5 Literaturübersicht
5.3 Kontraktilität des Uterus
5.3.1 Funktion der glatten Muskelzellen
Die Kontraktionen der Gebärmutter liegen in der elektrischen Aktivität des Myometriums begründet (Kao, 1989), welches histologisch glatte Muskelzellen aufweist. Glatte Muskulatur findet sich neben der Gebärmutter in vielen anderen unterschiedlichen Organen des Organismus (Gabella, 2012). Im Gegensatz zur Skelettmuskulatur verfügt glatte Muskulatur nicht über eine erkennbar geordnete Myofibrillenstruktur, weshalb sie als „glatt“ bezeichnet wird (Liebich, 1999a). Glatte Muskelzellen sind spindelförmig, der ovale Zellkern liegt stets zentral (Liebich, 1999a). Im Uterus unterliegen sie trächtigkeitsbedingten Veränderungen (Kap.5.2).
Die kontraktilen Vorgänge wurden von Aguilar und Mitchell zusammengefasst.
Danach kommt es durch Phosphorylierung zu einem Aneinandervorbeigleiten von dicken Myosin- und dünnen Aktifilamenten, die entlang der Längsachse der spindelförmigen Muskelzellen angeordnet sind (Aguilar und Mitchell, 2010). Da die sich dabei aufeinander zubewegenden Aktinfilamente mit ihrem Ende jeweils durch
„Dense Bodies“ mit dem Zytoskelett der Zelle verankert sind, kommt es zur Verkürzung der ganzen Zelle (Aguilar und Mitchell, 2010). Die Kräfte, die durch glatte Muskulatur generiert werden können, können nach Gabella mit 200-400mN/mm angegeben werden (Gabella, 1984).
Literaturübersicht 5.4 Membranpotential der uterinen Muskelzellen
Bei der Betrachtung des Membranpotentials der glatten Muskelzellen im Uterus ist es sinnvoll eine Unterteilung vorzunehmen: Einerseits in das Ruhemembranpotential (RMP) und andererseits in rhythmische Schwankungen, die auch slow waves genannt werden (Aguilar und Mitchell, 2010; Sanborn, 2000). Für die Ausprägung des Membranpotentials ist dabei die Aktivität von Ionenkanälen, Austauschern und Pumpen, die eine Hyper- oder Depolarisation der Zellmembran bewirken können, von entscheidender Bedeutung (Berridge, 2008).
5.4.1 RMP
Das RMP ist eine Potentialdifferenz zwischen Intra- und Extrazellularraum, die durch Unterschiede in der Verteilung von Elektrolyten und der Permeabilität der Zellmembran für diese Elektrolyte hervorgerufen wird (Ledermair, 1959), von diesen Elektrolyten ist eine intrazelluläre höhere Kaliumkonzentration ausschlaggebend (Jung, 1959b). Deshalb spielen auch mehrere unterschiedliche Kaliumkanäle bei der Aufrechterhaltung des RMP eine wichtige Rolle (Aguilar und Mitchell, 2010). Khan et al. listen calciumaktivierte Kaliumkanäle, spannungsabhängige Kaliumkanäle und ATP-sensitive Kaliumkanäle, die in den glatten Muskelzellen des Uterus zu finden sind (Khan et al., 2001). Als besonders wichtigen Kanal nennen sie dabei den „BKCa“ oder „maxiK channel“, der sowohl im trächtigen als auch nicht trächtigen Zustand des Uterus häufig exprimiert wird und an der Kontrolle des Tonus der glatten Muskelzellen beteiligt ist (Khan et al., 2001).
Das RMP von uterinen glatten Muskelzellen kann je nach Methode (Zellkultur oder Gewebe) und Spezies unterschiedliche Werte annehmen (Tab.1), so sind in der Literatur Angaben zwischen -23mV und -78mV zu finden (Kuriyama und Suzuki, 1976; Persianinov et al., 1974). Das RMP zeigt dabei auch eine Abhängigkeit vom Trächtigkeitsstatus des Tieres: In Versuchen mit Ratten hat sich ergeben, dass es während der Trächtigkeit erst zu einem Absinken des RMP kam, das dann kurz vor der Geburt aber wieder positiv wurde (Tab.1) (Casteels und Kuriyama, 1965;
Kuriyama und Suzuki, 1976).
