Dissertation

Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

Hannes Reinhard

Die Blut- und Lymphgefäße der Stimmfaltenschleimhaut vom Minipig – Stratigraphische Organisation und altersbedingte Veränderungen

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-105843

title (engl.)

The blood vessels and lymphatic vessels of the vocal fold mucosa in minipigs – Stratigraphical organisation and age-related changes

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2014

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/reinhardh_ws14.pdf

abstract (deutsch)

Die blut- und lymphvaskulären Systeme der kranialen und kaudalen Stimmfalte (CraF, CauF) des Schweines werden mit Blick auf ihre Stratigraphie und lokale Verteilung untersucht und detailliert beschrieben. In Anbetracht möglicher altersbedingter Unterschiede werden Minipigs in verschiedenen Altersgruppen verwendet. Die Beschreibung soll die bisherigen Untersuchungen zum Faserapparat der Lamina propria der Stimmfalten vom Schwein ergänzen und so eine bessere Einschätzung des Potentials des Modells „Schwein“ (hier: Minipig) für die Human-Phoniatrie ermöglichen.

 

Die topographische Verteilung von Blut- und Lymphgefäßen von „jungen“ (2-3 Monate, n = 6), „adulten“ (11-27 Monate, n = 12) und „alten“ (54-84 Monate, n = 6) weiblichen Minipigs wurde in situ (Paraffinschnitte) simultan erfasst, indem Querschnitte ihrer Glottis (in der midportion) immunhistochemisch behandelt wurden, und zwar alternierend mit den Antikörpern anti-von-Willebrand-Faktor bzw. anti-alpha-Smooth-Muscle-Actin. Diese Querschnitte wurden lichtmikroskopisch untersucht und zusätzlich in digitalisierter Form analysiert, indem Durchmesser und Abstände der Gefäßprofile bestimmt wurden.

 

Die Verteilung der Gefäßprofile war in der CraF und CauF sehr heterogen, wobei in beiden Stimmfalten und in allen Altersgruppen ein Grundmuster erkennbar war. Dieses Grundmuster bestand aus charakteristischen Zonen und Reihen; jede von ihnen zeichnete sich durch eine spezifische Verteilung und Dichte der Mikrogefäße (Blutkapillaren, Arteriolen, Venolen, Lymphkapillaren und Präkollektoren) aus. Ein besonderes Merkmal war die Präsenz eines subepithelialen Gefäßfreien Bandes und eines Gefäßfreien Bereiches in der Kuppel von CraF und CauF.

 

Der Vergleich der Topographie der Gefäßprofile mit der aus dem Schrifttum bekannten Stratigraphie der Lamina propria (Subepithelial, Superficial, Intermediate und Deep Layer/ SEL, SL, IL, DL) ergab unter anderem eine Kongruenz des sogenannten Gefäßfreien Bandes mit dem kollagenfaserreichen, dichten SEL. Dem lockeren SL (wenige kollagene- und elastische Fasern) konnten die vaskulären Reihen 1 und 2 zusammen mit den initialen Lymphgefäßen (alle genannten Komponenten gehören zur Zone A) und zusätzlich der fleckförmige Gefäßfreie Bereich zugeordnet werden.

 

Besondere Aufmerksamkeit gebührt – im Hinblick auf den Reinke-Raum des Menschen – dem lockeren Gefäßfreien Bereich, der beim Minipig einen Großteil des SL einnimmt und in Bezug auf die Faserdichte und Vaskularisation den Beschreibungen des Reinke-Raums beim Menschen sehr ähnlich ist.

 

Der Vergleich der Gefäßnetze der Glottis von Schwein (eigene Untersuchungen) und Mensch (gemäß Schrifttum) zeigte sowohl Unterschiede als auch Gemeinsamkeiten. Der auffälligste Unterschied betrifft die Dichte der Blutgefäßnetze der Hauptoszillatoren der beiden Spezies (Stimmfalte des Menschen, kraniale Stimmfalte des Schweins). Der Verlauf der Blut- und Lymphgefäße ist ähnlich, so dass die Richtung der Lymphdrainage hin zur Arytenoidregion und zum Ventrikel in der CraF und in der CauF analog zur Lymphdrainage der Stimmfalte vom Menschen stattzufinden scheint.

 

Im Zuge der Reifung kommt es zu einem Auseinanderweichen der Gefäßprofile, vermutlich bedingt durch das Größenwachstum der Stimmfalten, während als Folge der Alterung die Gefäßabstände aufgrund einer Involution der Stimmfalten-schleimhaut abnehmen.

abstract (englisch)

The blood-vascular and lymphatic-vascular systems of the Cranial and Caudal Vocal Folds of the porcine glottis were examined and described with regard to their stratigraphical organisation and local distribution. Minipigs of several age-groups were used in consideration of possible age-related differences. The description supplements previous examinations of the fibrous components of the lamina propria of LANG (2014) in order to further elucidate the potentials of the minipig as an animal model in human phoniatry.

 

The topographical distribution of blood vessels and lymphatic vessels was studied simultaneously in situ (paraffin sections) in ‘young’ (2-3 months, n = 6), ‘adult’ (11-27 months, n = 12), and ‘old’ (54-84 months, n = 6) female Minipigs. This was performed by means of immunohistochemical application of polyclonal anti-von-Willebrand-Factor and anti-alpha-Smooth-Muscle-Actin. The cross sections were examined by light microscopy. Additionally, digitised images were submitted to an analysis of calibres and distances between the vascular profiles.

 

The distribution of the microvessels was very heterogeneous in the CraF and in the CauF, but basically a common pattern existed in both folds and in all age-groups. This common pattern consisted of characteristic vascular Zones and Rows; each of which displayed a specific distribution and density of microvessels (blood capillaries, arterioles, venoles, lymphatic capillaries, and lymphatic precollectors). A striking feature was the presence of a subepithelial Avascular Band, and of a focal Avascular Area within the lamina propria of the folds’ crests. The comparison of the topography of the vascular systems with the stratigraphy of the lamina propria (subepithelial, superficial, intermediate, and deep layers/ SEL, SL, IL, DL, as known from the literature) displayed a congruence of the Avascular Band with the dense, so-called SEL. The loose SL contained the vascular rows 1 and 2 together with the initial lymphatics (all were components of Zone A) as well as the Avascular Area.

 

The loose Avascular Area deserves special attention as it is suggested to correspond to Reinke’s space in humans in terms of structure and location.

 

The comparison of the microvascular networks of the glottis of pigs (own data) and humans (data from literature) displayed both, differences and similarities. The most striking difference was related to the densities of the blood vascular networks of the main oscillators (human vocal fold, porcine CraF). The direction/course of blood and lymphatic microvessels in the pig shared common features with that of the human vocal fold. Therefore, the direction of lymph drainage – towards the arytenoid region and towards the ventricular fundus in the CraF and CauF – appears to be analogous to that in the human vocal fold.

 

During the process of maturation, an increase in the distances between the vascular profiles was found, which was probably due to the growth of the vocal folds. In contrast, the distances between the vascular profiles decreased, presumably because of the process of involution of the tunica mucosa during aging.

 

keywords

Stimmfaltenschleimhaut, Minipig, Lymphgefäße; anti-von-Willebrand-Factor, anti-Smooth-Muscle-Actin, lymphatics 

kb

4.169