Identifying cellular markers of focal cortical dysplasia type II with cell-type deconvolution and single-cell signatures

Isabella C. Galvão; Ludmyla Kandratavicius; Lauana A. Messias; Maria Carolina Pedro Athié; Guilherme Rossi Assis‐Mendonça; Marina K. M. Alvim; Enrico Ghizoni; Hélder Tedeschi; Clarissa Lin Yasuda; Fernando Cendes; André Schwambach Vieira; Fábio Rogério; Íscia Lopes‐Cendes; Diogo F. T. Veiga

doi:10.1038/s41598-023-40240-3

학술저널 cc-by Full-text

저자정보: Isabella C. Galvão Ludmyla Kandratavicius Lauana A. Messias Maria Carolina Pedro Athié Guilherme Rossi Assis‐Mendonça Marina K. M. Alvim Enrico Ghizoni Hélder Tedeschi Clarissa Lin Yasuda Fernando Cendes André Schwambach Vieira Fábio Rogério Íscia Lopes‐Cendes Diogo F. T. Veiga

출처: Springer Science and Business Media LLC Scientific Reports 13(1)

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Abstract Focal cortical dysplasia (FCD) is a brain malformation that causes medically refractory epilepsy. FCD is classified into three categories based on structural and cellular abnormalities, with FCD type II being the most common and characterized by disrupted organization of the cortex and abnormal neuronal development. In this study, we employed cell-type deconvolution and single-cell signatures to analyze bulk RNA-seq from multiple transcriptomic studies, aiming to characterize the cellular composition of brain lesions in patients with FCD IIa and IIb subtypes. Our deconvolution analyses revealed specific cellular changes in FCD IIb, including neuronal loss and an increase in reactive astrocytes (astrogliosis) when compared to FCD IIa. Astrogliosis in FCD IIb was further supported by a gene signature analysis and histologically confirmed by glial fibrillary acidic protein (GFAP) immunostaining. Overall, our findings demonstrate that FCD II subtypes exhibit differential neuronal and glial compositions, with astrogliosis emerging as a hallmark of FCD IIb. These observations, validated in independent patient cohorts and confirmed using immunohistochemistry, offer novel insights into the involvement of glial cells in FCD type II pathophysiology and may contribute to the development of targeted therapies for this condition.

#Astrogliosis #Cortical dysplasia #Glial fibrillary acidic protein #Gliosis #Pathology #Cell type #Immunostaining #Biology #Neuroscience #Immunohistochemistry #Epilepsy #Medicine #Cell #Central nervous system #Genetics

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