Dissertation

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

Alexander Schwieder

Untersuchung zur histologischen Beschaffenheit der Schleimhaut der Sinus paranasales des Pferdes unter Berücksichtigung von Topographie und Alter

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-111602

title (eng.)

Comparative studies on the histological characteristics of equine paranasal sinus mucosa considering topographic and age-related differences

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2018

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/schwiedera_ss18.pdf

abstract (deutsch)

Ziel dieser Studie war es, detaillierte Kenntnisse über den histologischen Aufbau der Schleimhaut der Nasennebenhöhlen (NNH) und des Zugangs aus der Nasenhöhle (NH), der Apertura nasomaxillaris (AN), gesunder Pferde zu erlangen sowie mögliche topographische und altersabhängige Unterschiede innerhalb der NNH zu detektieren.

Im Rahmen einer Kadaverstudie (n=15) wurden Schleimhautproben von insgesamt acht verschiedenen Lokalisationen innerhalb des Nasennebenhöhlensystems (Lokalisation I–III und V–IX) sowie von der AN (Lokalisation IV) verschieden alter Pferde (Gruppe A: 0 - 5 Jahre, Gruppe B: 6 - 15 Jahre, Gruppe C: ≥ 16 Jahre) entnommen. Aus den Schleimhautproben wurden unter Verwendung histologischer Routineverfahren Schnittpräparate hergestellt, welche anschließend lichtmikroskopisch untersucht wurden. Anhand von fotomikroskopischen Aufnahmen dieser Präparate wurden im weiteren Verlauf verschiedene histologische Parameter erfasst und unter Berücksichtigung der oben genannten Zielsetzung statistisch ausgewertet.

Die untersuchten Präparate zeigten an allen Lokalisationen (I–IX) einen grundsätzlich ähnlichen Aufbau der Schleimhaut, wobei die Schleimhaut im Bereich der AN (Lokalisation IV) in verschiedenen Details im Vergleich zu den übrigen Lokalisationen innerhalb der NNH (I–III, V–IX) unterschiedlich aufgebaut war.

Die Gesamthöhe der Schleimhaut innerhalb der NNH (Lokalisation I–III, V–IX) lag im Mittel bei 75,72 µm (± 44,48), die Epithelhöhe bei 13,52 µm (± 4,78). Das Epithel war in der Regel zweireihig (86%) und die luminal gelegenen Epithelzellen hatten in 77% der Proben eine kubische Form. In den übrigen Proben erschienen die Epithelzellen eher flach oder hochprismatisch. Becherzellen waren in 83% der Proben in geringer Anzahl (2 Zellen (± 3) pro ROI) vorhanden. Gefäßanschnitte waren in allen Proben zu finden, wobei hier überwiegend kleinlumige Kapillaren vorlagen. Nur in wenigen Proben waren größere Venen oder Arterien zu sehen. Drüsen und Nerven waren jeweils nur in vier Prozent dieser Proben auffindbar, wobei Drüsenanschnitte ausschließlich in den Präparaten des Sinus maxillaris caudalis (Lokalisation VII, VIII) zu finden waren.

Die statistische Auswertung dieser Daten ergab eine signifikante Abhängigkeit der Schleimhauthöhe, der Epithelhöhe, der logarithmierten subepithelialen Gefäßfläche und der Anzahl der Becherzellen von der jeweiligen Untersuchungslokalisation und der jeweiligen Altersgruppe. Es zeigte sich außerdem eine signifikante Korrelation zwischen der Epithelhöhe und der Anzahl der Becherzellen.

Die Höhe des Flimmerepithels der Pferde der Gruppe A (≤ 5 Jahre) zeigte signifikant niedrigere Werte als die der Pferde der Gruppen B und C (≥ 6 Jahre). Dementsprechend war auch die Anzahl der Becherzellen bei den Pferden der Gruppe A (≤ 5 Jahre) signifikant niedriger als bei den Pferden der Gruppe B und C (≥ 6 Jahre). Die Gesamthöhe der Schleimhaut der Pferde der Gruppe A (≤ 5 Jahre) war hingegen signifikant größer als die der Pferde der Gruppe B und C (≥ 6 Jahre). Die logarithmierten Messwerte der subepithelialen Gefäßfläche der Pferde der Gruppe A (≤ 5 Jahre) waren signifikant größer als die der Gruppen B und C (≥ 6 Jahre). Dies ist möglicherweise auf die noch nicht vollständig abgeschlossene Ossifikation der dünnen, unterhalb der Schleimhaut liegenden Knochenlamellen und die damit verbundene stärkere Vaskularisation des periostalen Gewebes zurückzuführen.

Hinsichtlich der verschiedenen Untersuchungslokalisationen fiel auf, dass vor allem in den Proben des Sinus conchae dorsalis (Lokalisation II) und in den Proben der Sinus maxillares (Lokalisationen VII, VIII, IX) die Messwerte für die Schleimhauthöhe, die Epithelhöhe und die Anzahl der Becherzellen gegenüber der Mehrzahl der übrigen Lokalisationen signifikant höher waren.

