織化学および免疫蛍光解析を行い、マーカーの発現を評価した。 結果 その結果、解剖学的な部位によってメラノサイトマーカーの発現が異なり、特に有毛皮膚表皮内および真皮のメラノサイトの発現にばらつきがあることが判明した。Melan AおよびSOX-10は、最も特異的で感度の高いメラノサイトマーカーであった。PNL2は感度が低く、TRP1およびTRP2は有毛皮膚内の表皮内メラノサイトでほとんど発現していなかった。MITFは感度が高いが、発現が弱い場合が多い。 結論と臨床的意義: 今回の結果は、部位によってメラノサイトマーカーの発現が異なることを示し、メラノサイトの亜集団の存在を示唆するものであった。これらの予備的な結果は、変性メラノサイト障害やメラノーマに関わる発症メカニズムの理解に道を開くものである。さらに、解剖学的部位によってメラノサイトマーカーの発現が異なる可能性があることから、診断目的で使用する場合には、その感度や特異性に影響を与える可能性がある。.

背景: 黑素细胞起源于神经嵴,从那里迁移到周围组织并分化为黑素细胞。黑素细胞发育和生活过程中的变化会导致不同的疾病,从色素性疾病、视觉和听觉功能下降,到黑色素瘤等肿瘤。黑色素细胞的位置和表型特征已经在不同的物种中得到了表征,但关于犬的数据仍然缺乏。 目的: 本研究研究黑素细胞标志物黑素A、PNL2、TRP1、TRP2、SOX-10和MITF在犬皮肤和粘膜表面黑素细胞中的表达。 材料和方法 尸检时,从五只犬的口腔粘膜、粘膜皮肤连接处、眼睑、鼻子和毛发皮肤(腹部、背部、耳廓、头部)采集样本;进行免疫组织化学和免疫荧光分析以评估标记物的表达。 结果: 结果显示黑素细胞标记物在不同解剖部位的表达不同,尤其是在毛发皮肤的表皮和真皮黑素细胞内。黑素A和SOX-10是最特异和敏感的黑素细胞标志物。PNL2较不敏感,而TRP1和TRP2仅在毛发皮肤表皮内黑素细胞中表达。MITF具有良好的敏感性,但表达往往较弱。 结论和临床相关性: 我们的结果表明,不同部位的黑素细胞标志物表达不同,表明存在黑素细胞亚群。这些初步结果为理解退行性黑素细胞疾病和黑色素瘤的发病机制铺平了道路。此外,当用于诊断目的时,黑素细胞标记物在不同解剖部位的可能不同表达可能会影响其敏感性和特异性。.

Contexto: Os melanoblastos se originam da crista neural, de onde eles migram para os tecidos periféricos e se diferenciam em melanócitos. Alterações durante o desenvolvimento e ao longo da vida dos melanócitos pode causar diferentes doenças, desde alterações pigmentares e redução das funções auditivas e visuais, a tumores como o melanoma. Localização e características fenotípicas dos melanócitos têm sido detalhadas em várias espécies, mas em cães os dados ainda são escassos.

Objetivo: Este estudo investiga a expressão dos marcadores melanocíticos Melan A, PNL2, TRP1, TRP2, SOX-10 e MITF nos melanócitos de determinadas superfícies cutâneas e mucosas em cães. MATERIAIS E MÉTODOS: À necrópsia, foram coletadas amostras de mucosa oral, junção mucocutânea, pálpebra, nariz e pele pilosa (abdômen, dorso, orelha, cabeça); para se avaliar a expressão dos marcadores, realizou-se imuno-histoquímica e imunofluorescência.

Resultados: Os resultados demonstraram expressão de marcadores melanocíticos em diferentes sítios anatômicos, particularmente na epiderme da pele pilosa e nos melanócitos dérmicos. Melan A e SOX-10 foram os marcadores melanocíticos mais específicos e sensíveis. PNL2 foi menos sensível, enquanto TRP1 e TRP2 foram raramente expressados por melanócitos intraepidérmicos na pele pilosa. MITF apresentou boa sensibilidade, apesar de a sua expressão ser frequentemente fraca. CONCLUSÕES E RELEVÂNCIA CLÍNICA: Nossos resultados indicam uma expressão variável de marcadores melanocíticos em diferentes regiões, sugerindo a presença de subpopulações de melanócitos. Estes resultados preliminares embasam a compreensão dos mecanismos patogenéticos envolvidos nas doenças melanocíticas degenerativas e no melanoma. Além disso, a possível diferença na expressão de marcadores melanocíticos em diferentes sítios anatômicos pode influenciar a sua sensibilidade e especificidade quando utilizado para diagnóstico.

Keywords: MITF; Melan A; SOX-10; TRP1; canine; melanocytes.

MeSH terms

  • Animals
  • Dog Diseases* / diagnosis
  • Dogs
  • Epidermis / pathology
  • Immunohistochemistry
  • MART-1 Antigen / metabolism
  • Melanocytes / pathology
  • Melanoma* / diagnosis
  • Melanoma* / veterinary
  • Skin Neoplasms* / pathology
  • Skin Neoplasms* / veterinary

Substances

  • MART-1 Antigen