Zentrale autonome Steuerung der Harnblase - Tracerstudien mit Pseudorabiesvirus

Zusammenfassung:

Fragestellung: Die sakralen Zentren und die periphere Nervenversorgung des unteren Harntraktes sind mit retrograden Tracing-Methoden (Horseradish-Peroxidase, Fluoreszenz-Tracer) untersucht worden. Da diese Tracer die Synapse nicht oder nur in Spuren überwinden, waren höher gelegene spinale und supraspinale Zentren (Hirnstamm) direkten Tracinguntersuchungen bisher nicht zugänglich. Pseudorabiesvirus (PRV) ist ein retrograder Tracer, hochspezifisch fürs autonome Nervensystem, der sich intrazellulär vermehrt, Synapsen überspringt und somit eine direkte Untersuchung höhergelegener Zentren erlaubt. Material und Methode: 5μlPRV (1 × 10⁸pfu/ml) wurde in das Trigonum vesicae von 21 männlichen Sparque-Dawley-Ratten (10 bis 12 Wochen alt, 215 bis 371 g schwer) injiziert. Die Tiere wurden nach 72, 96 und 120 Stunden letal perfundiert. Das Zentralnervensystem wurde nach kompletter dorsaler Laminektomie en bloc gewonnen, in 50μm Schichten transversal geschnitten und für PRV immunogefärbt. Ergebnisse: PRV-positive Zellen wurden im lumbosakralen (L6-S2) und thorakolumbalen (Th12-L2) Rückenmark (Nucleus intermediolateralis. Nucleus intercalates spinalis, zentraler autonomer Nucleus), und im Hirnstamm (Nucleus periventricularis des Hypothalamus, periaquaduktales Grau, Locus coeruleus, pontines Miktionszentrum, A5 noradrenerge Zellgruppe, Nucleus raphe pallidus et magnus) gefunden. Nach 120 Stunden waren auch im Kortex PRV-positive Zellen nachweisbar. Schlußfolgerung: Die supraspinale Kontrolle der Harnblasenfunktion wird von verschiedenen autonomen Zentren im Hirnstamm realisiert. Dies steht im Einklang mit den urologischen Symptomen verschiedener neurologischer Krankheitsbilder. Da die beschriebenen zentralen Strukturen eine generelle modulierende Funktion im autonomen Nervensystem haben, sind Symptome autonomer Dysfunktion auch im nicht-rückenmarkverletzten Patienten mit Blasendysfunktion verständlich.

Abstract

Purpose: The sacral centers and the peripher nerves of the lower urinary tract are investigated previously. However, there is a lack of knowledge about higher centers of neural control and modulation. Pseudorabiesvirus (PRV) is a transneuronal, self amplifying, retrograde tracer which is specific for the autonomic nervous system. Therefore PRV allows an thorough neuroanatomical investigation of CNS centers involved in bladder function. Materials and Methods: 5μl PRV (1 × 10⁸pfu/ml) were injected in the bladder trigone of 21 Spargue-Dawley rats. The animals were lethally perfused after 72, 96 und 120 hours post PRV injection. The CNS was harvested via dorsal laminectomy, cutted on a microtome and further processed for immunostaining. Results: PRV-positive cells were found in the lumbo-sacral (L6-S2) and thorako-lumbal (T12-L2) spinal cord (nucleus intermediolateralis, nucleus intercalatus spinalis, central autonomic nucleus). At the brain stem level several areas were PRV infected: nucleus periventricularis of the hypothalamus, periaquaductal gray, locus coeruleus, pontine micturition center, A5 noradrenergic cell group, nucleus raphe pallidus et magnus. After 120 hours PRV positive regions in the cortex were seen. Conclusions: The central control and modulation of lower urinary tract function is realized by a network of different nuclei and regions within the brain and the spinal cord.

Key words:

Urinary bladder - Brain stem - Spinal cord - Autonomic nervous system - Pseudorabiesvirus - Transneuronal tracing