Zusammenfassung
Hintergrund: Die Regulation der Funktionen der Nasenschleimhaut unterliegt zahlreichen endogenen und exogenen Einflüssen. Der nervalen Steuerung physiologischer Vorgänge kommt dabei eine besondere Bedeutung zu. Neben den klassischen Neurotransmittern wirken Neuropeptide regulierend und modulierend als Kotransmitter in den Nerven der Nasenschleimhaut des Menschen. Die physiologische Bedeutung und die Lokalisation von Neuropeptid Y (NPY) konnte noch nicht endgültig geklärt werden.
Patienten und Methode: Von 42 Patienten, die sich einer Nasenoperation unterzogen, wurden Proben der unteren Nasenmuschel entnommen und in phosphatgepuffertem Paraformaldehyd bzw. einer Paraformaldehyd-Glutaraldehyd-Mischung fixiert. Nach der Inkubation mit dem NPY-Antikörper wurde zur Detektion der Immunreaktionen eine Avidin-Biotin-Komplex(ABC)-Methodik verwendet. Die immunelektronenmikroskopischen Untersuchungen erfolgten mit einer Streptavidin-Gold-Markierung. Die Ergebnisse wurden licht- und elektronenmikroskopisch photodokumentiert.
Ergebnisse: In der Adventitia arterieller Gefäße der Nasenschleimhaut konnten die stärksten Immunreaktionen beobachtet werden. In der unmittelbaren Umgebung der seromukösen Drüsen stellten sich NPY-positive Arteriolen dar. An den Drüsenzellen konnten nur vereinzelt Nervenfasern gefunden werden. Im subepithelialen Bindegewebe und an Drüsenausführungsgängen zeigten sich schwache NPY-Immunreaktionen. NPY konnte immunelektronenmikroskopisch in periglandulären Axonen dargestellt werden.
Schlussfolgerung: Der dem sympathischen Nervensystem zuzuordnende Neurotransmitter NPY wurde immunhistochemisch und immunelektronenmikroskopisch an arteriellen Gefäßen der Nasenschleimhaut nachgewiesen. NPY soll hier als langanhaltender Vasokonstriktor wirken. Die Drüsensekretion scheint auch einer direkten Beeinflussung durch periglanduläre NPY-haltige Nervenfasern sowie einer indirekten Kontrolle über die periglanduläre Blutzufuhr zu unterliegen. Mit NPY-Agonisten könnten zukünftig insbesondere Rhinopathien mit nasaler Obstruktion therapeutisch beeinflusst werden.
Abstract
Background: The functions of the nasal mucosa are regulated by numerous endogenous and exogenous influences. The innervation patterns are important for the control of the physiological nasal functions. In addition to the classic neurotransmitters different neuropeptides might play a regulating and modulating role in the nasal mucosa. Both the significance and the localization of neuropeptide Y (NPY) have not been fully elucidated.
Patients and Methods: Tissue samples of human inferior turbinates from 42 patients were taken during nasal surgery and preserved in phosphate-buffered paraformaldehyde or glutaraldehyde. Serial sections were incubated with antibodies against NPY and the ABC method was applied. In order to identify immunoelectron microscopic reactions a streptavidin-gold-marker was used. The findings were photodocumented by using a light- and transmission-electron microscope.
Results: NPY-positive terminals were mainly located in the adventitia of arterial vessels. There were also NPY-immunoreactive arterioles near to the glands. Periglandular a lower density of immunoreactions could be observed. NPY-positive fibers could be detected in the subepithelial connective tissue and at the glandular ducts. Immunoelectron microscopy revealed NPY within periglandular axons.
Conclusions: Immunohistochemical and immunoelectron microscopical methods allow a detailed identification of the sympathetic cotransmitter NPY in arterial vessels of nasal mucosa in man. These results indicate that NPY-containing nerve fibers innervate arteries as well as nasal glands. These findings suggest that NPY play a significant role as a neuromodulator in the control of both vasculature and glandular secretion. The localisation of NPY in periglandular and periductal nerves confirms the direct influence of glandular functions. NPY-agonists may be a beneficial additional treatment of rhinopathies to reduce nasal obstruction and mucus secretion.
Schlüsselwörter
Neuropeptid Y (NPY) - Nasenschleimhaut - Innervation - Immunhistochemie - Immunelektronenmikroskopie
Key words
Neuropeptide Y (NPY) - Nasal mucosa - Innervation - Immunocytochemistry - Immunoelectron microscopy
Literatur
1
Hauser-Kronberger C, Hacker G W, Muss W, Saria A, Albegger K.
Autonomic and peptidergic innervation of human nasal mucosa.
Acta Otolaryngol(Stockh).
1993;
113
387-393
2
Hauser-Kronberger C, Hacker G W, Albegger K, Dietze O.
Neuropeptide im oberen Atemtrakt des Menschen.
Atemw Lungenkrkh.
1994;
20
96-111
3
Riederer A, Fischer A, Knipping S t, Unger J, Lange W, Kastenbauer E.
