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Anomalies d’expression de la synaptophysine dans la maladie de Hirschsprung
Ann Pathol 2004 ; 24 : 407-15
Anomalies d’expression de la synaptophysine dans la maladie de Hirschsprung
Article original
Laurent Corsois (1), Françoise Boman (1), Rony Sfeir (2), Rémi Besson (2), Frédéric Gottrand (3), Liliane Boccon-Gibod (4) (1) Service d’Anatomie et de Cytologie Pathologiques, Parc Eurasanté, Pôle Biologie-Pathologie, CHRU, 59037 Lille Cedex. (2) Service de Chirurgie Pédiatrique, Hôpital Jeanne de Flandre, CHRU, 59037 Lille Cedex. (3) Service de Pédiatrie, Hôpital Jeanne de Flandre, Faculté de Médecine et CHRU de Lille, 59037 Lille Cedex. (4) Service d’Anatomie et de Cytologie Pathologiques, Faculté de Médecine Paris VI et Hôpital d’Enfants Armand Trousseau, Assistance Publique — Hôpitaux de Paris, 26 avenue du Docteur Arnold Netter, 75571 Paris Cedex 12.
Corsois L, Boman F, Sfeir R, Besson R, Gottrand F, Boccon-Gibod L. Anomalies d’expression de la synaptophysine dans la maladie de Hirschsprung. Ann Pathol 2004 ; 24 : 407-15.
Summary Synaptophysin expression abnormalities in Hirschsprung’s disease Hirschsprung’s disease is defined by the congenital absence of ganglion cells in enteric plexuses. Immunostaining of synaptophysin after formalin fixation may be used to identify hyperplasia of nerve fibers and rarefaction of neuromuscular junctions in Hirschsprung’s disease. The aim of the study was to evaluate semi-quantitatively the expression of synaptophysin in Hirschsprung’s disease, in correlation with morphologic features. This retrospective study included 3 controls, 42 surgical rectal biopsies performed for suspicion of Hirschsprung’s disease in children presenting with lower digestive occlusion or severe chronic constipation, including 18 Hirschsprung’s disease, and 23 surgical specimens of Hirschsprung’s disease. In the absence of Hirschs-
Résumé La maladie de Hirschsprung est définie par l’absence congénitale de cellules neuronales dans les plexus entériques. L’immunomarquage pour la synaptophysine après fixation formolée permet de rechercher dans la maladie de Hirschsprung une hyperplasie des fibres nerveuses et une raréfaction des jonctions neuromusculaires. Le but du travail était d’évaluer de façon semiquantitative l’expression de la synaptophysine dans la maladie de Hirschsprung et de la corréler avec les données morphologiques. L’étude rétrospective portait sur 3 contrôles, 42 biopsies rectales chirurgicales réalisées chez des enfants présentant un
prung’s disease, synaptophysin-positive fibers were numerous but thin in the muscularis mucosae, thin and scarce in the mucosa and submucosa. Neuromuscular junctions were thin and numerous in the muscularis propria. In Hirschsprung’s disease, synaptophysin-positive fibers were coarse, and increased in number on each side of the muscularis mucosae. Plexuses were enlarged, weakly stained, and associated in the connective tissue of the muscularis propria with coarse and intensely stained fibers. In conclusion, staining for synaptophysin could be useful to demonstrate abnormalities of enteric innervation in rectal biopsies performed for suspected Hirschsprung’s disease in the absence of acetylcholinesterase staining on frozen sections, in transmural biopsies performed for guiding surgery in Hirschsprung’s disease, and in cases of extensive Hirschsprung’s disease. ✦ Key words: child, Hirschsprung’s disease, immunohistochemistry, synaptophysin.
