Expression of β-1 Integrins in Ganglionic and Aganglionic Segments of Patients with Hirschsprung's Disease

 

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Abstract

An immunocytochemical study was performed to assess the role of β-1 integrins in the pathogenesis of Hirschsprung's disease. Fresh tissue samples from both aganglionic and ganglionic segments of five patients who were undergoing surgery for Hirschsprung's disease were obtained. Samples were rapidly frozen in liquid nitrogen. Sections were cut and stained using anti α-1, 2, 3, 4, 5, 6 and β-1 monoclonals according to the indirect immunoperoxidase method. The evaluation did not reveal any significant change of pattern in the distribution of β-1 integrins in the non-neural elements of both aganglionic and ganglionic segments of colon, such as the epithelium, muscularis mucosa, muscularis externa, connective tissues and blood vessels. Nerve fibres in both aganglionic and ganglionic segments strongly expressed the α-6 chain of very late activation antigen which led to their increase in the aganglionic segment. In addition to revealing the increase, α-6 monoclonals also had in situ positive control due to their presence in non-neural elements. Hence, immunostaining of the suction biopsies with anti α-6 monoclonals may be employed as a new and simple method in the diagnosis of Hirschsprung's disease. On the other hand, β-1 integrins do not seem to play a role in the defective migration of ganglion cells occurring in Hirschsprung's disease.

Zusammenfassung

Es wurde eine immunozytochemische Untersuchung durchgeführt, um die Rolle von β-1 Integrinen in der Pathogenese des Morbus Hirschsprung zu klären. Frische Gewebsproben vom aganglionären wie auch vom ganglionären Darmabschnitt von 5 Patienten mit Morbus Hirschsprung wurden untersucht. Die Gewebsproben wurden in flüssigem Stickstoff schockgefroren, anschließend geschnitten und mit monoklonalen α-1, 2, 3, 4, 5, 6 und β-1-Antikörpern mittels indirekter Immunoperoxidase-Reaktion gefärbt. Die Untersuchung ergab keine signifikanten Unterschiede im Verteilungsmuster der β-1-Integrine der nicht neuronalen Elemente des aganglionären und ganglionären Kolonsegmentes, d. h. der Epithelien, der Muscularis mueosa, der Muscularis externa, des Bindegewebes und der Blutgefäße. Die Nervenfasern im aganglionären und ganglionären Segment zeigten jedoch sehr deutlich eine Verstärkung der α-6-Ketten, der Antigen-Spätaktivierung, was ihren Anstieg im aganglionären Segment erklärt. Zusätzlich zu diesem Anstieg fanden sich auch α-6-monoklonale Antikörper im nicht-neutralen Gewebe. Es kann deshalb gefolgert werden, daß immunzytochemische Studien von Saugbiopsien mit Anti-α-6-monoklonalen Antikörpern als einfache und neue diagnostische Methode des Morbus Hirschsprung verwandt werden können. Andererseits scheinen β-1 Integrine keine entscheidende Rolle bei der gestörten Wanderung von Ganglienzellen in die Darmwand bei Morbus Hirschsprung zu spielen.