Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Immunhistochemischer Nachweis von Lymphendothelien und Darstellung der regionentypischen Organisation der Pulpa dentis des Dens caninus vom Hund

Martin, Anna

In spite of numerous investigations it has not been precisely determined until now as to whether lymphatic capillaries and vessels occur in the dental pulp in man and animals. Therefore this thesis attempts a specific immunohistochemical detection of lymphatic endothelium. Special attention is paid to the description of region-specific structural characteristics of the dental pulp by means of morphometrical methods. The dental pulp was exemplarily inspected on the Dens caninus of the right upper jaw (Triadan 104) of 19 Beagle-dogs (aged 136-184 days). Each Dens caninus was dissected into three segments (apical, intermediate, and occlusal). The segments were decalcified in a 25% EDTA solution and embedded in paraffin. Histological cross-sections were prepared. An antibody against human Prox-1 (transcription factor in the nucleus of lymphatic endothelium) was applied as a marker of lymphatic endothelium. In preliminary experiments an antibody against murine LYVE-1 (hyalurone receptor) was tested as a marker as well. The histological sections were stained with toluidine blue in a routine procedure, and evaluated light microscopically. In addition the following morphometrical data were collected: density of fibroblasts/fibrocytes per mm² in the centre of the so-called pulp core, width of the so-called cell rich zone and density of fibroblasts/fibrocytes per mm² in the cell rich zone. The following results should be highlighted: ·        Anti-Prox-1 reacted positively with canine control tissues (lymph nodes, gingiva, nasal mucous membrane). ·        In contrast anti-Prox-1 showed no staining in tissue sections of the dental pulp. ·        Anti-LYVE-1 appeared unsuitable, since there was no reaction either to canine control tissues or to tissue slices of the dental pulp. ·        A cell poor zone directly underneath the odontoblastic layer (so-called Zone of WEIL) could not be detected in contrast to numerous reports in human and veterinary medical literature. ·        Directly underneath the odontoblastic layer there was a markedly cell rich zone. ·        The width of this cell rich zone decreased from the dental root in the direction of the dental crown. ·        The density of fibroblasts/fibrocytes per mm² in the cell rich zone and in the centre of the so-called pulp core decreased from the dental root in the direction of the dental crown. ·        It was revealed when comparing the mean values that the density of fibroblasts/fibrocytes per mm² in the cell rich zone was approximately 8 times higher than that in the centre of the so-called pulp core in the apical segment. The values relating to the intermediate segment were approximately 13 times higher, those of the occlusal segment approximately 11 times higher in the cell rich zone than in the centre of the so-called pulp core. The single values found in the dogs deviated strongly, so there was no correlation between the compared regions. The following conclusions were made: ·        The antibody against human Prox-1 is suitable for the application in the dog species. ·        The dental pulp of the dog contains no lymphatic structures lined with endothelium. ·        Obviously drainage of interstitial fluid requires other routes e.g. via tissue clefts or venules. ·        The cell rich zone located directly underneath the odontoblastic layer might serve as a kind of “regeneration pool” – provided it does not only consist of fibroblasts/fibrocytes, but also of pluripotent cells. Considering the optimal location of this pool, fibroblasts as well as odontoblasts could easily be reproduced from it.

Trotz zahlreicher Untersuchungen fehlte bisher eine eindeutige Festlegung, ob Lymphkapillaren und Lymphgefäße in der Pulpa dentis von Menschen und Tieren vorkommen oder nicht. Darum wird in dieser Arbeit ein spezifischer immunhistochemischer Nachweis von Lymphendothelien versucht. Besonderer Wert wird auf die Darstellung regionentypischer Strukturmerkmale in der Zahnpulpa – auch mittels morphometrischer Methoden – gelegt. Die Pulpa dentis wurde exemplarisch am Caninus des rechten Oberkiefers (Triadan 104) von 19 Beagle-Hunden (Alter 136-184 Tage) untersucht. Jeder Caninus wurde in drei Segmente (apikal, intermediär und okklusal) zerteilt. Nach Entkalkung mit 25%iger EDTA-Lösung und Einbettung in Paraffin wurden histologische Querschnittspräparate angefertigt. Zum Nachweis von Lymphendothelien diente ein gegen humanes Prox-1 (Transkriptionsfaktor im Lymphendothelzellkern) gerichteter Antikörper. In Vorversuchen wurde auch ein gegen murines LYVE-1 (Hyaluronrezeptor) gerichteter Antikörper getestet. Für die histologische Übersicht wurden die Schnittpräparate routinemäßig mit Toluidinblau gefärbt. Die Auswertung erfolgte lichtmikroskopisch; außerdem wurden morphometrische Daten folgender Parameter erhoben: Dichte der Fibroblasten/-zyten pro mm² im sogenannten Pulpakern; Breite einer sogenannten zellreichen Zone und Dichte der Fibroblasten/-zyten pro mm² in der zellreichen Zone. Folgende Befunde sollen besonders hervorgehoben werden: ·        Anti-Prox-1 reagierte positiv an Kontrollgeweben vom Hund (Lymphknoten, Gingiva, Nasenschleimhaut). ·        Dagegen zeigte Anti-Prox-1 keine Färbung in den Gewebeschnitten der Pulpa dentis. ·        Anti-LYVE-1 erschien ungeeignet, denn er reagierte weder an den Kontrollschnitten vom Hund noch an den Schnitten der Pulpa dentis. ·        Eine zellarme Zone (sogenannte Weil’sche Zone) ist nicht – wie im human- und veterinärmedizinischen Schrifttum vielfach beschrieben – direkt unterhalb der Odontoblastenschicht vorhanden. ·        Dagegen befindet sich direkt unterhalb der Odontoblasten eine ausgesprochen zellreiche Zone. ·        Die Breite dieser zellreichen Zone nimmt von der Zahnwurzel in Richtung auf die Zahnkrone hin ab. ·        Die Dichte der Fibroblasten/-zyten pro mm² in der zellreichen Zone und im Zentrum des sogenannten Pulpakerns nimmt von der Zahnwurzel in Richtung auf die Zahnkrone ab. ·        Die Dichte der Fibroblasten/-zyten pro mm² ist – beim Vergleich der Mittelwerte – in der zellreichen Zone des apikalen Segments ca. 8 mal, des intermediären Segments ca. 13 mal und des okklusalen Segments ca. 11 mal größer als im Zentrum des sogenannten Pulpakerns. Weil bei den Hunden die Werte stark gestreut sind, besteht aber keine Korrelation zwischen den verglichenen Regionen. Aus diesen Befunden wurden folgende Erwägungen abgeleitet: ·        Der gegen das menschliche Prox-1 gerichtete Antikörper ist auch bei der Spezies Hund einsetzbar. ·        Die Pulpa dentis vom Hund enthält keine mit Endothel ausgekleideten lymphatischen Einrichtungen. ·        Aufgrund dessen bedürfte es anderer Wege (z.B. über Gewebsspalten oder Venulen), um Gewebsflüssigkeit abzuleiten. ·        Die direkt unterhalb der Odontoblastenschicht angetroffene zellreiche Zone könnte – wenn sie nicht nur aus Fibroblasten/-zyten, sondern auch aus pluripotenten Zellen bestünde – als eine Art „Ersatzzell-Pool“ dienen, aus dem – unterstützt durch seine optimale Lage – sowohl Fibroblasten als auch Odontoblasten nachgebildet werden können.

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Martin, Anna: Immunhistochemischer Nachweis von Lymphendothelien und Darstellung der regionentypischen Organisation der Pulpa dentis des Dens caninus vom Hund. Hannover 2008. Tierärztliche Hochschule.

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