Neben unterschiedlichen Trächtigkeitsstufen wurden auch die Effekte unterschiedlicher Substanzen auf das RMP beschrieben (Tab.1), unter anderem von
Literaturübersicht
erhöhten sowie erniedrigten extrazellulären Kaliumkonzentrationen eine Depolarisation des RMP fest.
Tab.1: Auswahl einzelner Studien über das RMP der glatten Muskelzellen im Uterus in verschiedenen Gewebelokalisationen, zu unterschiedlichen Trächtigkeitsstadien und bei verschiedenen Behandlungen. Für detailliertere Informationen siehe (Kao, 1989)
Autor Jahr Spezies RMP
Goto und Csapo 1959 Kaninchen
Östrogen niedrig: -30mV bis -35mV;
kein Effekt von Kaliumfreier Lösung auf das RMP Persianinov et Mollard et al. 1986 Zellkultur Ratte
Myometriumzellen Trächtigkeit Tag 18-19: Str. longitudinale: -54,5mV Miyoshi et al. 1996 Ratte Trächtigkeit Tag 22; Erhöhte intrazelluläre
Kaliumkonzentration: -39,8mV
Literaturübersicht 5.4.2 Slow waves
Aguilar und Mitchell fassen den Kenntnisstand über die slow waves des Uterus so zusammen, dass sie ein Ergebnis der Verteilung von Calcium-, Natrium- , Kalium- und Chloridionen im intra- und extrazellulärem Raum und der Permeabilität der trennenden Membran sind (Aguilar und Mitchell, 2010). Besonders Calciumionen zeigen eine stark unterschiedliche Verteilung: im Ruhezustand sind 10000 mal mehr Calciumionen extrazellulär als intrazellulär zu finden (Aguilar und Mitchell, 2010).
Laut Berridge kommt es in den glatten Muskelzellen des Uterus durch das Öffnen von spannungsabhängigen Calciumkanälen zu einem Calcium- Einwärtsstrom mit nachfolgender Kontraktion (Berridge, 2008). Ursächlich für die benötigte Spannungsänderung soll ein in der Zellmembran sitzender Oszillator sein, der Schrittmacherpotentiale generiert (Berridge, 2008). Im Gastrointestinaltrakt werden Schrittmacherpotentiale durch spezialisierte Schrittmacherzellen, die Interstitiellen Zellen nach Cajal (ICC) generiert (Kap.5.6) (Thuneberg, 1999). In Schrittmacherzellen wie den ICC soll es durch einen zytosolischen Oszillator zu einer Depolarisation der Zellmembran kommen, die dann durch Gap junctions auf benachbarte glatte Muskelzellen übertragen wird (Berridge, 2008).
In Versuchen von Shafik mit nicht trächtigen humanen Uteri wurden die slow waves als regelmäßig beschrieben, die Frequenz der Wellen variierte von drei bis fünf Wellen pro Minute, die Amplitude der Wellen variierte von 0,4mV bis 0,9mV (Shafik, 1997). In weiteren Versuchen zu slow waves in der humanen Vagina kamen Shafik et al. zu ähnlichen Ergebnissen (Shafik et al., 2004). Auch in Versuchen mit Eileitern von Mäusen zeigten sich regelmäßige slow waves, deren Wellen etwas frequenter als die im Uterus waren (ca. neun pro Minute) und jeweils eine Kontraktion nach sich zogen (Dixon et al., 2011).
