Pathophysiologie und Therapie des langsamen Kolontransits

Abstract

Die vorliegende Arbeit befasst sich in den ersten beiden Kapiteln mit 2 Hypothesen zur Ätiologie des langsamen Kolontransits und im dritten Kapitel mit der Therapie der chronischen Obstipation. Dursten führt zu einer Verminderung des Stuhlgewichts und verlängert die Transitzeit. Im ersten Kapitel wird untersucht, ob ein langsamer Transit durch Hormone verursacht wird, die beim Dursten verändert sind. Die Hormone Arginin- Vasopressin, Aldosteron und Angiotensin II zeigten in vitro in physiologischer Konzentration keinen nachweisbaren Effekt auf die Kolonmotilität der Ratte. Auch eine Probanden- Studie, in welcher Arginin- Vasopressin s.c. über eine Insulinpumpe infundiert wurde, ergab keinen Effekt auf die Kolonmotilität der Versuchspersonen. Die Veränderungen der Kolonfunktion bei drastischer Flüssigkeitsrestriktion lassen sich somit nicht durch hormonelle Wirkungen erklären. Möglicherweise liegen bei Obstipierten Veränderungen des enterischen Nervensystems vor. Deshalb wurden Rektumbiopsien von obstipierten Patienten mit langsamem Kolontransit und melanotische Op und Leichenpräparate morphometrisch untersucht und mit Kontrollen verglichen. Obstipierte wiesen im Mittel dickere submuköse Nervenfasern und vermehrt heterotope Ganglienzellen auf. Zusätzlich ergaben die Studien an den melanotischen Präparaten eine höhere maximale Ganglienzellzahl pro Ganglion und häufigere Riesenganglien auf. Allerdings ergab sich in allen Fällen eine große Überlappung pathologischer Befunde im Vergleich zu Kontrollen, so dass eine sichere Aussage weder durch Rektumbiopsien noch durch die Beurteilung von Resektaten getroffen werden kann. Eine Studie an obstipierten Patienten, die alle gleich mit Ballaststoffen behandelt wurden, wiesen Patienten mit einem langsamen Transit oder einer Defäkationsstörung ein deutlich schlechteres Ansprechen auf. Somit erweist sich die Transitzeitmessung als hilfreiches Instrument zur Identifizierung von Patienten, die über die Ballaststofftherapie hinaus weitere Therapieoptionen benötigen. Schließlich erfolgte die experimentelle Überprüfung eines neuen Therapieansatzes, der probiotischen Therapie mit E. coli Nissle 1917. In einem Standard Organbad - Modell am Rattenkolon inhibierte ein mit Bakterien bebrüteter Überstand dosisabhängiger einen inhibitorischen Einfluss des Nährmediums. Damit wurde erstmals gezeigt, dass Bakterien offensichtlich durch ihre Stoffwechselaktivität einen stimulierenden Einfluss auf die Motilität der Dickdarmwand haben können. Die Gabe von E. coli Nissle 1917 stellt somit eine mögliche wirksame probiotische Therapieform der chronischen Obstipation dar.

Slow transit constipation (STC) is a chronic disabling disease which impairs quality of life. In three chapters, the present work investigates two possible causes of STC and evaluates two forms of therapy for constipated patients. In the first chapter, the effect of hormones is investigated. Thirsting results in a decarease of stool weight and slows colonic transit. By using a standardized in vitro organ bath model, Arginine- Vasopressin, Aldosterone, and Angiotensine II in physiologic concentrations had no effect of on rat colon motility. Similarly, another studies in halthy volunteers found no effect of subcutaneously applied Arginine- Vasopressine on parameters of colonic motility. Therefore, the effect of thirsting on motility is not mediated by hormones. The second chapter investigates morphometric changes of the enteric nervous system. Rectal samples and resected specimens of patients with STC and controls were compared. Rectal samples revealed thicker submucosal nerve fibers and a higher frequency of ectopic mucosal ganglion cells in constipated patients. Additionally, colonic specimens showed a higher frequency of giant ganglia and found more cells / ganglion in melanotic specimens. However, due to a high overlap of pathologic findings in patients and controls, neither rectal samples nor resected specimens can identify slow transit with acceptable accuracy. Third, the effect of dietary fiber on constipated patients is investigated. Consecutive patients were treated by a standard fiber therapy. Patients with with slow transit and/or disordered defecation responded less well to dietary fiber treatment as compared to patients with normal findings. Thus transit time measurement and pelvic floor tests are helpful in identifying patient who need further medical or surgical therapy. Finally, a novel therapeutic concept by using probiotics in isolated rat colon segments was tested. While the untreated nutrient media had a dose dependent inhibitory effect on rat colon segments (up to 30 % of maximum stimulation) this inhibitory effect was blocked by the supernatants incubated with EcN. Therefore, probiotic bacteria may have a stimulatory effect on colonic motility, either by producing stimulatory metabolites or by metabolizing inhibitory compounds. These results support the hypothesis that EcN may be useful in all forms of constipation in patients who do not tolerate dietary fiber.