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The innervation of the human antro-pyloric region: Organization and composition

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Abstract:

Although the composition of the gastric innervation has been determined in animal models, relatively little known about the innervation of the human antro-pyloric region. We used immunocytochemical techniques to establish the localization and co-expression of neuropeptides and nitric oxide in the human antrum and upper duodenum. Our results demonstrate the existence of a clearly defined submucosal plexus in the antral region that is absent in rats and guinea pigs. The abundant innervation of the lamina propria contains 3 major nerve populations: VIP- and NOS-, SP- and CGRP-, and GRP-immunoreactive. For the first time, NOS-containing nerve fibers were observed throughout the length of the antral glands. Within the antrum somatostatin was confined to endocrine cells, however, at the pyloric sphincter both enteric plexi contained immunoreactive neurons and nerve fibres. Within the pyloric sphincter CGRP- and SP-immunoreactive fibres were significantly increased, correlating with the presence of large ganglia in the submucosal plexus. In conclusion, the organization and composition of the innervation of human antro-pylorus differed substantially from that reported in other mammals. The presence of an abundant mucosal innervation paralled by a well-defined submucosal plexus indicates that the functional regulation of the gastric–pyloric region will be distinct from that of smaller animal models.Key words: gastric innervation, pyloric sphincter, neuropeptides, nitric oxide, somatostatin.

La composition de l'innervation gastrique a été déterminée dans des modèles animaux; toutefois, on possède peu d'information sur l'innervation de la région antro-pylorique chez l'humain. Nous avons utilisé des techniques immunocytochimiques pour établir la localisation et la co-expression de neuropeptides et du monoxyde d'azote dans l'antre et la partie supérieure du duodénum chez l'humain. Nos résultats ont démontré la présence d'un plexus sous-muqueux bien défini dans l'antre, lequel est absent chez les rats et les cobayes. L'abondante innervation de la lamina propria est constituée de 3 grandes populations nerveuses : PIV- et NOS-, SP- et CGRP-, et GRP-immunoréactives. Pour la première fois, des fibres nerveuses contenant de la NOS ont été observées sur toute la longueur des glandes antrales. Dans l'antre, la somatostatine a été localisée dans les cellules endocrines; toutefois, dans le sphincter pylorique, les deux plexus entériques contenaient des fibres nerveuses et des neurones immunoréactifs. Dans le sphincter pylorique, la présence d'une quantité significativement élevée de fibres CGRP- et SP- immunoréactives coïncidait avec celle de gros ganglions dans le plexus sous-muqueux. En conclusion, l'organisation et la composition de l'innervation de la région antro-pylorique chez l'humain ont différé considérablement de celles observées chez d'autres mammifères. La présence d'une abondante innervation muqueuse et d'un plexus sous-muqueux bien défini a indiqué que la régulation fonctionnelle de la région gastrique/pylorique de l'humain sera différente de celle de modèles animaux de petite taille.Mots clés : innervation gastrique, sphincter pylorique, neuropeptides, monoxyde d'azote, somatostatine.[Traduit par la Rédaction]

Keywords: gastric innervation; innervation gastrique; monoxyde d'azote; neuropeptides; nitric oxide; pyloric sphincter; somatostatin; somatostatine; sphincter pylorique

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2001

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