Aus Untersuchungen in unterschiedlichen Geweben ist ersichtlich, dass die slow waves recht unterschiedlich ausfallen können. Die Frequenz der slow waves im Eileiter des Pavians wurde beispielsweise mit 46,4/min bestimmt, während die Frequenz im Eileiter des Meerschweinchens nur 7-13/min annahm (Talo und Hodgson, 1978). Des weiteren wurde ein Einfluss der Temperatur auf die slow waves festgestellt: Bei Erniedrigung der Umgebungstemperatur kam es zu einer Abnahme ihrer Frequenz (Ohba et al., 1975). Bei Untersuchungen im Labmagen des Rindes
Literaturübersicht
zeigten sich slow waves mit unterschiedlicher Amplitudenhöhe (Zurr und Leonhard-Marek, 2012), die slow waves mit einer Höhe von über 5mV hatten eine Frequenz von 5,6±1,4/min und korrelierten mit den Kontraktionen der Labmagenmuskulatur (Zurr und Leonhard-Marek, 2012). Frequenz und Amplitude der slow waves scheinen außerdem vom RMP abhängig zu sein: Hirst et al. stellten bei Depolarisation des RMP eine Abnahme in der Amplitudenhöhe und eine Zunahme in der Frequenz der slow waves fest (Hirst et al., 2008).
5.5 Schrittmacherzellen im Uterus?
Der Ursprung der Schrittmacheraktivität im Uterus ist noch nicht eindeutig geklärt (Takaki et al., 2010). In der glatten Muskulatur der Gebärmutter befinden sich neben glatten Muskelzellen verschiedene andere Zellen, die dafür in Frage kommen könnten. Von Gabella werden Axone, Gliazellen, Perizyten, Endothelzellen, Fibroblasten, Fibrobasten-ähnliche Zellen, sowie unspezialisierte Zellen genannt (Gabella, 2012). Andere Autoren (Ciontea et al., 2005; Duquette et al., 2005;
Hutchings et al., 2009) etablierten im Myometrium eine weitere Untergruppe von Zellen, die Ähnlichkeiten mit den ICC des Darmes aufwiesen. Sie sprachen deshalb beim Myometrium von ICC-like-cells (Duquette et al., 2005), myometrial Cajal-like interstitial cells (m-CLIC) (Ciontea et al., 2005) oder Telozyten (Popescu und Faussone-Pellegrini, 2010)
5.6 Schrittmacherzellen im Darm (ICC)
5.6.1 Geschichte der ICC
Namensgeber dieser Zellen war der Spanier Santiago Ramón Cajal, der 1889 eine Beschreibung eines Netzwerks von Zellen mittels Silberimprägnierung in Darmgewebe von Meerschweinchen und Ratte veröffentlichte (Thuneberg, 1999).
1915 wurde die Frage nach einem Zusammenhang zwischen diesem Netzwerk von Zellen und der spontanen Aktivität des Darmes gestellt, da strukturelle Ähnlichkeiten zu Schrittmacherzellen im Sinusknoten des Herzens auffielen (Huizinga et al., 2013;
Keith, 1915). Mittels Methylenblau Supravitalfärbungen und Elektronenmikroskopie konnte der Schrittmachercharakter weiter erhärtet werden (Thuneberg, 1982). 1992 wurde schließlich die Expression von CD117 in ICC nachgewiesen, welches eine zentrale funktionelle Rolle in diesen Zellen spielt. (Maeda et al., 1992)
Literaturübersicht 5.6.2 Morphologie der ICC
Im „Guide to the Identification of Interstitial Cells of Cajal” (Faussone-Pellegrini und Thuneberg, 1999) sind verschiedene Kriterien erstellt worden, um ICC von Neuronen, Schwann-Zellen, Makrophagen, glatten Muskelzellen und Fibroblasten zu unterscheiden (Faussone-Pellegrini und Thuneberg, 1999). Als Prototyp wurden die ICC der Maus definiert: Die Zellen weisen eine elongierte Form mit zwei bis fünf Fortsätzen auf, der Zellkern ist ovoid (Faussone-Pellegrini und Thuneberg, 1999).
Die ICC variieren je nach untersuchter Spezies und Lokalisation im Gastrointestinaltrakt in Form und Aufbau (Faussone-Pellegrini und Thuneberg, 1999). Außer der Gestalt sind Zellkontakte bei der Identifikation der ICC von Bedeutung, die Kontakte finden durch gap junctions oder intermediate junctions statt (Faussone-Pellegrini und Thuneberg, 1999). Von herausragender Rolle wurden dabei Kontakte von ICC mit Nerven und glatten Muskelzellen beschrieben (Faussone-Pellegrini und Thuneberg, 1999).
