Functional and Morphological Examination of Ganglionic and Aganglionic Distal Gut from the Lethal Spotted Mouse

Abstract

The aim of the study was to evaluate both morphologically and functionally the distal large intestine from the aganglionic lethal spotted (Is/Is) mutant mouse and their healthy litter mates.

Immunohistochemically, the aganglionic murine distal large intestine showed an absence of nerve cell bodies, and a reduction or absence of nerve fibers displaying immunoreactivity (IR) for protein gene product (PGP), nitric oxide synthase (NOS), vasoactive intestinal peptide (VIP), substance P (SP), galanin and calcitonin gene-related peptide (CGRP), while in the ganglionic large intestine these neuronal populations were abundantly present throughout the gut wall. Pathological nerve trunks within the afflicted intestinal segment were found to harbour PGP- and neuropeptide Y (NPY)-IR nerve fibers.

Smooth muscle specimens from the distal part of the murine distal large intestine were mounted as ring preparations in vitro and subjected to electrical field stimulation (EFS). EFS (4-20 Hz) caused a contraction in both ganglionic and aganglionic intestine. After pretreatment with atropine EFS (20 Hz) evoked a biphasic motor response, a relaxation followed by a contraction in control specimens, while no motor response was seen in aganglionic intestine. Addition of the NOS-inhibitor N-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) caused per se a weak and transient contraction and reduced the amplitude of the EFS-induced relaxation in control intestine.

Zusammenfassung

Ziel der Studie war es, sowohl die Morphologie wie die Funktion des distalen Dickdarmes von aganglionären spontan mutierten Mäusen (Lethal spotted = ls/ls) im Vergleich zu ihren gesunden Geschwistern zu untersuchen.

Das aganglionäre Darmsegment zeigte immunMstochernisch ein Fehlen von Nervenzellkörpern, eine Reduktion oder ein Fehlen von Nervenfasern, die üblicherweise eine Immunaktivität für das Protein-Gen-Produkt (PGP) entfalten, sowie ein Fehlen der Stickstoff-Oxide-Synthase (NOS), ein Fehlen des vasoaktiv intestinalen Peptides (VIP), der Substanz P (SP), des Galanin- und Calcitonin-genbezogenen Peptids (CGRP). Hingegen waren diese neuralen Faktoren in der ganglionären Darmwand reichlich vorhanden.

In dem betroffenen aganglionären Darmsegment wurden pathologische Nervenstränge gefunden, die eine Immunoreaktivität für PGP und Neuropeptid Y (NPY)-IR-Fasern zeigten.

Segmente der glatten Muskulatur aus dem distalen Dickdarm wurden als ringförmige Präparationen in vitro einer elektrischen Feldstimulation (EFS) unterzogen. Dabei verursachte eine Feldstimulation von 4-20 Hz eine Kontraktion sowohl im ganglionären wie aganglionären Darmwandpräparat. Nach einer Vorbehandlung mit Atropin verursachte die elektrische Feldstimulation mit 20 Hz eine biphasische, motorische Antwort, d.h. eine Relaxation gefolgt von einer Kontraktion bei den Kontrolltieren, während in der aganglionären Darmwand keine motorische Antwort zu beobachten war. Der Zusatz von einem Stickstoff-Oxid-Synthase-lnhibitor (N-nitro-L-argininemethyl ester/L-NAME) verursachte eine schwache, vorübergehende Kontraktion und eine Abnahme der Relaxationsamplitude nach elektrischer Feldstimulation bei den Kontrolltieren.

Key words

Aganglionosis - Lethal spotted mouse - Functional examination - Morphological examination - Intestinal peptides

Schlüsselwörter

Aganglionose - Funktionelle Untersuchungen - Morphologische Untersuchungen - Lethal spotted mouse - Elektrische Feldstimulation - Intestinale Peptide