Vergleichende Untersuchungen zur Struktur und Funktion des Oesophagus-Epithels bei Vertebraten in Bezug zur Ernährungsweise, unter besonderer Berücksichtigung der Haussäugetiere

Bei dieser Dissertation lag der Schwerpunkt auf der vergleichenden Darstellung des Oesophagus-Epithels von vier verschiedenen Vertebraten-Gruppen (Mammalia,   Aves, Reptilia, Pisces), in Abhängigkeit von der Ernährungsbiologie der untersuchten Arten bzw. Rassen. Für die Arbeit wurden von frischtoten Tieren Proben an drei definierten Stellen des Oesophagus genommen und in drei verschiedene Fixationsmedien überführt; im Anschluß daran kamen Einbettungs- und Schneideverfahren zum Einsatz, die eine Schrumpfung der empfindlichen Gewebe verhinderten und ihre natürliche Struktur weitgehend erhielten. Neben histologischen Übersichtsfärbungen wurden histochemische, einschließlich immunhistochemischer Methoden angewendet, um die Struktur und spezielle Funktion der Oesophagus-Epithelien der vier Vertebraten-Gruppen besser zu charakterisieren. Außerdem wurde die Anzahl der Zelllagen sowie die Dicke des vitalen und des non-vitalen Anteils der Epithelien bestimmt und die Ergebnisse statistisch ausgewertet. Für die Struktur des Oesophagus-Epithels ergab sich sowohl für die untersuchten Säugetiere also auch für die plantivoren Vögel der typische Aufbau eines verhornten Plattenepithels aus vier verschiedenen Schichten; diese Einteilung war bei den carnivoren Vögeln nicht erkennbar. Bei beiden Tiergruppen war allerdings eine deutliche Zunahme sowohl der Verhornungsintensität als auch der Epitheldicke von den Fleischfressern über die Alles- zu den Pflanzenfressern hin festzustellen. Im Vergleich dazu wurde bei den untersuchten Reptilien eine Einteilung des nicht-verhornten Epithels in nur noch zwei Schichten deutlich, während die Gruppe der Fische ein relativ einheitliches, einschichtiges, hochprismatisches Oesophagus-Epithel zeigte; in den beiden letzteren Vertebraten-Gruppen war keine Abhängigkeit der Epithelstruktur von der Ernährungsweise der Tiere ersichtlich. Die Erneuerungsrate des Oesophagus-Epithels, die mittels zweier verschiedener AK gegen Proteine des Mitose-Zyklus (PCNA, KI-67) untersucht wurde, war bei den carnivoren Säugern, deren Epithel weniger mechanischen Schutz durch Verhornung genießt, höher als bei den untersuchten plantivoren Vertretern. Eine genau entgegengesetzte Aussage ließen die Vertreter der Vögel erkennen, während die Ergebnisse dieses Nachweises sowohl bei den Vertretern der Reptilien als auch bei denen der untersuchten Fische aufgrund der noch nicht optimalen AK als fraglich beurteilt werden müssen. Die immunhistochemische Untersuchung zur Verteilung von wichtigen Connexinen (Cx 26, 30, 43) als Bestandteilen von gap junctions der Epithelzellen ließ bei Säugetieren und Vögeln eine Steigerung der Notwendigkeit der interzellulären Kommunikation zur Steuerung der epithelialen Differenzierung proportional zur mechanischen Belastung des Epithels erkennen. Ein solcher, kausaler Zusammenhang zwischen der Ausprägung von epithelialen Kommunikationsstrukturen und der Ernährungsweise konnte weder bei den Reptilien, noch bei den Fischen beobachtet werden. Die Verhornungsintensität des Oesophagus-Epithels ließ sich am besten durch die Betrachtung der Verteilung von Thiol- und Disulphidgruppen aufzeigen, durch die bei den plantivoren Säugetieren und Vögeln die größte mechanische Stabilität des Epithels durch stärkste Vernetzung der zellulären Keratin-Filamente deutlich wurde. Dieser Zusammenhang konnte allerdings bei den untersuchten Reptilien- und Fisch-Spezies nicht beobachtet werden. Die durch den Einsatz verschiedener Zytokeratin-AK (CK6, CK13, Pan-CK) erhaltenen Aussagen bezüglich der Verhornungsintensität bedürfen aufgrund der Problematik relevanter Antikörper noch weiterführender Untersuchungen. Das Oesophagus-spezifische Protein Thrombomodulin konnte mit dem hier eingesetzten AK bei keiner untersuchten Spezies nachgewiesen werden. Das mögliche Auftreten von Makrophagen im Rahmen der Untersuchung von Abwehreinrichtungen des Oesophagus-Epithels war mittels des hier verwendeten AK (MAC387) nicht ausreichend zu klären; im Gegensatz dazu verlief die Darstellung von T-Zellen bei den meisten der untersuchten Tiere positiv. Auch der Nachweis von Substanzen der unspezifischen Abwehr (Lysozym, β-Defensin-2, β-Defensin-3) war bei fast allen untersuchten Tierarten möglich. Das Auftreten von Langerhans-Zellen als AG-präsentierende Zellen konnte für den Oesophagus verschiedener Tiere be-stätigt werden. Da die erhaltenen Ergebnisse etwas voneinander abwichen, ist davon auszugehen, dass diese Zellen wahrscheinlich auch bei den Tieren, die im Rahmen dieser Arbeit keine Reaktionen zeigten, durchaus vorhanden sein könnten, jedoch methodisch nicht zu erfassen waren. Die Messung der Schichtdicken und die Ermittlung der einzelnen Schichtzahlen des Oesophagus-Epithels erbrachten bei allen unteruchten Spezies bzw. Rassen keine statistisch signifikanten Beziehungen zum Ernährungstyp. Zusammenfassend läßt sich sagen, dass mit dieser Arbeit grundlegende Kenntnisse zu den Ähnlichkeiten und Unterschieden in der Struktur und speziellen Funktion des Oesophagus-Epithels von vier verschiedenen Vertebratengruppen erarbeitet wurden, wodurch eine Basis für weitergehende Untersuchungen der ernährungsbedingten Abhängigkeiten dieses Anteils des Gastrointestinaltraktes gelegt wurde.