Eine weitere Richtlinie, die zur strukturellen Identifikation von ICC aufgestellt wurde, findet man beim „gold standard“ von Huizinga et al. (Huizinga et al., 1997). Dort werden acht Kriterien genannt, in denen neben verschiedenen elektronenmikroskopischen Eigenschaften ebenfalls die Kontakte zu anderen Zellen (ICC, Nervenzellen, glatten Muskelzellen) hervorgehoben werden (Huizinga et al., 1997).
5.6.3 Lokalisation der ICC im Darm
ICC lassen sich in Abhängigkeit von ihrer Lokalisation nach Garcia-Lopez et al. in folgende Untergruppen einteilen: ICC des myenterischen Plexus (MY bzw. ICC-MP), ICC der Zirkulärmuskulatur CM), ICC der Longitudinalmuskulatur (ICC-LM), Intramuskuläre ICC (ICC-IM), ICC des tiefen muskulären Plexus (ICC-DMP), ICC der Submukosa (ICC-SM), ICC des submukösen Plexus (ICC-SMP) (Garcia-Lopez et al., 2009).
ICC-IM leiten die Signale von enterischen Motoneuronen weiter, sie besitzen aber auch intrinsische Schrittmacherfunktionen, so können sie auf neurale Impulse oder Dehnungsreize (Won et al., 2005) hin die Frequenz der slow waves modulieren (Sanders et al., 2006). ICC-IM können unter Umständen auch als primäre
Literaturübersicht 5.6.4 Funktion der ICC
Die Funktionen der ICC lassen sich nach Garcia-Lopez et al. im Allgemeinen in drei Bereiche einteilen (Garcia-Lopez et al., 2009):
1.) Neurotransmission: Inhibitorische Motorneurone, die als Neurotransmitter NOS (NO-Synthase (Kap.5.11)); oder VIP (vasoactive intestinal polypeptide) enthalten, haben engen Kontakt mit ICC-IM sowie deren Fortsätzen (Beckett et al., 2002; Horiguchi et al., 2003).
2.) Schrittmacherfunktion: Slow waves werden in ICC generiert (Thuneberg, 1999). Je nach Spezies und Lokalisation im Gastrointestinaltrakt kann dies in unterschiedlichen Untergruppen der ICC passieren (Garcia-Lopez et al., 2009).
Untersuchungen mit CD117-knock-out-Mäusen zeigen eine Unterentwicklung des ICC-MY Netzwerks im Dünndarm, sowie ein Fehlen von Schrittmacheraktivitäten (Huizinga et al., 1995; Ward et al., 1994).
3.) Dehnungssensoren: ICC-IM sind dehungssensitiv, Dehnung kann zu Membrandepolarisation und zu einem Anstieg der Frequenz der slow waves führen (Won et al., 2005).
5.6.5 Immunhistochemischer Nachweis von ICC
Neben klassischen Färbemethoden können immunhistochemische Methoden zur Detektion von ICC angewendet werden. Gängige Methode ist dabei die Detektion des für ICC charakteristischen Rezeptors CD117 (Faussone-Pellegrini und Thuneberg, 1999; Horie et al., 1993; Ward et al., 1994), da CD117 weder in glatten Muskelzellen noch in enterischen Nervenzellen erscheint (Huizinga et al., 1997).
Als weitere Antikörper zur Detektion von ICC werden Tachykinin NK-1 Rezeptor (NK1r), Somatostatin Subtyp 2A-Rezeptor, Opioid-Rezeptoren, Zyklisches GMP, Cholera Toxin Subunit b und CD34 genannt (Faussone-Pellegrini und Thuneberg, 1999).
5.6.6 ICC im Rind
Monnard konnte in 2005 ICC im Plexus myentericus und in der Darmwand des Rindes mittels Immunhistochemie mit CD117 nachweisen (Monnard, 2005). Eine weitere morphologische Untersuchung zur Verteilung von ICC-MP und ICC-LM im
Literaturübersicht
Darm des Rindes ist 2006 von Marquez et al. publiziert worden. Die Dichte der ICC-LM betrug 9,52±3,86 per 10000µm2, die Verteilung wurde als unregelmäßig beschrieben. Die Fortsätze der Zellen variierten in dieser Studie, die Fortsätze der ICC-LM waren länger als die der ICC-MP. Die intramuskulären ICC ließen sich neben CD117 auch positiv auf Vimentin anfärben (Marquez et al., 2006).
