Atrophic hypoganglionosis in the colon of adults with slow-transit constipation: a morphometric histopathological investigation

Summary

BACKGROUND: The diagnostic criteria for hypoganglionosis in colon specimens from adults with chronic slow-transit constipation have not been defined properly. The aim of this study was to evaluate the most important diagnostic parameters for hypoganglionosis in routinely prepared transverse sections. METHODS: Twelve histopathologically diagnosed hypoganglionic hemicolectomy specimens of the left colon, which had been resected due to chronic slow-transit constipation, were compared with 12 control hemicolectomy specimens which had been resected because of pseudodiverticulosis, vaginal prolapse, or rectocele without chronic constipation. All surgical specimens were coiled caudocranially and cut in a cryostat; only native tissue was used. The myenteric plexus was selectively stained by an acetylcholinesterase reaction. Nerve cells were specifically stained by a nitroxide synthase and a lactate dehydrogenase reaction. Morphometric measurements of the myenteric plexus were performed with an optic-electronic image-analysis system. The contrast-rich image of the myenteric plexus and its nerve cells and muscularis propria enabled the various structures to be measured with a semiautomatic grey-level discrimination. RESULTS: In hypoganglionosis of adults, the most striking finding was a significant decrease in nerve-cell number (–43.8%) in the colonic myenteric plexus. The cross-sectional area of the plexus decreased by 30.4%, and the number of ganglia decreased by 19.7%. The distances of myenteric ganglia showed only a moderate increase. The incidence of hypoganglionosis in chronic slow-transit constipation in the distal colon of adults was about 33% in 759 cases. CONCLUSIONS: The study shows that hypoganglionosis of the myenteric plexus can precisely be objectified by morphometric means. The findings also demonstrate that the most characteristic anomaly in atrophic hypoganglionosis is the significantly lowered nerve-cell number in the myenteric plexus. The data support the hypothesis that hypoganglionosis in adults is the result of an atrophic process rather than, as in young children, a primary hypoplastic anomaly.

Zusammenfassung

GRUNDLAGEN: Die Kriterien einer Hypoganglionose in Kolonresektaten von Erwachsenen mit einer Slow-transit-Obstipation sind nicht genau definiert. Das Ziel der vorliegenden Untersuchung besteht in der Bestimmung der wichtigsten Parameter für die Diagnose einer Hypoganglionose an routinemäßig gewonnenen Transversalschnitten. METHODIK: Zwölf histopathologisch diagnostizierte hypoganglionäre Hemikolektomie-Präparate des linken Kolon, die wegen einer Slow-transit-Obstipation reseziert worden waren, wurden mit 12 normalen Hemikolektomie-Präparaten ohne Obstipation verglichen, die wegen eines Vaginalprolaps, einer Pseudodivertikulose, einem Rektumprolaps etc. reseziert wurden. Alle Resektate wurden nativ caudocranial aufgerollt und in einem Kryostaten geschnitten. Es wurde ausschließlich mit nativem Gewebe gearbeitet. Der Plexus myentericus wurde mittels einer Azetylcholinesterase-Reaktion selektiv dargestellt. Nervenzellen wurden spezifisch mittels einer Nitroxidsynthase- und einer Laktatdehydrogenase-Reaktion gefärbt. An diesen Schnitten wurden morphometrische Messungen des Plexus myentericus mittels eines optisch-elektronischen Bildanalysegerätes durchgeführt. Die kontrastreiche Darstellung von Plexus myentericus und seinen Nervenzellen erlaubte Messungen der verschiedenen Strukturen mit einer semiautomatischen Grauwertdiskriminierung. ERGEBNISSE: Die atrophische Hypoganglionose des Plexus myentericus zeigte als eindrücklichsten Befund des linksseitigen Kolon eine signifikante Verminderung der Nervenzellzahl (–43,5 %). Die Flächen der Ganglienanschnitte des Plexus myentericus nahmen um 30,4 % ab. Die Anzahl der Ganglien verminderte sich um 19,7 %. Die Abstände der Ganglien nahmen nur tendenziell zu. Die Häufigkeit der Hypoganglionose des distalen Kolon von Erwachsenen lag in 759 Resektaten bei 33 %. SCHLUSSFOLGERUNGEN: Die vorliegende Untersuchung zeigt, dass eine Hypoganglionose des Plexus myentericus mittels morphometrischer Technik zuverlässig objektiviert werden kann. Die Resultate demonstrieren, dass die atrophische Hypoganglionose durch eine signifikante Abnahme der Nervenzellen des Plexus myentericus charakterisiert ist. Die Ergebnisse unterstützen die Hypothese, dass einer Hypoganglionose des Erwachsenen am ehesten ein atrophischer Prozess zugrunde liegt und sie nicht wie bei Kindern eine primär hypoplastische Anomalie ist.