tableau d’occlusion digestive basse ou une constipation chronique sévère, incluant 18 maladies de Hirschsprung, et 23 pièces de résection pour maladie de Hirschsprung. En l’absence de maladie de Hirschsprung, les fibres synaptophysine-positives étaient nombreuses mais fines dans la musculaire muqueuse, fines et rares dans la muqueuse et dans la sous-muqueuse. Les jonctions neuromusculaires étaient fines et nombreuses dans la musculeuse. En présence d’une maladie de Hirschsprung, les fibres synaptophysine-positives étaient épaisses et anormalement nombreuses de part et d’autre de la musculaire muqueuse. Les plexus étaient hypertrophiés, faiblement synaptophysine-
© Masson, Paris, 2004
Accepté pour publication le 30 juin 2004 Tirés à part : F. Boman, voir adresse en début d’article. e-mail : [email protected]
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positifs, et associés dans le tissu conjonctif de la musculeuse à des fibres épaisses intensément synaptophysine-positives. En conclusion, un immunomarquage pour la synaptophysine peut être utile pour mettre en évidence les anomalies de l’innervation entérique dans les biopsies rectales réalisées pour suspicion de maladie de Hirschs-
prung en l’absence de coloration acétylcholinestérasique sur coupe congelée, dans les biopsies transpariétales réalisées pour guider la chirurgie et dans les maladie de Hirschsprung étendues. ✦
maladie de Hirschsprung est relativeLment fréquente (1/5 000 naissances). Elle
augmentation de cette activité [4-6]. Dans la maladie de Hirschsprung au niveau du rectum, les plexus sont très souvent remplacés par des filets nerveux volumineux et flexueux, dépourvus de cellule neuronale, mais la dénomination de plexus est conservée par convention. Ces filets nerveux peuvent manquer chez le nouveau-né [1]. La synaptophysine est une protéine membranaire présente au niveau des vésicules présynaptiques [7] et de certaines vésicules neurosécrétoires [8]. Au niveau digestif, l’immunomarquage par la synaptophysine reflète l’activité acétylcholinestérasique. Dans la maladie de Hirschsprung, il permet de mettre en évidence sur coupes déparaffinées : d’une part, l’hyperplasie des fibres nerveuses extrinsèques ; d’autre part, la raréfaction des jonctions neuromusculaires [9]. Le traitement curatif de la maladie de Hirschsprung consiste en l’anastomose du tube digestif normalement innervé au sphincter anal, avec, habituellement, exérèse chirurgicale du segment atteint. Les biopsies transpariétales pré- ou per-opératoires permettent de vérifier que l’anastomose, et éventuellement la dérivation (stomie) réalisée dans un premier temps, sont effectuées en zone saine. Elles sont d’interprétation difficile en zone transitionnelle. La résection complète du segment transitionnel pourrait diminuer le risque de constipation chronique persistant après chirurgie [10-14]. L’immunomarquage synaptophysine [14] et la coloration acétylcholinestérasique [15] ont été proposés extemporanément pour guider le geste chirurgical. Ce travail consistait en une évaluation rétrospective, en corrélation avec les données morphologiques, de l’expression immunohistochimique de la synaptophysine sur des biopsies rectales réalisées chez l’enfant pour suspicion de maladie de Hirschsprung, et au niveau des limites des pièces d’exérèse chirurgicale pour maladie de Hirschsprung, en vue d’apprécier son intérêt pour rechercher l’hyperplasie des fibres nerveuses extrinsèques et la raréfaction des jonctions neuromusculaires dans la maladie de Hirschsprung.