5.7 Telozyten
Der Begriff Telozyten (englisch: telocytes) wurde 2010 durch Popescu und Faussone-Pellegrini eingeführt. Die damit angesprochenen Zellen zeichnen sich mikroskopisch durch Prolongationen des Zellkörpers aus, die von den Autoren als Telopoden bezeichnet wurden (Popescu und Faussone-Pellegrini, 2010). Mit dieser neuen Nomenklatur sollte ein Begriff geschaffen werden, der die Vielfalt der bisherigen Bezeichnungen vereinheitlichen sollte, außerdem sollte den Unterschieden zu den ICC, von denen diese Zellen ursprünglich abgeleitet wurden, Rechnung getragen werden. (Popescu und Faussone-Pellegrini, 2010).
5.7.1 Morphologie der Telozyten
Morphologisch haben Telozyten einen kleinen Zellkörper mit einem Kern, der ungefähr 25% des Zellvolumens ausmacht, die Ausmaße des Zellkörpers werden mit Größen von 6,31µm bis 16,42µm angegeben (Popescu und Faussone-Pellegrini, 2010). Im perinukleären Zytoplasma befinden sich zahlreiche Mitochondrien, die 5-10% des Zellvolumens ausfüllen, außerdem findet man dort einen schmalen Golgi-Apparat sowie rauhes und glattes endoplasmatisches Retikulum und Elemente des Zytoskeletts (Popescu und Faussone-Pellegrini, 2010; Zheng et al., 2012a). Der Zellkörper kann von unterschiedlicher Gestalt sein: birnenförmig, spindelförmig, dreieckig, oder sternförmig. Diese Zellformen werden maßgeblich geprägt von den Telopoden, langen und dünnen Fortsätzen, die bei einer Breite von 20-200nm bis zu 1000µm lang sein können (Popescu et al., 2012; Smythies und Edelstein, 2014) Zur Unterscheidung von Dendriten der Nervenzellen stellten Popescu und Faussone-Pellegrini sieben Kriterien für die Zellfortsätze auf, nach denen die Anzahl zwischen einem und fünf Telopoden schwanken kann, meistens werden zwei bis drei gefunden (Popescu und Faussone-Pellegrini, 2010). Die Breite der Telopoden wird im Mittel mit 0,1±0,05µm angegeben (Popescu und Faussone-Pellegrini, 2010). Neben
Literaturübersicht
wobei an Kontaktstellen eine Kommunikation über gap junctions erfolgt. (Popescu und Faussone-Pellegrini, 2010).
Für die elektronenmikroskopische Identifizierung von Telozyten wurde von Popescu et al. der zehn Kriterien umfassende „platinumstandard“ eingeführt (Popescu et al., 2005a), der den für ICC eingeführten „goldstandard“ (Huizinga et al., 1997) um die Beschreibung der Telopoden erweiterte (Popescu et al., 2005a).
