Veränderungen der Interstitiellen Zellen nach Cajal bei der infantilen hypertrophischen Pylorusstenose

Abstract

Einleitung und Fragestellung: Die Inzidenz der infantilen hypertrophischen Pylorusstenose (IHPS) nimmt in Deutschland, aber auch in anderen industriellen Staaten, seit einigen Jahren ab. Die Pathogenese dieser Erkrankung ist multifaktoriell und bis heute noch nicht vollständig geklärt. Insbesondere den Interstitiellen Zellen nach Cajal (ICC) kommt als funktionellem Bindeglied zwischen dem enterischen Nervensystem und der glatten Muskulatur mutmaßlich eine wesentliche Rolle bei der Entstehung der IHPS zu. Ziel der vorliegenden Untersuchungen war zu prüfen, ob die regrediente Inzidenzentwicklung auch im eigenen Zentrum (Studienzentrum) nachweisbar ist. Zur Pathogeneseforschung wurden immunhistochemische Vergleichsuntersuchungen des Verteilungsmusters der ICC in der Pylorusmuskulatur von Kindern mit IHPS und gesundem Kontrollmaterial aus Sektionspräparaten durchgeführt. Materialien und Methodik: Für die epidemiologischen Erhebungen wurden die bundesweiten Daten zur Diagnose Q40.0 und dem Geschlecht der Patienten vom Statistischen Bundesamt aus den Jahren 2000 bis 2013 ausgewertet. Am Studienzentrum wurden entsprechende Daten sowie das Alter bei der Operation für den Zeitraum 2005 bis 2014 erhoben. Für die prospektive Studie wurden von August 2013 bis August 2015 im Rahmen der Pyloromyotomien bei IHPS nach Aufklärung und schriftlicher Einverständniserklärung der Eltern entsprechende Gewebeproben entnommen. Als Kontrolle dienten Pylorusproben aus Sektionspräparaten verstorbener Neugeborener ohne Vorerkrankungen des Gastrointestinaltrakts. Daran schloss sich die Auszählung der im Paraffinschnitt CD117-positiven Zellen in jeweils 15 high-power fields (HPF) innerhalb der Muscularis an. Die univariate statistische Analyse erfolgte mittels des Man-Whitney- U-Tests (Signifikanzniveau p<0,05). Ergebnisse: Im Unterschied zur bundesweiten Verringerung im Untersuchungszeitraum von 3,67 auf 1,63 Fällen pro 1000 Lebendgeburten bei etwa gleichbleibender Geschlechterverteilung bestätigte sich im Studienzentrum dieses Phänomen nicht. Im Untersuchungszeitraum konnten vier männliche Patienten (n=4) mit IHPS in die Studie eingeschlossen werden. 14 Proben von Sektionspräparaten verstorbener Neugeborener bildeten die Kontrollgruppe. In den intraoperativ gewonnenen Proben fanden sich in 15 HPFs 194,5 ± 222,5 Zellen (Mittelwert ± Standardabweichung), während die Kontrollgruppe 635,8 ± 496,5 Zellen aufwies (p=0,034). Somit zeigten sich bei den Patienten mit Pylorusstenose im Vergleich zu den Proben aus gesundem Pylorus-Gewebe signifikant weniger Cajal-Zellen. Schlussfolgerung: Die epidemiologischen Ergebnisse verdeutlichen einen konsequenten Rückgang der IHPS im deutschlandweiten Vergleich. Die histologischen Untersuchungsergebnisse bestätigen die Hypothese der verminderten Anzahl von ICC als einen der wesentlichen pathophysiologischen Faktoren bei der Entstehung der IHPS.

Introduction and aims: The incidence of infantile hypertrophic pyloric stenosis (IHPS) has been decreasing in Germany and in other industrialised countries for a number of years. The pathogenesis of this disease is multifaceted and currently not fully clear. Particularly, the Interstitial cells of Cajal (ICC) may play an essential role in the development of IHPS, as they form the functional link between the enteric nervous system and smooth muscle. The aim of this study was to verify whether this decreasing incidence could also be shown in our own institution (study centre). The immunhistochemical examination compared the ICC distribution patterns of pyloric biopsies from children with IHPS to healthy control tissue from section preparations. Materials and methods: For the epidemiological evaluation, nationwide data for diagnosis Q40.0 and gender from the Federal Statistics Office for the years 2000 to 2013 was evaluated. Equivalent data was collected at the study centre in addition to the age at the time of surgery during the years 2005 to 2014. For the prospective study we collected tissue samples at pyloromyotomies from August 2013 to August 2015 after obtaining informed written parental consent. Specimens of pyloric tissue from autopsies of infants without pre-existing gastrointestinal diseases served as a control. Subsequently, manual counting of the CD117-positive cells in paraffin sections in 15 high-power fields (HPF) in the lamina muscularis was performed. Univariate statistical analysis was performed using the Man- Whitney-U-test (significance level p<0.05). Results: The nationwide decreased from 3.67 to 1.63 cases of IHPS per 1000 live births with constant gender distribution could not be shown at the study centre. During the study period, four male patients with IHPS were included. The control group consisted of post- mortem specimens from 14 infants. The number of ICC counted in the intraoperatively obtained samples (n=4) in 15 HPFs showed 194.5 ± 222.5 cells (mean ± SD) in the muscularis while the control group showed 635.8 ± 496.5 cells (p=0.034). Thus significantly fewer ICC were seen in patients with pyloric stenosis compared to samples from healthy pyloric tissue. Conclusion: The epidemiological findings clearly show a consistent decline in IHPS cases in Germany. The histological findings support the hypothesis of the reduced number of ICC as one of the main pathophysiological factors in the development of IHPS.