A
est définie par l’absence congénitale des cellules ganglionnaires neuronales, dérivées des crêtes neurales, dans les plexus nerveux du tube digestif à son extrémité distale, sur un segment de longueur variable. La maladie de Hirschsprung se traduit dans sa forme classique par une spasticité du segment atteint, une dilatation en amont de ce segment (mégacôlon), et un tableau d’occlusion digestive basse en période néonatale [1]. Le diagnostic de maladie de Hirschsprung est anatomopathologique et requiert une collaboration étroite des cliniciens et des pathologistes. Il repose sur l’absence de cellules ganglionnaires neuronales sur la biopsie rectale. En cas de suspicion de maladie de Hirschsprung, la majorité des équipes réalise une biopsie rectale par aspiration, ou chirurgicale, à 2 cm de la ligne pectinée. Cette distance constitue un compromis optimal entre le risque de méconnaître une maladie de Hirschsprung très courte et le risque d’erreur lié à la rareté des cellules neuronales au voisinage de la ligne pectinée. Les cellules neuronales sont recherchées sur un fragment fixé comportant une surface suffisante de sous-muqueuse, et sur niveaux multiples permettant l’examen d’au moins 50 à 75 sections. Un autre fragment comportant la musculaire muqueuse est congelé pour coloration acétylcholinestérasique éventuelle [1, 2]. Les biopsies réalisées sous anesthésie générale permettent d’obtenir des fragments plus volumineux [3]. Pour les équipes réalisant des biopsies par aspiration, qui sont de plus petite taille que les biopsies chirurgicales, la coloration acétylcholinestérasique sur coupes congelées est généralement considérée comme étant une aide essentielle au diagnostic. Il existe dans la maladie de Hirschsprung une hyperplasie des fibres extrinsèques cholinergiques et adrénergiques [4]. Les fibres cholinergiques (parasympathiques) sont spécifiquement mises en évidence par la technique histoenzymologique d’évaluation de l’activité acétylcholinestérasique sur coupes congelées. Dans la maladie de Hirschsprung, il existe habituellement sur biopsies rectales une
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Mots-clés : enfant, immunohistochimie, maladie de Hirschsprung, synaptophysine.
Synaptophysine et maladie de Hirschsprung
Matériels et méthodes Cette étude rétrospective portait sur 42 biopsies rectales réalisées pour suspicion de maladie de Hirschsprung, et sur les limites transversales distale et proximale de 23 pièces d’exérèse chirurgicale pour maladie de Hirschsprung. Les témoins négatifs correspondaient à 3 prélèvements obtenus au CHRU de Lille chez 3 enfants âgés de 2 jours, 5 jours et 6 semaines, au niveau du côlon transverse, du côlon gauche et du côlon droit, à distance respectivement d’une atrésie colique, d’une imperforation anale et d’une sténose colique, en l’absence de maladie de Hirschprung. Les 42 biopsies rectales réalisées consécutivement au CHRU de Lille de juin 2000 à juin 2002 étaient motivées par une suspicion de maladie de Hirschsprung devant un tableau d’occlusion intestinale basse ou une constipation chronique sévère chez l’enfant. Les fragments biopsiques étaient prélevés chirurgicalement à 1 cm et à 2 cm de la ligne pectinée, fixés dans le formol (à 10 % et à pH 7,4) et examinés en coloration standard sur coupes étagées. Chez 24/42 enfants (57 %) (17 garçons, 7 filles, âge moyen 3 ans, médiane 9,5 mois, extrêmes un mois et 16 ans), la biopsie rectale a mis en évidence des cellules neuronales dans les plexus sous-muqueux. Chez 18/42 enfants (43 %) (14 garçons, 4 filles, âge moyen 7,6 mois, médiane un mois, extrêmes 4 jours et 8 ans), la biopsie rectale a permis le diagnostic de maladie de Hirschsprung. Chez 23 enfants opérés pour maladie de Hirschsprung (18 garçons, 5 filles, âge moyen 11,5 mois, médiane 4 mois, extrêmes un mois et 5,5 ans), la hauteur du segment aganglionnaire était comprise entre 1 et 23,5 cm (moyenne 7,5 ; médiane 4,5 cm) chez 17 enfants. Le segment aganglionnaire était de hauteur supérieure à 4,5 cm chez un enfant et 17 cm chez un autre enfant. Chez 4 enfants, la maladie de Hirschsprung était étendue à tout le côlon, et associée à une malrotation intestinale chez un enfant. L’intervention chirurgicale consistait en une résection par voie basse avec abaissement chez les enfants dont le segment aganglionnaire était de hauteur inférieure à 20 cm ; en une résection colique ou colo-intestinale par voie haute dans les formes étendues avec rétablissement de la continuité ou réalisation d’une stomie. Chez les enfants atteints d’une maladie de Hirschsprung colique totale, à l’exception d’une fille présentant une trisomie 21, le rectum était réséqué dans un deuxième temps.
