Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zur Histopathologie und Pathogenese an gastrointestinalen Bioptaten von Katzen mit chronischen Magen-Darmerkrankungen unter besonderer Berücksichtigung des enteralen Nervensystems

Kleinschmidt, Sven

In the introduction an overview on the normal structure and function of the feline gastrointestinal tract and enteric nervous system (ENS) is given. Furthermore, the cellular components of the ENS and their distribution and functions are discussed. The second part of the introduction contains an overview on the classification and factors involved in the pathogenesis of feline inflammatory bowel disease (IBD). An evaluation of histologic findings in full-thickness biopsies from the gastrointestinal tract (GIT) from 43 cats with chronic GIT disease symptoms was performed. In the majority of cases (20/43; 46.5 %) inflammatory bowel disease, i.e. lymphocytic-plasmacytic enteritis/colitis (LPE/LPC) (14/43; 32.6 %), eosinophilic gastroentero-colitis (EGEC) (5/43; 11.6 %), and mixed inflammatory infiltration (1/43; 2.3 %) were diagnosed. Furthermore, in four animals non-inflammatory mucosal band-shaped fibrosis (9.3 %) and in ten cats (23.3 %) a diffuse lymphoma was found. Six cats displayed only a gastritis (7.0 %) or lymphangiectasia (7.0 %), respectively. In two cats a mast cell tumour (4.7 %) was diagnosed whereas in one cat no histo-pathological lesions were found. The availability of transmural biopsies from all segments of the intestine and the collection of extraintestinal samples, especially mesenteric lymph nodes, is especially helpful for diagnosing intestinal tumours such as lymphomas and mast cell tumours. Due to missing publications describing the architecture of ENS and its possible involvement in the pathogenesis in cats with chronic inflammatory and non-inflammatory diseases of the GIT neurohistological and immunohistochemical examinations of the enteric nervous system were performed on biopsies of healthy cats and compared to findings in cats suffering from inflammatory bowel disease or intestinal lymphoma. In healthy cats different ganglionated and aganglionated plexūs were observed including plexus submucosus internus and externus. In LPE/LPC all affected samples had significant reduction of glial fibrillary acidic protein (GFAP) and vasoactive intestinal peptide (VIP) and mostly of neuron-specific enolase (NSE) possibly reflecting alterations of enteric glial cells and neurons. In cases with EGEC significantly reduced phosphorylated neurofilament (PN) expression was present suggesting a disturbance in neuronal cytoskeleton, whereas cats with fibrosing enteropathy had reduced expression of NSE, non-phosphorylated neurofilaments (NPN), PN and VIP, possibly reflecting neuronal disturbances. In cases with intestinal lymphoma only the reduction of PN and the increase of NPN were obvious suggesting direct damage or interference of neoplastic cells with enteric neurons. In cats with chronic gastrointestinal diseases disturbances of neuronal or glial immunohistochemical markers were present which differed between varying diseases, i.e. LPE, EGEC, intestinal fibrosis, and malignant lymphoma, suggesting different pathogenetic pathways. Structural and functional alterations of the ENS may contribute to clinically evident signs of vomiting and/or diarrhoea.