5.7.2 Geschichte der Telozyten
Betrachtet man die wissenschaftliche Chronologie der Telozyten, findet man fast alle relevanten Veröffentlichungen, die dieses Thema betreffen, in der letzten Dekade (Tab.2). Nachdem im Laufe des letzten Jahrhunderts intensive Forschung an Schrittmacherzellen im Darm stattgefunden hat (Kap.5.6.1), wurde der Frage nachgegangen, ob es ähnliche Zellen auch in anderen Organen außerhalb des Darmsystems gibt (Popescu et al., 2005b). Zur histologischen Differenzierung wurde dabei ebenfalls das Vorhandensein von CD117 in diesen Zellen genutzt (Allix et al., 2008; Ciontea et al., 2005; Zhao et al., 2014)
Seitdem gibt es eine Vielzahl an Publikationen, die sich mit der Beschreibung von Zellen, die anfangs als ICC oder ICC-ähnliche Zellen, später als Telozyten angesprochen werden, beschäftigen (s.u.). Die meisten dieser Untersuchungen fanden in Geweben von Mensch oder kleinen Labornagern statt (Tab.2). In einer Studie am Harntrakt wurde aber auch das Vorhandensein von CD117 positiven
„Cajal-like-cells“ in Schwein, Wildschwein, Kuh, Hund, Katze, Kaninchen, Ratte und Maus beschrieben (Metzger et al., 2005). Ein Streifzug durch die neuere Literatur liefert Untersuchungen dieser Zellen in verschiedenen Organsystemen:
Samenleiter (Burton et al., 2000), Prostata (Shafik et al., 2005), Penis (Shafik, 2007), Niere/Harntrakt (McHale et al., 2006; Zheng et al., 2012b), Gallenblase (Lavoie et al., 2007), Leber (Xiao et al., 2013), Bauchspeicheldrüse (Popescu et al., 2005b), Speiseröhre (Chen et al., 2013), Herz/Herzklappen (Gherghiceanu et al., 2010;
Yang et al., 2014), Haut (Rusu et al., 2012), Gehirn (Popescu et al., 2012), Auge (Luesma et al., 2013), Skelettmuskel (Popescu et al., 2011), Lunge und Trachea (Zheng et al., 2011).
Literaturübersicht 5.7.3 Telozyten in weiblichen Reproduktionsorganen
In den weiblichen Reproduktionsorganen wurden Telocyten in Endometrium und Myometrium sowie in Vagina, Eileiter, Plazenta und Milchdrüse untersucht (Tab.2).
Die dazu verwendeten Proben stammten entweder vom Menschen oder von Maus oder Ratte. In den Studien wurden Zellen mittels Zellkultur einzeln oder im Gewebeverband in situ charakterisiert, ferner gab es Untersuchungen zu Ihrem Verhalten im Trächtigkeitsverlauf (Salama, 2013) und bei pathologischen Zuständen der Gebärmutter (Horn et al., 2012). Eine weitere Studie über CD117 positive Zellen am Ovar beschreibt das Vorhandensein von CD117 „fibroblast-like-cells“, die, ohne dass sie von den Autoren als solche klassifiziert wurden, ein Hinweis auf Telozyten im Reproduktionstrakt des weiblichen Rindes sein könnten (Spanel-Borowski et al., 2007).
Eine detailliertere Übersicht zu verschiedenen Studien von Telozyten in den weiblichen Reproduktionsorganen und den dort verwendeten Methoden ist in Tab.2 dargestellt.
5.7.4 Nachweis von Telozyten
Telozyten lassen sich durch verschiedene histologische Techniken in situ oder als vereinzelte Zellen nachweisen. Diese Techniken lassen sich in klassische histologische Färbemethoden und immunhistologische Färbungen einteilen. Neben dem Nachweis durch histologische Anfärbung kommen auch elektronenmikroskopische Methoden zur Detektion zum Einsatz, die eine genauere Beschreibung der Zellorganellen zulassen (Popescu et al., 2007; Popescu et al., 2005b; Suciu et al., 2010).
5.7.4.1 Klassische histologische Färbemethoden
Für lebende Zellen aus Zellkulturen, oder frische Gewebeproben werden routinemäßig sogenannte Vital-Färbungen oder Supra-Vital-Färbungen angewandt.
Bei einer Vital-Färbung wird ein Farbstoff in einen lebenden Organismus verbracht, wobei der Farbstoff keine toxischen Effekte auf diesen haben darf (Foot, 1954). Der Farbstoff wird im Organismus aufgenommen und färbt bestimmte Zellen in einer auffälligen Farbe (Foot, 1954). Bei Gewebeproben, die dem Gesamtorganismus entnommen wurden spricht man von Supra-Vital-Färbung (Foot, 1954).