Die Gesamthöhe der Schleimhaut innerhalb der AN (Lokalisation IV) war etwa elf Mal so groß (820,27 µm (± 653,21)) und die Höhe des Flimmerepithels etwa dreimal so groß (44,9 µm (± 12,78) wie an den Lokalisationen innerhalb der NNH (I–III, V–IX). Das Epithel war in der AN meist dreireihig, wobei die luminal gelegenen Epithelzellen in allen Proben eine überwiegend hochprismatische Form aufwiesen. Becherzellen waren hier in allen Proben vorhanden, wobei die Anzahl der Becherzellen pro Region of Interest (ROI) mit 10 (± 8) gegenüber den übrigen Untersuchungslokalisationen deutlich höher war. Die Präparate der AN zeigten außerdem eine höhere Dichte an Flimmerhärchen im Vergleich zu den übrigen Untersuchungslokalisationen innerhalb der NNH. Teils sehr große vor allem venöse Gefäße sowie seröse Drüsen konnten in allen Präparaten der AN gesehen werden. Nervenanschnitte waren in 20% der Proben auffindbar.

Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen signifikante histologische Unterschiede des Schleimhautaufbaus in den einzelnen Nasennebenhöhlen und der AN sowie bei Pferden verschiedenen Alters. Diese Ergebnisse könnten eine Erklärung für das Auftreten bestimmter Erkrankungen an bestimmten Lokalisationen und das Vorkommen in bestimmten Altersgruppen sein. Für die histopathologische Diagnose und die spätere Therapie von Erkrankungen der Nasennebenhöhlen könnte dies zukünftig relevant sein. Um die Funktionalität der Schleimhaut innerhalb der einzelnen Sinuskompartimente vollständig zu erfassen, sollten weitere Studien folgen, wobei neben immunhistologischen Untersuchungen auch bildgebende Verfahren an ex vivo Präparaten sinnvoll eingesetzt werden könnten.

abstract (englisch)

The purpose of this study was to achieve more detailed knowledge of the histological structure of the paranasal sinus mucosa (PSM) and the nasomaxillary aperture mucosa (NAM) of healthy horses and to determine topographic and age-related differences.

In cadaveric horses (n = 15) of different ages (group A: 0 - 5 years, group B: 6 - 15 years, group C: ≥ 16 years) mucosal samples of eight different sites within the paranasal sinus system (localization I-III and V-IX) and from one site of the nasomaxillary aperture were collected, slice preparations using routine histological procedures were done. Based on light microscopic photographs, various histological parameters were recorded and statistically evaluated.

All samples (lokalization I-IX) basically demonstrated the same structure, however the NAM (localization IV) showed marked differences in comparison to the PSM (localization I-III, V-IX). Within the paranasal sinuses (localization I-III, V-IX) the average mucosal height was 75.72 μm (± 44.48) and the average epithelial height was 13.52 μm (± 4.78). The epithelium was generally double-rowed (86%) and the luminal epithelial cells had a cubic shape (77%), however 23% seemed to show a more squamous or columnar epithelial lining. In 83%.goblet cells were only present in small numbers per region of interest (ROI) (2 cells (± 3) / ROI). All samples included vascular incisions, mostly small-lumen capillaries were present, whereas only a few samples showed larger veins or arteries. Only four percent showed mucous glands or nerve fibres, with glandular tissue exclusively found in the preparations of the caudal maxillary sinus (localization VII, VIII).

The statistical evaluation of this data reveals a significant dependence of the mucosal height, the epithelial height, the logarithmized subepithelial vascular area and the number of goblet cells from the respective sample site and the respective age group.

The dataset also reveals a significant correlation between the epithelial height and the number of goblet cells. The epithelial height of group A horses (≤ 5 years) was significantly lower than those of group B and C horses (≥ 6 years). Accordingly, the number of goblet cells in group A horses was significantly lower than in group B and C horses. The total mucosal height of group A horses, however, was significantly larger than that of group B and C horses. Logarithmized measurements of the subepithelial vascular area of group A horses were significantly larger than those of groups B and C horses. This is probably due to the still ongoing ossification of the thin submucosal bone and the associated increase in vascularization of the periosteal tissue.

Looking at the different examination sites, it was noticeable that especially samples of the dorsal conchal sinus (localization II) and of the maxillary sinuses (localization VII, VIII, IX) showed a significant larger total mucosal height, epithelial height and number of goblet cells in comparison to the majority of other sample sites.

Within the nasomaxillary aperture (localization IV) the total height of the mucous membrane was 820.27 µm (± 653.21), which is about eleven times higher, and the epithelial height measured 44.9 µm (± 12.78), which is about three times higher in comparison to the average mucosal height of the paranasal sinuses (localization I-III, V-IX). In this site the epithelium was mostly three-rowed, with columnar shaped luminal epithelial cells. Goblet cells were present in all samples, with the number of goblet cells being significantly higher (10 cells (± 8) / ROI) compared to other examination sites.

Additionally, the preparations of the nasomaxillary aperture showed a higher density of cilia and included consistently partially very large, mostly venous vessels and serous glands. Nerve fibers were detectable in only 20% of the samples.

The results indicate significant histological differences between individual paranasal sinuses, the nasomaxillary aperture and different age groups, which may be related to an altered susceptibility for certain pathologies. This could be relevant for histopathological diagnosis and subsequent therapies in the future. Further studies, using immunohistological or imaging procedures of ex vivo samples, are necessary to improve understanding of the specific mucosal function within different paranasal sinus compartments.

keywords

Pferd, Nasennebenhöhlen, Schleimhaut ; horse, paranasal sinuses, mucosa

kb

26.985