Eine neue Methode zur Auswertung enzymhistochemischer Untersuchungen der Darmschleimhaut erläutert am Beispiel gesunder und erkrankter Kälber
Authors: Stiglmair‐Herb Maria T. , Pospischil A. 
Published: August 2010

Vier Dünndarmabschnitte von vier gesunden, wenige Tage alten und vier an Diarrhoe erkrankten Kälbern wurden enzymhistochemisch untersucht.

Es wurde eine Kombination aus der bisher üblichen semiquantitativen Intensitätsmessung und einer morphometrischen Längenmessung durchgeführt. So konnten sowohl lokalisationsabhängige Aktivitätsunterschiede als auch quantitative Veränderungen, wie sie z. B. eine Zottenatrophie hervorruft, im Ergebnis berücksichtigt werden. Aus der Intensität der Enzymreaktion und der entsprechenden gemessenen Schleimhautlänge wurde die „Enzymaktivität” errechnet.

Die Untersuchung umfaßte folgende Enzyme: alkalische (AP) und saure Phosphatase (SP), Leucinaminopeptidase (LAP), β‐Galactosidase und Succinatdehydrogenase (SDH).

Bei den Kontrollkälbern erreichen AP und β‐Galactosidase im vorderen Jejunum ihr Maximum, SP und SDH sind weitgehend gleichmäßig entlang des Jejunums verteilt. Die LAP stellt sich im distalen Dünndarm am intensivsten dar. Alle Enzyme weisen im Ileum höhere Werte auf als im distalen Jejunum.

AP, SDH und β‐Galactosidase zeigen entlang der Zotte keine Schwankungen, die SP steigt zur Spitze hin an. Die LAP fällt in der Regel apikal ab.

Bei allen erkrankten Kälbern liegen die Enzymwerte im Ileum unter den Kontrollwerten. Im Gegensatz dazu steht eine Aktivitätssteigerung im proximalen Jejunum bei AP, β‐Galactosidase und SDH sowie bei der SP, β‐Galactosidase und SDH auch in den Krypten. Die Aktivitätszunahme wird als kompensatorische Steigerung im Sinne einer Anpassungsreaktion nach infektionsbedingtem Zellschaden im distalen Dünndarm interpretiert.

Danksagung

Für die ausgezeichnete technische Assistenz danken wir Frau E. Kemper.

A new method for the analysis of intestinal enzyme histochemistry. A comparison of healthy and diarrhoeic calves

Alkaline (AP) and acid phosphatase (SP), leucinaminopeptidase (LAP), β‐galactosidase and succinic dehydrogenase were investigated in four healthy calves a few days old and in four diarrhoeic calves (rota‐, corona‐virus and E. coli negative, cryptosporidia positive).

Enzyme activity was indicated as usual in degrees from “0” to “+++” at the villus tip, the villus base and in the crypt. In addition, the length of the enteric mucosa surface with a given activity was measured (in mm). By a combination of these data, “enzyme activity” was calculated.

This new method enables the investigator to see changes of enzyme activity in parts of the enteric mucosa. Furthermore, the enzyme activity of a pathologically altered mucosa (eg. villous atrophy) is easily shown.

In healthy calves AP and β‐galactosidase have their maximal activity in the proximal jejunum. SP and SDH are uniformly distributed along the small intestine. LAP activity increases from the proximal jejunum to the ileum. In the ileum the activity of all enzymes tested is stronger than in the proximal jejunum.

AP, SDH and β‐galactosidase are evenly distributed in villous enterocytes, while SP increases and LAP decreases from the base to the villus tip.

Enzyme activity of the ileum of infected calves was reduced. There was a marked increase of enzyme activity in the proximal jejunum (AP, SDH, β‐galactosidase) as well as in the crypts (SP, SDH, β‐galactosidase).

The increased enzyme activity is an adaptation of the small intestinal enterocytes to a loss of total absorptive capacity.