Literaturübersicht
In der Literatur werden folgende Vital- bzw. Supravitalfärbungen zum Nachweis von Telozyten erwähnt:
Methylenblau-Vital-Färbung (Cretoiu et al., 2006; Mou et al., 2013; Popescu et al., 2005a), Crystal-Violet-Vital-Färbung (Popescu et al., 2005a), Janus green B-Vital-Färbung (Ciontea et al., 2005; Popescu et al., 2005a; Zheng et al., 2011), MitoTracker Green FM (zur Darstellung von Mitochondrien) (Popescu et al., 2005a;
Suciu et al., 2010; Zheng et al., 2011), Giemsa (Chen et al., 2013; Ciontea et al., 2005; Hatta et al., 2012; Popescu et al., 2005a), Safranin O (Popescu et al., 2005a), Victoria Blue (Basic Blue 26) (Popescu et al., 2005a)
Gewebe in situ, die in Paraffin eingebettet wurden, können mit klassischen Färbemethoden behandelt werden, dazu finden sich in der Literatur zwei verschiedene Methoden: Giemsa (Allix et al., 2008; Popescu et al., 2005a) und Gomori-Silber-Färbung (Popescu et al., 2005a). Silberfärbungen waren auch die ursprüngliche Methode, mit denen Cajal die ICC im Darm erstmals zeigte, da sich die Fortsätze durch diese Färbung gut darstellen lassen (Kap.5.6.1).
Eine weitere klassische Methode stellt die Färbung von Semi-Dünnschnitten mit Toluidinblau dar. Hier werden Schnitte einer Dicke von 1µm oder weniger mit Toluidinblau gefärbt, Zellkörper sowie die Fortsätze der Telozyten heben sich durch eine tiefblaue Färbung vom umliegenden Gewebe ab (Gherghiceanu et al., 2008;
Popescu et al., 2005b; Xiao et al., 2013; Yang et al., 2014).
5.7.4.2 Immunologische Färbemethoden
Auch auf immunologischer Ebene wurde bereits eine Vielzahl von Antigenen für den histologischen Nachweis von Telozyten verwendet. Routinemäßig kamen vor allem CD117, Vimentin, CD34 und SMA (smooth muscle actin) zum Einsatz (Popescu et al., 2007), die mittels Immunhistochemie oder Immunfluoreszenz detektiert wurden.
Es wurde entweder das Vorhandensein eines einzelnen Antigens (Horn et al., 2012;
Salama, 2013; Shafik, 2007), oder das mehrerer Antigene in einer Doppelmarkierung getestet (Popescu et al., 2007; Suciu et al., 2010). Aufgrund der charakteristischen Rolle im Darm (Kap.5.6.5) wurde in den meisten Studien CD117 alleine oder in Kombination mit einem anderen Antigen (beispielsweise Vimentin) verwendet (Ciontea et al., 2005). Zum Teil wurde anstelle von CD117 jedoch auch CD34 zu
Literaturübersicht
Rate gezogen (Chen et al., 2013). Das Vorhandensein von CD117 als essentieller Nachweis wurde von Huizinga et al. in Frage gestellt (Huizinga und Faussone-Pellegrini, 2005).
Weitere Antigene, die neben CD117, Vimentin, CD34 und SMA zur immunologischen Charakterisierung von Telozyten in der Literatur erwähnt werden, sind:
Caveolin-1 (Suciu et al., 2010), CD1a (Popescu et al., 2005b), CD44 (Suciu et al., 2010), CD45 (Suciu et al., 2010), CD57 (Popescu et al., 2005b), CD62P (selectin) (Popescu et al., 2005b), CD68 (Popescu et al., 2005b), CD90 (Suciu et al., 2010), Chromogranin A (Popescu et al., 2005b), Connexin 43 (Hutchings et al., 2008), Cytokeratin 7 (Suciu et al., 2010), Desmin (Popescu et al., 2005b), ER (Östrogenrezeptor) (Cretoiu et al., 2009), GFAP (Popescu et al., 2005b), Nestin (Suciu et al., 2010), NK1 (Neurokininrezeptor) (Popescu et al., 2005b), NOS2 (Suciu et al., 2010), NSE (Suciu et al., 2010), PDGFRα (Vannucchi et al., 2013), PDGFRβ (Xiao et al., 2013), PGP9.5 (Popescu et al., 2005b), PR (Progesteronrezeptor) (Cretoiu et al., 2009), S-100 (Popescu et al., 2005b), SMM (Suciu et al., 2010), SMA (Smooth muscle actin) (Popescu et al., 2005b) und VEGF (Suciu et al., 2010).
