Immunelektronenmikroskopische Untersuchungen bei Rhinitis allergica

 

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Zusammenfassung

Hintergrund: In zunehmendem Ausmaß leiden Patienten unter den Symptomen der allergischen Rhinitis. Basierend auf einer Immunglobulin-vermittelten Hyperreaktivität kommt es zu morphologischen Veränderungen der Nasenschleimhaut. Neben Cytokin-Interaktionen scheinen auch verschiedene Neurotransmitter wie die Neuropeptide Calcitonin Gene-Related Peptide (CGRP) und Substanz P (SP) eine wesentliche pathophysiologische Rolle zu spielen. Ziel dieser Studie war, den Einfluss dieser Neuropeptide auf die Drüsen im Rahmen der allergischen Rhinitis zu untersuchen.

Patienten und Methode: Von 28 Patienten mit perennialer Rhinitis allergica, die sich einer Nasenoperation unterzogen, wurden Proben der unteren Nasenmuschel entnommen und in phosphatgepuffertem Glutaraldehyd oder Paraformaldehyd fixiert. Anschließend wurden die Präparate nachfixiert, dehydriert und einer Wärmepolymerisierung unterzogen. Nach dem Anfertigen von Ultradünnschnitten und einer Doppelkontrastierung konnten die Präparate am Elektronenmikroskop ausgewertet werden. Für die immunelektronenmikroskopischen Untersuchungen wurde nach Inkubation mit den jeweiligen Antikörpern eine Streptavidin-Gold-Markierungsmethode eingesetzt.

Ergebnisse: Die Lamina propria mucosae zeigte ein ausgedehntes Ödem mit zahlreichen Lymphozyten, eosinophilen Granulozyten, Makrophagen und Plasmazellen. Die periglandulären ektatischen Kapillaren fielen durch ihre aktivierten Endothelzellen auf. In der Umgebung der seromukösen Drüsen wurden vermehrt nichtmyelinisierte Nervenfasern mit dense core vesicles gefunden. In diesen konnten die Neuropeptide CGRP und Substanz P nachgewiesen werden. Eine enge Lagebeziehung zwischen neuropeptidergen Axonen und Plasmazellen war festzustellen.

Schlussfolgerung: Durch Anwendung von immunelektronenmikroskopischen Verfahren konnten die bei allergischen Reaktionen beteiligten Neuropeptide CGRP und SP genauer lokalisiert werden. So wurden periglandulär und in Beziehung zu Plasmazellen zahlreiche neuropeptiderge Nervenfasern nachgewiesen. CGRP gilt als langanhaltender Vasodilatator, der bei allergischen Reaktionen freigesetzt wird und die Lymphozytenproliferation stimuliert. SP wird eine Beteiligung an neurogenen Entzündungen zugeschrieben und führt zu einer Sekretionssteigerung an den Drüsen. Die vorliegenden ultrastrukturellen Befunde stellen einen Beitrag zur Klärung pathophysiologischer Zusammenhänge von Entzündungsmechanismen bei der Rhinitis allergica dar.

Abstract

Background: In middle Europe the prevalence of allergic rhinitis is up to 15 % to 25 %. Allergic rhinitis is characterised by an inflammation of the nasal mucosa induced by different allergens. The patients suffer from symptoms like sneezing, rhinorrhea and nasal airway obstruction caused by morphological changes of the nasal mucosa. This symptomatology is considered to be a result of accumulation and activation of inflammatory cells. Further some neuropeptides like Calcitonin Gene Related Peptide (CGRP) and Substance P (SP) play an additional role in pathophysiology of allergic rhinitis.

Patients and Methods: Tissue samples from 28 human turbinates of patients with perennial rhinitis were taken during nasal surgery and preserved in phosphate-buffered glutaraldehyde or paraformaldehyde. Ultrathin sections were cut. The samples were dehydrated and embedded in Araldit. After polymerization an immunocytochemical staining-technique using a gold-labeled antibody was carried out. Immunostained structures were photodocumented by using a transmission electron microscope.

Results: In the lamina propria mucosae an extensive edema and several inflammatory cells like lymphocytes, plasma cells, eosinophiles and macrophages was found. The capillaries showed an activated endothelium. Immunoreactive nerve fibers were found in the periglandular tissue around the acini, ducts and in the glandular connective tissue. Neuroglandular synapses with dense core vesicles and positive immunoreactions to CGRP and SP could be detected. Neuropeptidergic axons were often observed near to plasma cells.

Conclusions: In the edematous nasal mucosa an infiltration with different inflammatory cells was found. Using electron microscopical techniques nerval structures near the submucosal glands could be demonstrated. Immunoreactions to the neuropeptides CGRP and SP were detected in the periglandular nerves and in neuroglandular synapses. These findings demonstrate the direct nerval control of glandular functions in allergic rhinitis. CGRP is generally known to have a vasodilatatory effect and to stimulate the secretion of nasal seromucous glands. In addition, SP as a short-acting vasodilatator may induce vascular permeability and glandular secretion. These immunoelectron microscopical findings further elucidate pathomorphological mechanisms in allergic rhinitis.

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Dr. med. Stephan Knipping

Universitätsklinik und Poliklinik für Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie der Martin-Luther-Universität Halle/Wittenberg

Magdeburger Straße 12 · 06097 Halle/Saale

Email: stephan.knipping@medizin.uni-halle.de