Enteric innervation in idiopathic megarectum and megacolon

Abstract.

We have studied the resection specimens from 5 patients with idiopathic megarectum and megacolon and 10 control subjects with non-obstructing colonic cancer. Histological staining with haematoxylin and eosin, and immunocytochemical staining for protein gene product 9.5 (PGP 9.5), S100 protein, vasoactive intestinal polypeptide (VIP) and calcitonin gene-related peptide (CGRP), and histochemical localization of NADPH diaphorase was performed. The amount of VIP and CGRP present in samples was measured using an enzyme-linked immunosorbent assay. Patients with idiopathic megarectum and megacolon showed hypertrophy of the muscularis mucosae and muscularis externa. The architecture of the innervation as assessed by immunoreactivity for PGP 9.5 and S100 protein appeared normal. There was a decrease in the density of innervation of the longitudinal muscle in rectal tissue from patients with idiopathic megarectum, with fewer VIP- and NADPH-diaphorase-containing nerves. In the muscularis mucosae and lamina propria of the rectal samples of patients with idiopathic megarectum, VIP immunoreactivity was higher and more NADPH-diaphorase-containing nerves were seen. CGRP-immunoreactive nerve fibres were only seen in the myenteric plexus. No CGRP-immunoreactive cell bodies were seen. In summary, there is an increase in VIP and nitric oxide containing fibres in the muscularis mucosae and lamina propria and a decrease in the longitudinal muscle in rectal tissue of patients with idiopathic megarectum. Both are NANC (nonadrenergic noncholinergic) inhibitory transmitters in the gut and the possible relationship of the changes in their density with gut function is discussed.

Résumé.

Nous avons étudié les pièces opératoires de cinq patients traités pour un mégarectum idiopathique et un mégacôlon et celles de dix sujets témoins traités pour un cancer colique non obstructif. Les coupes histologiques ont été colorées à l'hématoxine-éosine et avec des colorants immuno-histo-chimiques pour la protéine génique 9.5 (PGP 9.5), la protéine S100, les polypeptides intestinaux vaso-actifs (VIP) et le peptide de la calcitonine (CGRP) ainsi que pour la localisation histo-chimique de la diaphorase NADPH. Les concentrations de VIP et de CGRP présents dans les échantillons ont été mesurées au moyen d'un essai immuno-absorbant enzymatiquement lié. Les patients avec un mégarectum idiopathique et un mégacôlon présentaient une hypertrophie de la muscularis mucosae et de la musculature externe. L'architecture de l'innervation déterminée par l'immuno-réactivité pour le PGP 9.5 et la protéine S100 apparaît comme normale. Il y a une diminution de la densité de l'innervation de la musculature longitudinale du rectum chez les patients avec un mégarectum idiopathique, ainsi qu'une diminution des nerfs contenant de la VIP et de la diaphorase-NADH. Dans la muscularis mucosae et dans la lamina propria, des échantillons de rectum des patients avec un mégarectum idiopathique, l'immuno-réactivité pour la VIP était plus haute et les nerfs contiennent davantage de diaphorase NADPH. L'immuno-réactivité pour le CGRP et fibres nerveuses n'a été retrouvée que dans le plexus myentérique. Aucune inclusion celulaire immuno-réactive pour CGRP n'a été observée. En résumé, il y a une augmentation des fibres contenant VIP et des oxydes nitriques. Dans la muscularis mucosae et la lamina propria et une diminution pour ces substances dans la musculature longitudinale des patients avec un mégarectum idiopathique. Tous deux sont des transmetteurs inhibiteurs NANC de l'intestin (non adrénergiques et non cholénergiques) et une relation possible dans les changements de leur densité avec la fonction intestinale est discutée.