Studie zur morphometrischen Auswertung peripherer Nerven

Die Untersuchung von Nervenbiopsien hat sich als sinnvoll ergänzende Methode für die Diagnostik von Neuropathien in der Veterinärmedizin etabliert. In Kombination mit klinischen und elektrophysiologischen Messungen stellt sie ein wertvolles Werkzeug für die Beurteilung morphologischer Veränderungen dar. Neben der Licht- und Elektronenmikroskopie, sowie dem Erstellen und Beurteilen von Nervenzupfpräparaten, ist die Morphometrie ein weiteres geeignetes Verfahren zur Erfassung pathologischer und physiologischer Variablen in Nervenfasern. Dabei hat sich für die quantitative Evaluierung von Merkmalen in den letzten Jahren die computergestützte morphoquantitative Bildanalyse und Datenerfassung durchgesetzt. Voraussetzung für die computergestützte Morphometrie ist ein korrekt aufbereitetes und gefärbtes Nervenmaterial, das ein Maximum an Bildqualität zulässt. Ziel des ersten Teils dieser Arbeit war es somit eine für die Bildanalyseeinheit optimale Färbung der Myelinscheide zu finden, um deren Detektion und Trennung von Axon und umgebendem Bindegewebe zu gewährleisten. Hierfür wurden fünf unterschiedliche Färbetechniken an 50 Nervenquerschnitten aus fünf Einzelproben eingesetzt, verglichen und auf ihre Eignung überprüft. Hier hat sich die Färbung von Semidünnschnitten mittels Paraphenylendiamin bei einer Inkubationszeit von 30 Minuten für die selektive Darstellung der Myelinscheide gegenüber allen anderen Verfahren durchgesetzt. Für die Erarbeitung und Anwendung eines sinnvollen Algorithmus der Bildanalyse wurden des Weiteren Faszikelquerschnitte von 36 peripheren Nerven untersucht. Von diesen konnten 136 Nervenquerschnitte der Spezies Pferd aus 46 unterschiedlichen Faszikeln vollständig bildanalytisch erfasst und ausgewertet werden. Für die Bereiche Bilderfassung, Bildbearbeitung sowie Merkmalsvermessung kamen drei eigens modifizierte Bildanalyseprogramme zum Einsatz. Folgende Parameter konnten zuverlässig, mit einem zu bewältigenden interaktiven Aufwand, erfasst werden: Referenzfläche, Nervenfaseranzahl, Axon-/Myelinscheiden-/Faserflächen und –Umfänge, Myelinscheidendicke. Aus diesen Daten ließen sich des Weiteren die Merkmale Faserdichte, Axon-/Faserdurchmesser, Axon-/Faserzirkularität, g-Ratio, Exceedingrate und Entropie der Faserflächen errechnen. Damit konnten die in der Literatur aufgeführten Parameter um zwei aussagekräftige Merkmale, die mittlere Myelinscheidendicke und die Exceedingrate, die einen Faserpopulationsparameter darstellt, ergänzt werden. Letztere ist insbesondere geeignet Verschiebungen innerhalb der Faserkaliber eines Nervens zu erkennen und damit fasergrößen-selektive Neuropathien aufzudecken. Für einen interindividuellen Vergleich des equinen N. accessorius haben sich sowohl Durchmesser- wie auch Flächenverteilungen von Axon und Myelinscheide als geeignet erwiesen. Durch die Darstellung dieser Messwerte in Histogrammen werden dem Untersucher bereits geringe Abweichungen visuell zugänglich gemacht. Des Weiteren wurde die Vergleichbarkeit des N. accessorius und N. fibularis communis beim Pferd untersucht. Wie auch im N. fibularis communis sind im leichter zugänglichen N. accessorius sämtliche Faserarten und damit funktionelle Subtypen in ausreichender Anzahl vertreten, wodurch er zur Erfassung von Polyneuropathien geeignet erscheint. Hinsichtlich der Repräsentativität von Nerventeilproben hat sich zur Erstellung einer Datenbank die Auswertung von fünf Faszikeln pro Nerv je Individuum als sinnvoll erwiesen. Hieraus sollten für eine longitudinale Beurteilung von einzelnen Nervenfaszikeln fünf Schnittebenen mit einem Abstand von 0,3 cm erfasst werden. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das hier angewandte morphometrische Verfahren für die Erkennung quantitativer Veränderungen im diagnostischen wie auch experimentellen Sinne seine Berechtigung findet. In der Implementierung ist dieses jedoch nicht gänzlich ohne Limitationen durch beispielsweise Fehldetektionen möglich