Desmosis of the Colon: A Working Hypothesis of Primary Chronic Constipation

Abstract

Introduction: Over the last few years, resected specimens of colon from children and young adults have been systematically studied with regard to the vegetative innervation of the colon and its net of stabilizing connective tissue in the muscularis propria. From the basic investigations of Goerttler, it is known that this connective tissue net has important functions in the coordinated movement of longitudinal and circular muscles. The present study reports on cases of chronic constipation, which showed in most cases histopathologically a normal number of nerve cells and ganglia in the myenteric plexus, but abnormalities in the connective tissue net (desmosis).

Subjects and methods: Over 6 years, 236 cases (12 ± 8 years of age), which were treated surgically for an aganglionosis, hypoganglionosis, hypoperistalsis syndrome and megacolon development, were histopathologically investigated. All surgical specimens were native, caudo-cranially coiled, and were cut 15 µm (equiv. to 4-5 µm paraffin sections) by a cryostat. The vegetative nervous system of the gut was stained with acetylcholinesterase and dehydrogenase reactions. The tissue was also fixed in formalin, embedded in paraffin, and 4 µm sections were stained with hematoxylineosin and picric acid/sirius red. Collagen III; S 100 and PGP 9.5 immunohistochemical reactions were performed.

Results: 14 surgical specimens (6%) showed total or focal lack of the connective tissue net in the vicinity of the myenteric plexus. Between the connective tissue net of circular and longitudinal muscles, a continuous connection was missing. These cases were mainly characterized by a hypoperistalsis syndrome or a megacolon without any anomaly of the vegetative innervation. 222 cases (94%) were treated for Hirschsprung's disease or hypoganglionosis without any anomaly of the connective tissue of the muscularis propria.

Conclusion: The missing continuity of the connective tissue net in the muscularis propria seems to abolish coordinated alternative movement of circular and longitudinal muscles. Therefore, the lack of coordinated propulsive activity of the colon results in a therapy-resistant chronic constipation, with a hypoperistalsis syndrome.

Zusammenfassung

Einführung: In den letzten Jahren wurden Kolonresektate von Kindern und jungen Erwachsenen systematisch auf ihre vegetative Innervation und ihr stabilisierendes Bindegewebe der Muscularis propria untersucht. Aufgrund der fundamentalen Untersuchungen von Goerttler ist bekannt, daß das Bindegewebsnetz der Muscularis propria wichtige Funktionen bei der koordinierten Bewegung von Ring- und Längsmuskulatur erfüllt. Die vorliegende Untersuchung berichtet über chronische Obstipationen, welche in der Mehrzahl der Fälle eine normale Anzahl von Nervenzellen und Ganglien des Plexus myentericus aber Anomalien im Bindegewebsgerüst der Muscularis propria (Desmose) aufweisen.

Material und Methoden: In den vergangenen 6 Jahren wurden 236 Kolon-Resektate (Alter: 12±8 Jahre) untersucht, die infolge einer Aganglionose, Hypoganglionose, Megakolonbildung oder eines Hypoperistalsis-Syndroms operiert wurden. Alle Resektate wurden nativ (15 µm entspr. 4-5 µm dicken Paraffinschnitten) geschnitten. Das vegetative Nervensystem des Darmes wurde mittels einer Acetylcholinesterase- und Dehydrogenasereaktion dargestellt. Das Gewebe wurde zusätzlich in Formalm fixiert und in Paraffin eingebettet. 4 µm dicke Schnitte wurden mit Hämalaun-Eosin und Pikrinsäure-Siriusrot gefärbt. Kollagen III, S 100 und PGP 9.5 wurden immunhistochemisch dargestellt.

Ergebnisse: 14 Resektate (6%) zeigten einen totalen oder fokalen Mangel des Bindegewebsnetzes der Muscularis propria und der Plexusloge. Diese Fälle wiesen in der Regel ein Hypoperistalsis-Syndrom oder ein Megakolon auf, ohne Anomalien der vegetativen Darminnervation. 222 Resektate (94 %) hatten einen Morbus Hirschsprung oder eine Hypoganglionose des Plexus myentericus, zeigten aber keine Anomalien des Bindegewebsgerüstes von Ring- und Längsmuskulatur.

Schlußfolgerung: Die fehlende Kontinuität des Bindegewebsgerüstes der Muscularis propria scheint die koordinierte, alternative Bewegung von Ring- und Längsmuskulatur aufzuheben oder massiv einzuschränken. Der Mangel koordinierter, propulsiver Darmaktivität resultiert in einer therapieresistenten, chronischen Obstipation kombiniert mit einem Hypoperistalsis-Syndrom.

Key words

Desmosis coli - Hypoperistalsis syndrome - Constipation - Megacolon

Schlüsselwörter

Desmosis coli - Hyperistalsis-Syndrom - Obstipation - Megakolon