Les prélèvements inclus en paraffine étaient coupés rétrospectivement à 4 μm d’épaisseur. Les coupes déparaffinées étaient colorées par l’hémalun-éosine-safran. L’immunohistochimie pour la synaptophysine était réalisée grâce à un automate selon une technique utilisant le complexe biotinestreptavidine (Benchmark ; Ventana Medical Systems) après démasquage antigénique par protéase P3 pendant 4 min (Ventana Medical Systems). L’anticorps primaire était un anticorps polyclonal dirigé contre la synaptophysine (A0010, Dako, Trappes, France). L’incubation était réalisée à une dilution 1/25 pendant 20 min. Les coupes étaient contre-colorées par l’hématoxyline. L’analyse était qualitative et semi-quantitative. Elle portait en coloration standard d’une part sur le nombre de cellules neuronales par plexus (0 aucune cellule/1+ : 0 à 1 cellule/2+ : 2 à 6 cellules dans au moins un plexus/3+ : 7 cellules ou plus dans au moins un plexus), d’autre part sur la taille des plexus (+/- à peine visible, 1+ de petite taille : diamètre transversal inférieur à 20 μm/2+ de taille moyenne/3+ hypertrophié : diamètre transversal supérieur à 50 μm) et leur répartition. Au niveau de la limite proximale des pièces de résection, les proportions des plexus ganglionnaires et aganglionnaires étaient exprimées en pourcentage de la circonférence au niveau de la musculeuse. Après immunomarquage pour révéler la synaptophysine, l’analyse portait d’une part sur le nombre (1+ faible, 2+ moyen, 3+ élevé), l’aspect et la répartition des fibres exprimant la synaptophysine dans le chorion de la muqueuse, la musculaire muqueuse, la sous-muqueuse et la musculeuse, d’autre part sur l’intensité de marquage des plexus (1+ faible, 2+ moyen, 3+ intense).
Résultats Témoins (n = 3) Les plexus sous-muqueux étaient de petite taille (1+) et comportaient jusqu’à 6 cellules ganglionnaires neuronales. Les plexus d’Auerbach, localisés entre la couche circulaire interne et la couche longitudinale externe de la musculeuse, étaient plus volumineux (2+ à 3+) que les plexus de Meissner et comportaient souvent plus de 7 cellules neuronales. Après immunomarquage pour la synaptophysine, quelques fines fibres marquées étaient observées de part et d’autre et dans la musculaire muqueuse. Les
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FIG. 1. — Biopsie rectale à 2 cm de la ligne pectinée chez un enfant âgé de 2 mois non atteint de maladie de Hirschsprung. Un plexus sous-muqueux avec une cellule neuronale. Quelques fibres fines dans la musculaire muqueuse. Immunohistochimie : synaptophysine × 400.
FIG. 2. — Biopsie rectale à 2 cm de la ligne pectinée chez un enfant âgé de 4 ans non atteint de maladie de Hirschsprung. Un plexus sous-muqueux avec une cellule neuronale. Fibres nombreuses et fines dans la musculaire muqueuse. Immunohistochimie : synaptophysine × 400.
FIG. 1. — Rectal biopsy at 2 cm from the pectinate line, in a 2month-old child without Hirschsprung’s disease. A plexus in the submucosa with a ganglionic cell. Some fine fibers in the muscularis mucosae. Immunohistochemistry: synaptophysin ×400.
FIG. 2. — Rectal biopsy at 2 cm from the pectinate line, in a 4year-old child without Hirschsprung’s disease. A plexus in the submucosa with a ganglionic cell. Numerous fine fibers in the muscularis mucosae. Immunohistochemistry: synaptophysin ×400.
jonctions neuromusculaires étaient nombreuses, fines et régulièrement réparties dans la couche circulaire interne de la musculeuse, peu nombreuses dans la couche longitudinale externe ; les plexus étaient intensément marqués à l’exception des corps cellulaires neuronaux, souvent faiblement ou modérément marqués.