Basic innervation pattern and distribution of classic autonomic neurotransmitters in human nasal mucosa vasculature.
Laryngoscope.
1996;
106
286-291
4
Fang S Y, Shen C L, Ohyama M.
Distribution and Quality of neuroendocrine markers in allergic rhinitis.
Acta Otolaryngol.
(Stockh)1998;
118
398-403
5
Uddman R, Cantera L, Cardell L O, Edvinnsson L.
Expression of NPY 1 and CGRP 1 receptors in human nasal mucosa: implications in allergic rhinitis.
Ann Otol Rhinol Laryngol.
1999;
108
969-973
6
Baraniuk J N, Silver P B, Kaliner M A, Barnes P J.
Neuropeptide Y is a vasoconstrictor in human nasal mucosa.
J Appl Physiol.
1992;
73
867-1872
7
Cervin A, Onnerfalt J, Edvinsson L, Grundemar L.
Functional effects of neuropeptide Y receptors on blood flow and nitric oxide levels in the human nose.
AM J Respir Crit Care Med.
1999;
160
1724-1728
8
Lacroix J S, Anggard A, Hokfelt T, O’Hare M M, Fahrenkrug J, Lundberg J M.
Neuropeptide Y: presence in sympathetic and parasympathetic innervation of the nasal mucosa.
Cell Tissue Res.
1990;
259
19-128
9
Albegger K, Hauser-Kronberger C E, Saria A, Graf A H, Bernatzky G, Hacker G W.
Regulatory Peptides and General Neuroendocrine Markers in Human Nasal Mucosa, Soft Palate and Larynx.
Acta Otolaryngol (Stockh).
1991;
111
373-378
10
Baraniuk J N, Castellino S, Goff J, Lundgren J D, Mullol J, Merida M, Shelhamer J H, Kaliner M A.
Neuropeptide Y (NPY) in human nasal mucosa, and analysis of secretory responses in vitro and in vivo.
Am Rev Respir Dis.
1990;
141
706-714
11
Knipping S t, Riederer A, Fischer A.
Immunhistochemische Untersuchungen zur Neuroanatomie der menschlichen Nasenmuschel: Innervationsmuster der seromukösen Drüsen.
Laryngo-Rhino-Otol.
1995;
74
81-84
12
Nielsson T, Cantera L, Edvinsson L.
Presence of neuropeptide Y Y1 receptor mediating vasoconstriction in human cerebral arteries.
Neurosci Lett.
1996;
204
145-148
13
Yokoyama R, Inokuchi T, Takahashi Y, Watanabe I.
An electron microscopic study of acetylcholinesterase-activity and vasoactive intestinal peptide- and neuro-peptide y-immunoreactivity of the intraepithelial nerve fibers in the nasal gland of the guinea pig.
Arch Histol Cytol.
1991;
54
59-67
14
Zhao C, Tao Z, Xiao J, Zhao S, Qiao J.
Histochemical and immunohistochemical studies of distribution of acetylcholinesterase-positive fibers and peptidergic terminals in the nasal mucosa of rats.
Chin Med J.
1998;
111
644-647
15
Ishii T.
The cholinergic innervation of the human nasal mucosa. A histochemical study.
Pract Otorhinolaryngol (Basel).
1970;
32
153-158
16
Dahlström A, Fuxe K.
The adrenergic innervation of the nasal mucosa of certain mammals.
Acta Oto-laryngologica.
1965;
59
65-72
17 Änggard A. Autonomic nervous control of blood circulation and secretion in the nasal mucosa. Thesis: Dep. Pharmacol., Karolinska Inst. Stockholm 1974.
18
Baraniuk J N, Kaliner M A.
Neuropeptides and nasal secretion.
Am J Physiol.
1991;
261
223-235
19
Knipping S t, Riederer A, Agha-Mir-Salim P, Holzhausen H J, Berghaus A.
Die klassisch-vegetative, peptiderge und nitrerge Innervation der Drüsen der menschlichen Nasenschleimhaut.
Laryngo-Rhino-Otol.
2001;
80
697-703
20
Lacroix J S, Mosimann B.
Attenuation of allergen-evoked nasal responses by local pretreatment with exogenous neuropeptide Y in atopic patients.
J Allergy Clin Immunol.
1996;
98
611-616
21
Malis D D, Grouzmann E, Morel D R, Mutter M, Lacroix J S.
Influence of TASP-V, a novel neuropeptide Y (NPY) Y2 agonist, on nasal and bronchial responses evoked by histamine in anaesthetized pigs and in humans.
Br J Pharmacol.
1999;
126
989-996
22
Revington M, Lacroix J S, Potter E K.
Sympathetic and parasympathetic interaction in vascular and secretory control of the nasal mucosa in anaesthetized dogs.
J Physiol.
1997;
505
823-831
Dr. med. Stephan Knipping
Universitätsklinik und Poliklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Magdeburger Straße 12 · 06097 Halle/Saale
Email: stephan.knipping@medizin.uni-halle.de