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The relationship between structure and function of small intestine in patients with a sprue syndrome and in healthy controls

Untersuchungen zur Beziehung zwischen Transportfunktion und Struktur der Dünndarmschleimhaut bei Patienten mit Sprue-Syndrom und Dünndarmgesunden

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Summary

The relationship between structure and function of the small intestinal mucosa has been studied in treated and untreated sprue and in normal individuals.

Glucose, electrolyte and water absorption, as well as histochemically detectable enzymatic activities, have been employed as functional parameters. Villus circumference and height, crypt length and the number of absorptive cells per unit length were used to indicate structural change.

Results:

  1. 1)

    Glucose absorption was less than 20% of the control value in patients with untreated sprue and less than 60% in treated sprue.

  2. 2)

    Sodium, potassium and water transport in the untreated condition was reversed, i.e. secreted into the lumen. After treatment, potassium was still secreted, but water and sodium were again absorbed.

  3. 3)

    A highly significant linear relationship existed between glucose, sodium, potassium and water absorption on the one hand, and villus height as well as villus circumference and number of absorptive cells per mm length of intestine on the other.

  4. 4)

    The enzymatic activities of the absorptive cells were reduced. However, according to statistical analysis of the structural and functional data, the observed reduction in transport seemed to be mainly related to decreased surface area.

Zusammenfassung

Es wurde die Beziehung zwischen Funktionsstörung und Schleimhautumbau des Dünndarms bei Patienten mit einem Sprue-Syndrom vor und nach Behandlung untersucht. Diese Befunde wurden denen eines normalen Kontrollkollektivs gegenübergestellt.

Darüber hinaus wurde der Gehalt einiger histochemisch nachweisbarer Enzymaktivitäten des Resorptionsepithels semiquantitativ abgeschätzt.

Als Parameter der Schleimhautoberfläche wurde die Zottenhöhe, der Zottenumfang pro mm Darmlänge und die Epithelzellzahl pro mm Darmlänge herangezogen. Als Parameter der Transportfunktion wurde die Glucose-, Elektrolyt-und Wasserresorption mittels einer automatisierten dreilumigen Sondentechnik gemessen.

Ergebnisse.

  1. 1.

    Die Glucoseresorption der Patienten mit dem unbehandelten Sprue-Syndrom beträgt weniger als 20%, die der behandelten Patienten weniger als 60% der Kontrollen.

  2. 2.

    Der Natrium-, Kalium- und Wassertransport ist bei den unbehandelten Patienten im Sinne einer Sekretion in das Lumen umgekehrt. Diese Umkehr ist bei den behandelten Patienten für Wasser und Natrium nicht nachweisbar, für Kalium jedoch unverändert vorhanden.

  3. 3.

    Zwischen der Glucose-, Natrium-, Kalium- und Wasserresorption einerseits und der Zottenhöhe, dem Zottenumfang pro mm Darmlänge und der Epithelzellzahl pro mm Darmlänge andererseits besteht eine hochsignifikante lineare Beziehung.

  4. 4.

    Der Enzymgehalt des Resorptionsepithels ist beim Sprue-Syndrom erwartungsgemäß herabgesetzt. Nach den korrelierenden morphologischen und funktionellen Befunden scheint die Transportminderung jedoch vorwiegend zu Lasten der reduzierten Resorptionsfläche zu gehen.

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Authors and Affiliations

  1. Medizinische Klinik und Institut für Angewandte Physiologie der Philipps-Universität Marburg, Germany

    R. Bloch, H. Menge, B. Lingelbach, H. Lorenz-Meyer, F. J. Haberich & E. O. Riecken

Authors
  1. R. Bloch
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  2. H. Menge
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  3. B. Lingelbach
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  4. H. Lorenz-Meyer
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  5. F. J. Haberich
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  6. E. O. Riecken
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This work was supported by the DFG.

The authors are greateful to Dr. J. W. L. Robinson, Hôpital Cantonal Universitaire, Lausanne for helping us with the English text.

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Bloch, R., Menge, H., Lingelbach, B. et al. The relationship between structure and function of small intestine in patients with a sprue syndrome and in healthy controls. Klin Wochenschr 51, 1151–1158 (1973). https://doi.org/10.1007/BF01468564

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01468564

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