Chez les enfants ayant une maladie de Hirschsprung (n = 18), aucun patient ne présentait de microabcès cryptique suggérant l’éventualité d’une entérocolite. Les plexus sous-muqueux ne comportaient aucune cellule neuronale. Leur taille était notée +/– (3 cas), 2+ (6 cas) ou 3+ (9 cas). Chez 2 patients dont les plexus étaient de très petite taille (+/-) sur la biopsie rectale, et chez qui l’étude a pu porter sur la pièce de résection, les plexus étaient hypertrophiés (3+) au niveau de la limite distale de la pièce réséquée 1 et 4 mois après la biopsie rectale. Ces enfants, âgés de 1 mois et 22 mois au diagnostic, étaient atteints d’une maladie de Hirschsprung colique totale et d’une maladie de Hirschsprung courte (4 cm), respectivement. Les fibres synaptophysine-positives étaient épaisses, tortueuses, notées 1+ (7 cas), 2+ (6 cas) ou 3+ (5 cas) à la partie profonde du chorion de la muqueuse, 1+ (4 cas), 2+ (8 cas) ou 3+ (6 cas) au niveau de la musculaire muqueuse, 1+ (6 cas), 2+ (10 cas) ou 3+ (2 cas) dans la sous-muqueuse. Les plexus exprimaient peu ou pas (5 cas), modérément (9 cas) ou intensément (4 cas) la synaptophysine (figures 3 et 4).
Biopsies rectales (n = 42) Chez les enfants non atteints d’une maladie de Hirschsprung (n = 24), le nombre de cellules neuronales par plexus était noté 1+ (6 cas) ou 2+ (18 cas). Les cellules neuronales étaient d’aspect mature, polygonales, à cytoplasme abondant, à noyau rond, vésiculeux, excentré, nettement nucléolé, ou d’aspect immature, de petite taille, à cytoplasme peu abondant, à noyau dense peu ou pas nucléolé, disposées en rosette à la périphérie des plexus. Les plexus sous-muqueux étaient peu nombreux. Leur taille était notée 1+ (19 cas) ou 2+ (5 cas). Leur diamètre transversal ne dépassait jamais 50 μm. Les fibres synaptophysine-positives étaient fines, notées 1+ (22 cas) ou 2+ (2 cas) à la partie profonde du chorion de la muqueuse, 2+ (5 cas) ou 3+ (18 cas) au niveau de la musculaire muqueuse (non représentée dans un cas) ; dans la sous-muqueuse, elles étaient dans tous les cas, rares (1+) et surtout observées autour des vaisseaux. Les plexus exprimaient modérément (5 cas) ou intensément (19 cas) la synaptophysine (figures 1 et 2).
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Pièces de résection digestive pour maladie de Hirschsprung (n = 23) Au niveau de la limite distale, les plexus sousmuqueux étaient dépourvus de cellule neuronale et hypertrophiés. Leur diamètre transversal était supérieur à 50 μm au moins au niveau de certains d’entre eux (3+), dans tous
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FIG. 3. — Biopsie rectale à 1,5 cm de la ligne pectinée chez un enfant âgé de 2 mois atteint de maladie de Hirschsprung (longueur du segment aganglionnaire 4,5 cm). Dans la sousmuqueuse, nombreuses fibres épaisses et un plexus hypertrophié dépourvu de cellule neuronale. Immunohistochimie : synaptophysine × 400.
FIG. 4. — Biopsie rectale à 1 cm de la ligne pectinée chez un enfant âgé de 2 semaines atteint de maladie de Hirschsprung colique totale. Nombreuses fibres épaisses à la partie profonde du chorion de la muqueuse, au niveau de la musculaire muqueuse et à la partie superficielle de la sous-muqueuse. Immunohistochimie : synaptophysine × 400.
FIG. 3. — Rectal biopsy at 1.5 cm from the pectinate line, in a 2month-old child with Hirschsprung’s disease (aganglionic segment length 4.5 cm). In the submucosa, numerous coarse fibers, and an aganglionic enlarged plexus. Immunohistochemistry: synaptophysin ×400.
