Untersuchungen zur Regulation der seromukösen Drüsen der respiratorischen Nasenschleimhaut des Menschen

Abstract

Die seromukösen Drüsen zählen neben dem Gefäßsystem zu den wesentlichen Bestandteilen der Nasenschleimhaut des Menschen. Sie beteiligen sich an der Befeuchtung der Inspirationsluft und tragen zum Schutz der tieferliegenden Atemwege bei. Im Sekret der Drüsen wurden antivirale und antibakterielle Substanzen gefunden, die im Rahmen von Abwehrmechanismen beteiligt sind. Die physiologischen und pathophysiologischen Prozesse der Nasenschleimhautdrüsen unterliegen einer nervalen Steuerung, die bis heute noch nicht vollständig geklärt wurde. Als regulierende Neurotransmitter scheinen neben den klassischen, vegetativen Botenstoffen auch Neuropeptide und Stickstoffmonoxid beteiligt zu sein. Die hier vorliegenden Untersuchungen sollten einen Beitrag zur Klärung von Regulationsmechanismen und insbesondere des Innervationsmusters der seromukösen Drüsen leisten. Von 98 Patienten wurden Proben der unteren Nasenmuschel entnommen und fixiert. Es folgten histologische, histochemische und immunhistochemische sowie elektronenmikroskopische und immunelektronenmikroskopische Untersuchungen. Für die immunhistochemische Prozedur wurden Antikörper gegen Tyrosinhydroxylase (TH), Vasointestinales Polypeptid (VIP), Calcitonin gene related peptide (CGRP), Neuropeptid Y (NPY), Substance P (SP) und Stickstoffmonoxid-Synthase (eNOS/ bNOS) verwendet. Die Drüsen, die Ausführungsgänge und das periglanduläre Bindegewebe zeigten eine intensive nervale Versorgung. Dabei konnte in Abhängigkeit der verschiedenen Transmitter ein unterschiedliches Verteilungsmuster nachgewiesen werden. In einzelnen Regionen konnten neuroglanduläre Kontaktstellen und fenestrierte Kapillaren gefunden werden. Durch histochemische und immunhistochemische Methoden können periglanduläre Nerven dargestellt werden. Der Nachweis verschiedener Neurotransmitter und Neuropeptide in den periglandulären Neuronen deutet auf eine direkte nervale Regulation der Drüsenfunktionen hin. Zusätzlich kann eine Beeinflussung der Drüsen über eine Wirkung von Stickstoffmonoxid an periglandulären Kapillaren und Nerven angenommen werden. Neben der nervalen Versorgung der Drüsen scheinen auch periglanduläre fenestrierte Kapillaren eine Bedeutung für die Kontrolle der Drüsenfunktionen zu haben.

Seromucous glands are important components of the human nasal mucosa. The innervation patterns are relevant for understanding the control of the different physiological and pathophysiological glandular functions. Beside classic neurotransmitters some neuropeptides and Nitric Oxide seem to influence the glandular secretion. Tissue samples of 98 human inferior turbinates were taken and fixed. Serial cryosections or ultrathin sections were cut and incubated with antibodies either to Tyrosinhydroxilase (TH) or to Vasoactive Intestinal Peptide (VIP), Calcitonin Gene-Related Peptide (CGRP), Neuropeptide Y (NPY), Substance P (SP) and endothelial or brain Nitric Oxide Synthase (eNOS or bNOS). Immunocytochemical, histochemical and immunoelectron microscopical staining techniques were performed. The findings were photodocumented by lightmicroscope or transmission electron microscope. Immunoreactive nerve fibers were found in the periglandular tissue around the acini, ducts and in the connective tissue of the glands. The density of positive immunoreactive structures depended on the different antibodies. A dense network of cholinergic nerve fibers and VIP was found around acinus cells, CGRP, and NPY in the connective tissue around glandular cells. Particular immunoreactions to VIP and CGRP-antibodies could be detected near the glandular duct system. The eNOS-reactions were found in small capillaries near the acinus cells. Neuroglandular synapse with dense core vesicles were demonstrated on electron-microscopical sections. In neuroglandular synapses and intraaxonal neuropeptides were observed. In endothelial cells a high eNOS-immunoreactivity was found. Immunocytochemical and histochemical methods allow a detailed marking of nerval structures in nasal mucosa. By using immunoelectron microscopic techniques an ultrastructural identification and definitly assignment of different neurotransmitters was possible. The localization of neurons with different neurotransmitters and neuropeptides in the periglandular tissue confirms the direct nerval control of the diverse glandular functions. The detection of bNOS-and NADPH-d-positive structures around glandular cells suggests that NO takes an additional part in the innervation of nasal glands. Additionally a direct influence of NO on the periglandular vasculature is supposed. It could be assumed that the innervation pattern of human nasal glands underlay complex influences through different neuropeptides and neuronal and endothelial nitric oxide.