Die sympathische und sensible Atemwegsinnervation der Ratte: Herkunft und neurochemische Charakterisierung

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschreibt die sensible und sympathische Innervation der unteren Atemwege der BN-Ratte. Neben der Bestimmung der Herkunft von Nervenfasern, die die Atemwege der BN-Ratte innervieren, wurden diese Ursprungsneurone auf Mediatorengehalt und möglichen Kolokalisationen hin überprüft. Dazu wurde eine Kombination aus retrogradem Tracing und Doppelimmunhistochemie verwendet. Als Ursprung der sensiblen Innervation konnte, wie in vorangegeangenen Untersuchungen an Meerschweinchen und Maus, die sensiblen Vagusganglien, Ganglion nodosum und Ganglion jugulare bestimmt werden. Als Ursprung der sympathischen Innervation wurden die Ganglien Ganglion cervicale superius und Ganglion stellatum identifiziert. In den sensiblen Ganglien waren 23% der retrogad markierten Neurone im Ganglion nodosum und 33% im Ganglion jugulare immunreaktiv für SP, wobei der Wert im Ganglion nodosum von vorangegangenen Beobachtungen an Meerschweinchen und Maus abweicht. Immunreaktivität für SP und nicht für NOS zeigten 16% der Neurone im Ganglion nodosum und 22% im Ganglion jugulare. Immunreaktivität für NOS wurde in 9% der Neurone des Ganglion nodosum und in 12% der Neurone des Ganglion jugulare nachgewiesen. Dabei waren 2% im Ganglion nodosum und 1% im Ganglion jugulare immunreaktiv für NOS aber nicht für SP. In einem großen Teil der sympathischen Neurone der untersuchten Ganglien ließ sich immunhistochemisch TH nachweisen (74-81%). Dabei waren 31% im Ganglion cervicale superius und 41% im Ganglion stellatum immunreaktiv für TH aber nicht für NPY. Immunreaktivität für NPY wurde in 51% der Neurone im Ganglion cervicale superius und in 45% der Neurone im Ganglion stellatum nachgewiesen. Dabei waren 8% im Ganglion cervicale superius und 5% im Ganglion stellatum immunreaktiv für NPY aber nicht für TH. Da der größte Teil der TH immunreaktiven Neurone auch NPY immunreaktiv ist, resultiert ein hoher Grad an Kolokalisation von TH und NPY (40-43%). Der Prozentsatz der sympathischen Neurone, in denen sich weder TH noch NPY nachweisen lässt, ist etwas höher als der bei Maus und Meerschweinchen. Somit ergibt sich im Großen und Ganzen eine Übereinstimmung mit Beobachtungen an Maus und Meerschweinchen. Einzelne Befunde weichen jedoch merklich von anderen untersuchten Species ab, was bei der Verwendung der BN- Ratte als pharmakologisches Modell möglicherweise eine Rolle spielen könnte.

Sensory and sympathetic innervation of Brown Norway rat airways were investigated using retrograde neuronal tracing with fluorescent dyes and double labelling immunofluorescence. Sensory neurons projecting to the lung are located in nodose and jugular vagal ganglia. Sympathetic neuronal supply of the lung originates in the stellate ganglia and superior cervical ganglia. Concerning immuno-reactivity for the SP and NOS in sensory and NPY and TH in sympathetic neurons were investigated. IR for SP is present in 23% and in 33% of the labelled neurons in the nodose ganglia and in the jugular ganglia, respectively. Thereof exclusively IR for SP are 16% and 22% of neurons in the respective ganglia. IR for NOS is present in 9% and in 12% of the labelled neurons in the nodose ganglia and in the jugular ganglia respectively, exclusively IR for NOS in 2% and in 1% in the nodose and jugular ganglia. Co- localisation of SP and NOS can be observed in 8% and 10% of the labelled neurons in the nodose ganglia and in the jugular ganglia. With regard to sympathetic innervation IR for TH is present in 74% and in 81% of the labelled neurons in the superior cervical ganglia and in stellate ganglia, respectively. Thereof exclusively IR for TH are 31% and 41% of the neurons of the respective ganglia. IR for NPY was present in 51% and in 45% of the labelled neurons in the superior cervical ganglia and in stellate ganglia, respectively, being exclusively IR for NPY in 8% and in 5% in the superior cervical ganglia and stellate ganglia. Co-localisation of TH and NPY was observed in 43% and 40% of the labelled neurons in the respective ganglia. Conclusion These data provide evidence that airway innervation in the Brown Norway rat follows the usual pattern concerning sensory and sympathetic nerve supply as well as distribution of the neuro-mediators SP, NOS, NPY and TH as known for guinea pig and mouse. Deviating results are only found in the nodose ganglia where 23% SP IR exceeds the number reported from studies in guinea pigs and in the sympathetic ganglia where the proportion of non-reactive neurons to TH and NPY is larger in Brown Norway rats than in mice or guinea pigs.