In der Einleitung wird ein Überblick über die Struktur und Funktion des Magen-Darmsystems sowie des enterischen Nervensystems (ENS) gegeben. Es werden die zellulären Bestandteile des ENS sowie deren Verteilung und Funktionen diskutiert. Der zweite Teil der Einleitung beschäftigt sich mit der Klassifikation der felinen idiopathischen chronischen Enteropathien (Inflammatory Bowel Disease, IBD) sowie mit den möglichen, an der Pathogenese beteiligten Faktoren. 43 Katzen mit chronischen gastrointestinalen Symptomen wurden einer retrospektiven histopathologischen Untersuchung unterzogen. In der Mehrzahl der Fälle (20/43; 46,5°%) wurde eine IBD, wie die lympho-plasmazelluläre Enteritis/Kolitis (LPE/LPK) (14/43; 32,56 %), eine eosinophile Gastroenterokolitis (5/43; 11,6 %) und eine gemischtzellige Entzündung (1/43; 2,3 %) festgestellt. Bei vier Katzen wurde eine nicht-entzündliche mukosale bandartige Fibrose (9,3 %) und bei zehn weiteren Katzen (23,3 %) ein intestinales diffuses Lymphom diagnostiziert. Sechs Katzen (7,0 %) wiesen lediglich eine Gastritis und  sechs weitere Katzen Lymphangiektasien (7,0 %) auf. Bei zwei Katzen (4,7 %) lag ein Mastzell-Tumor vor. Bei einer Katze wurden keine histologischen Veränderungen festgestellt. Die Untersuchungen von transmuralen intestinalen Biopsien aus allen Segmenten des Gastrointestinaltraktes (GIT) sowie die Auswertung von zusätzlichen extraintestinalen Biopsien, insbesondere von Mesenteriallymphknoten, haben sich als besonders hilfreich für die Diagnostik intestinaler Tumoren wie das maligne Lymphom oder von Mastzelltumoren erwiesen. Aufgrund des Fehlens von Beschreibungen zur Architektur des enterischen Nervensystems (ENS) sowie der möglichen Beteiligung des ENS an der Pathogenese bei Katzen mit chronischen entzündlichen und nicht-entzündlichen Erkrankungen des GITs wurden neurohistologische und immunhistologische Untersuchungen an gesunden Katzen im Vergleich zu erkrankten Katzen durchgeführt. An transmuralen Bioptaten des GITs gesunder Katzen konnten ganglionierte und aganglionierte Plexūs inklusive eines Plexus submucosus internus und externus nachgewiesen werden. Bei Katzen mit LPE/LPK wiesen alle betroffenen Abschnitte eine signifikante Reduktion der Expression von saurem Gliafaserprotein (glial fibrillary acidic protein, GFAP) und des Vasoaktiven intestinalen Peptids (VIP) auf. Zudem weisen die meisten Biopsien auch eine signifikant erniedrigte Expression der Neuronen-spezifischen Enolase (NSE) auf. Diese Ergebnisse deuten auf eine Alteration enterischer glialer Zellen und Neurone bei der felinen LPE/LPK hin. Bei Katzen mit EGEK liegt eine signifikante Reduzierung phosphorylierter Neurofilamente (PN) vor, was auf eine Störung im neuronalen Zytoskelett deutet. Katzen mit einer fibrosierenden Enteropathie hingegen haben erniedrigte Immunreaktivitäten für NSE, PN, nicht-phosphorylierte Neurofilamente (NPN) sowie für VIP. Diese Ergebnisse deuten auf eine mögliche neuronale Störung hin. Bei Tieren mit einem malignen Lymphom liegt lediglich eine Reduktion von PN und ein Anstieg der Expression von NPN vor, was auf einen direkten Schaden oder eine indirekte Störung enterischer Nervenzellen durch die neoplastischen Zellen deutet. Es hat sich somit gezeigt, dass bei Katzen mit chronischen gastrointestinalen Erkrankungen Veränderungen von neuronalen und glialen immunhistochemischen Markern bei unterschiedlichen Erkrankungsformen vorliegen. Dieses deutet auf mögliche unterschiedliche Pathogenesen bei den einzelnen Formen hin. Die strukturellen und funktionellen Veränderungen des ENS sind möglicherweise an der Entstehung der klinischen Symptome wie Vomitus und Diarrhö beteiligt.

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Kleinschmidt, Sven: Untersuchungen zur Histopathologie und Pathogenese an gastrointestinalen Bioptaten von Katzen mit chronischen Magen-Darmerkrankungen unter besonderer Berücksichtigung des enteralen Nervensystems. Hannover 2010. Tierärztliche Hochschule.

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