FIG. 4. — Rectal biopsy at 1 cm from the pectinate line, in a 2week-old child with total colonic Hirschsprung’s disease. Numerous coarse fibers in the deep lamina propria, muscularis mucosae and superficial submucosa. Immunohistochemistry: synaptophysin ×400.
les cas à l’exception d’un cas noté 2+. L’espace situé entre les couches circulaire interne et longitudinale externe de la musculeuse était large, parfois oedémateux, et renfermait des plexus aganglionnaires et hypertrophiés. Ces plexus étaient souvent observés dans la couche longitudinale externe. Les fibres synaptophysine-positives étaient épaisses, intensément marquées et nombreuses (3+) sur toute la hauteur de la muqueuse (5 cas) ou à la partie profonde du chorion de la muqueuse (9 cas), au niveau de la musculaire muqueuse (17 cas) et au niveau de la sousmuqueuse (5 cas). Dans 17 cas, les fibres sous-muqueuses étaient notées 2+ et surtout observées le long de la musculaire muqueuse et de la musculeuse. Dans la musculeuse, les fibres étaient rares à nombreuses dans la musculeuse, épaisses, sans connexion apparente avec les myocytes, intensément marquées et observées au niveau de l’espace entre les deux couches (2+ à 3+), contrastant avec les plexus hypertrophiés et faiblement marqués (figures 5 et 6). Au niveau de la limite proximale, en coloration standard, la limite était normalement ganglionnaire dans 7 cas et aganglionnaire dans 2 cas. Dans les autres cas (n = 14), la limite était de type transitionnel, caractérisée par l’association de plexus aganglionnaires et ganglionnaires. Ceux-ci représentaient 10 à 95 % de la circonférence, avec dans 3 cas persistance de plexus aganglionnaires plus nombreux dans la sous-muqueuse que dans la musculeuse. Après immunomarquage pour la synaptophysine, les limites proxima-
les normalement ganglionnaires étaient d’aspect comparable à celui des contrôles (figure 7). Dans 3 cas où le pourcentage de plexus ganglionnaires était compris entre 10 et 70 %, il existait des anomalies hétérogènes d’expression de la synaptophysine avec notamment présence de fibres épaisses localisées dans le tissu conjonctif de la musculeuse sur une partie de la circonférence. Dans les 11 autres limites de type transitionnel (pourcentage compris entre 70 et 95 %), l’aspect de la synaptophysine était normal. Dans un des 2 cas de limite proximale aganglionnaire, l’aspect de la limite proximale à 4,5 cm était comparable à celui de la limite distale ; l’enfant était âgé de 7 mois au diagnostic, et présentait des troubles du transit persistant 2 ans après chirurgie. Dans l’autre cas, au niveau de la limite proximale à 17 cm, l’absence de cellules neuronales s’accompagnait de l’absence de jonctions neuromusculaires dans la couche circulaire interne tandis que des fibres épaisses étaient observées entre les deux couches de la musculeuse (figure 8) ; l’enfant était âgé de 5 semaines au diagnostic et présentait des troubles du transit persistant 2 ans après chirurgie (un an après fermeture de la stomie).
Discussion La coloration acétylcholinestérasique sur coupes congelées est la coloration de référence pour la mise en évidence de l’hyper-
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FIG. 5. — Limite distale de la pièce de résection chez un enfant âgé de 3 mois porteur d’une maladie de Hirschsprung (longueur du segment aganglionnaire 7,5 cm). Nombreuses fibres épaisses à la partie profonde du chorion de la muqueuse, au niveau de la musculaire muqueuse et à la partie superficielle de la sousmuqueuse. Immunohistochimie : synaptophysine × 400. FIG. 5. — Distal limit of the surgical specimen in a 3-month-old child with Hirschsprung’s disease (aganglionic segment length 7.5 cm). Numerous coarse fibers in the deep lamina propria, muscularis mucosae and superficial submucosa. Immunohistochemistry: synaptophysin ×400.