Tab.2: Studien zum Vorkommen von Telozyten in den weiblichen Reproduktionsorganen, die Kreuze geben die verwendeten Methoden an, die verwendeten Antikörper sind in der Immunhistochemie oder Immunfluoreszenz verwendet worden. Beachte auch die unterschiedliche Nomenklatur in den einzelnen Studien. 1) α-SMA, CD117, CD1a, CD34, CD54, CD62P, CD 68, Chromogranin A, Desmin, GFAP, Nestin, NK1, NSE, PGP9.5, S-100, Vimentin; 2) α- SMA, Caveolin-1, CD117, CD34, CD44, CD45, CD90, Cytokeratin 7, Desmin, Nestin, NOS2, NSE, S-100, SMM, VEGF, Vimentin.
Jahr Autor Gewebe Spezies Bezeichnung der Zellen Immunhistochemie Immunfluoreszenz Klassische Färbungen Elektronenmikroskopie In situ Einzelne Zellen Elektrophysiologie/ Kontraktilität Antigene
2004 Shafik et al. Endometrium Mensch ICC-like-cells x x CD117
2005 Duquette et al. Myometrium Mensch,
Ratte ICC-like-cells x x x x x CD117, Vimentin
2005 Ciontea et al. Myometrium Mensch m-CLIC
(myometrial-Cajal-like-interstitial-cells) x x x x x x CD117, Vimentin, CD34, SMA 2005 Gherghiceanu et al. Milchdrüse Mensch ICLC (interstitial cell like
cells) x x x
2005 Popescu et al. (2005c) Milchdrüse Mensch Interstitial Cells x x x ? ? CD117
2005 Popescu et al. (2005a) Eileiter Mensch t-ICC (tubal-ICC) x x x x x x x 16 verschiedene 1)
2005 Shafik et al. (2005a) Vagina Mensch ICC x x x CD117
2006 Cretoiu et al. Myometrium Mensch ICLC (interstitial cell like
cells) x x x x CD117, ER, PR
2007 Popescu et al. Myometrium,
Eileiter Mensch Interstitial Cajal-like-cells Reviewartikel
2007 Shafik et al. Vagina Mensch ICC x x x CD117
2008 Hutchings et al. Myometrium Mensch MIC (Myometrial Interstitial
Cells) x x x CD117, Connexin 43, alpha SMA, P
2012 Hatta et al. Endometrium Mensch,
Ratte Telocytes x x x x x Vimentin, CD34, Connexin 43
2012 Horn et al. Myometrium Mensch CD117-positive cells x x CD117
2012 Salama Endometrium,
Myometrium Ratte Telocytes x x CD117
2013 Cretoiu et al. Myometrium Mensch Telocytes x x x x x x x CD117, CD34
Literaturübersicht 5.8 CD117
CD117 oder c-kit hat eine Masse von 145kDa, es ist ein Typ I Transmembran Glycoprotein, gehört zur Familie der Typ III Rezeptor Tyrosinkinasen, und wird durch das protooncogen c-kit kodiert (Liang et al., 2013; Yarden et al., 1987). Der passende Ligand wird Kit-Ligand, Stammzellfaktor, Steel-Faktor oder Mast-cell growth factor genannt (Valent, 1994). Für die Schrittmacherzellen im Darm spielt CD117 eine wichtige Rolle, in CD117-knock-out-Mäusen kommt die spontane Motilität des Darmes zum Erliegen, in diesen Tieren sind keine Schrittmacherpotentiale zu messen (Maeda et al., 1992; Ward et al., 1994). Bei Blockierung von CD117 durch Antikörper entwickelt sich der Phänotyp der ICC-Vorläuferzellen zu dem von glatten Muskelzellen (Torihashi et al., 1999).
CD117 kommt außer in ICC in vielen anderen Zellen vor (Tsuura et al., 1994), wie
CD117 kommt außer in ICC in vielen anderen Zellen vor (Tsuura et al., 1994), wie