Une nouvelle méthode pour évaluer des recherches enzymo‐histochimiques de la muqueuse intestinale expliquée avec un exemple de veaux sains et malades

Quatre coupes d'intestin grêle de quatre veaux sains âgés de quelques jours et de quatre veaux atteints de diarrhée ont été examinées enzymohistochimiquement. On a procédé par combinaison de la mesure de l'intensité semiquantitative usuelle jusqu'à maintenant et d'une mesure des longueurs morphométriques. Les différences d'activité dépendant de la localisation aussi bien que les modifications quantitatives ont pu être considérées dans les résultats, comme par exemple lors d'une atrophie des villosités. «L'activité enzymatique» a été calculée à partir de l'intensité de la réaction enzymatique et de la longueur correspondante mesurée de la muqueuse.

La recherche a compris les enzymes suivantes: phosphatase alcaline (AP) et acide (SP), leucinaminopeptidase (LAP), β‐galactosidase et succinate‐déhydrogénase (SDH).

AP et β‐galactosidase ont atteint leur maximum dans le Jejunum antérieur, SP et SDH ont été répartis régulièrement le long du Jejunum chez les veaux de contrôle. LAP est représenté le plus intensivement dans la partie distale de l'intensin grêle. Toutes les enzymes ont montré des valeurs plus élevées dans la partie distale de l'intestin grêle.

AP, SDH et β‐galactosidase n'ont présenté aucune variation le long des villosités et SP a augmenté vers la pointe. LAP a diminué en général apicalement.

Les valeurs enzymatiques dans l'Ileum se situèrent au‐dessous des valeurs de contrôle chez tous les veaux malades. Il existe par contre une augmentation de l'acitivité dans le Jejunum proximal pour AP, β‐galactosidase et SDH et également dans les cryptes pour SP, β‐galactosidase et SDH. L'augmentation de l'activité a été interprêtée comme une élévation compensatoire au sens d'une réaction d'adaptation après des lésions cellulaires dues à une infection dans la partie distale de l'intestin grêle.

Un método nuevo para interpretar los análisis enzimohistoquímicos de la mucosa intestinal, ejemplificado con terneros sanos y enfermos

Se examinaron enzimohistoquímicamente cuatro tramos cada vez de intestino delgado de cuatro terneros sanos de pocos días de edad, y de cuatro terneros enfermos de diarrea.

Se efectuó una combinación de la medición semicuantitativa de la intensidad, la cual ya se venía utilizando, y la morfometría longitudinal. Así se pudieron tener en cuenta en el resultado final tanto las diferencias en la actividad dependientes de la localización como las cuantitativas, tales como las que produce p. e. una atrofia de villosidades. A partir de la intensidad de reacción enzimática y de la longitud medida de mucosa correspondiente, se calculó la «actividad enzimática».

El estudio abarcaba las enzimas siguientes: fosfatasa alcalina (FAl), fosfatasa ácida (FAc), leucinaaminopeptidasa (LAP), galactosidasa β y succinatodehidrogenasa (SDH).

En los terneros testigos alcanzaban FAl y galactosidasa β a su máximo en el yeyuno anterior, estando FAc y SDH distribuidas de forma uniforme, a grandes rasgos, a lo largo del yeyuno. La LAP resultaba ser más intensa en el intestino delgado distal. Todas las enzimas presentaban en el íleon valores mayores que en el yeyuno distal.

FAl, SDH y galactosidasa β no mostraban oscilaciones a lo largo de la villosidad, la FAc aumentaba hacia la punta. La LAP solía descender, por regla general, en dirección apical.

En todos los terneros enfermos se encontraban los valores enzimáticos en el íleon por debajo de los valores de los testigos. Frente a esto, se hallaba una exaltación de la actividad en el yeyuno proximal en la FAl, galactosidasa β y SDH así como en la FAc, galactosidasa β y SDH también en las criptas. El aumento de actividad se interpreta como incremento compensativo en el sentido de una reacción de adaptación tras lesión celular debida a infección en el intestino delgado distal.