plasie des fibres cholinergiques dans la maladie de Hirschsprung [2]. Des variantes techniques sont proposées dans les pays en voie de développement [16]. La coloration acétylcholinestérasique met normalement en évidence sur biopsie rectale des fibres nerveuses fines et dispersées dans la musculaire muqueuse. L’hyperplasie des fibres nerveuses extrinsèques après coloration acétylcholinestérasique est un argument majeur en faveur du diagnostic de maladie de Hirschsprung pour la plupart des équipes qui réalisent les biopsies rectales pour suspicion de maladie de Hirschsprung par aspiration. Ces biopsies sont de petite taille, ce qui limite la recherche des cellules neuronales même si de très nombreux niveaux sont étudiés, tandis que la coloration acétylcholinestérasique permet habituellement d’obtenir dans la maladie de Hirschsprung une image spectaculaire d’hyperplasie des fibres nerveuses de part et d’autre et dans la musculaire muqueuse. La coloration acétylcholinestérasique est plus facile à lire et donne des résultats plus constants et plus spécifiques que l’immunohistochimie avec des marqueurs comme le neuropeptide Y ou la protéine S100 [2, 17]. La protéine S100 est un marqueur des cellules de Schwann. Des plexus protéine S100-positifs de diamètre supérieur à 40 μm dans la sous-muqueuse rectale sont spécifiques de la maladie de Hirschsprung [18]. Un immunomarquage sur coupes congelées avec l’anticorps monoclonal 171B5 dirigé contre les vésicules synaptiques a été proposé comme aide au
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FIG. 6. — Même lame que fig. 5 : limite distale de la pièce de résection chez un enfant âgé de 3 mois porteur d’une maladie de Hirschsprung. Fibres épaisses dans le tissu conjonctif de la musculeuse. Immunohistochimie : synaptophysine × 400. FIG. 6. — Same slide as fig. 5: distal limit of the surgical specimen in a 3-month-old child with Hirschsprung’s disease. Coarse fibers in the soft tissues of the muscularis propria. Immunohistochemistry: synaptophysin ×400.
diagnostic de la maladie de Hirschsprung sur biopsies rectales [19]. L’expression de la synaptophysine a l’avantage de pouvoir être recherchée après fixation formolée et inclusion en paraffine. Elle est un marqueur des vésicules présynaptiques [7] et reflète l’activité acétylcholinestérasique [9]. L’intensité du marquage immunohistochimique de la synaptophysine dans la maladie de Hirschsprung est variable selon les auteurs [9, 20], vraisemblablement en raison de différences techniques. Le marquage de la synaptophysine est particulièrement sensible au mode de fixation tissulaire. Elle est rendue impossible par la fixation dans le liquide de Bouin. Dans notre série, sur les prélèvements coliques témoins et les biopsies rectales en l’absence de maladie de Hirschsprung, les fibres synaptophysine-positives étaient nombreuses mais fines dans la musculaire muqueuse, fines et rares dans la muqueuse, rares et localisées autour des vaisseaux dans la sousmuqueuse ; les plexus sous-muqueux étaient associés à des cellules neuronales, intensément marqués et ne dépassaient pas 50 μm de diamètre transversal. Dans la maladie de Hirschsprung au niveau du segment aganglionnaire, les fibres synaptophysine-positives étaient épaisses et souvent augmentées en nombre de part et d’autre de la musculaire muqueuse ; les plexus étaient hypertrophiés, faiblement marqués pour la synaptophysine et souvent de diamètre supérieur à 50 μm. Ces résultats sont en accord avec ceux de la littérature [9].
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FIG. 7. — Limite proximale (à 9 cm) de la pièce de résection chez le même enfant que fig. 5 et 6. Dans la musculeuse, un plexus associé à des cellules neuronales et nombreuses fibres fines associées aux myocytes dans la couche circulaire interne. Immunohistochimie : synaptophysine × 400. FIG. 7. — Proximal limit (at 9 cm) of the surgical specimen in the same child as fig. 5 and 6. In the muscularis propria, a plexus associated with ganglionic cells, and numerous fine fibers associated with myocytes in the circular layer. Immunohistochemistry: synaptophysin ×400.
L’hyperplasie mise en évidence par la coloration acétylcholinestérasique sur coupes congelées peut manquer chez le nouveauné notamment dans les maladies de Hirschsprung coliques totales [4, 6] et, à l’inverse, elle peut être observée physiologiquement au voisinage de la ligne pectinée [5]. Elle doit être interprétée en fonction des données cliniques et morphologiques car elle est observée dans la dysplasie neuronale et dans certaines malformations et maladies inflammatoires chroniques du tube digestif [6, 17]. Ces réserves s’appliquent évidemment à toutes les techniques, incluant la détection immunohistochimique de la synaptophysine, visant à mettre en évidence l’hyperplasie des fibres nerveuses extrinsèques dans la maladie de Hirschsprung. La situation la plus difficile sur le plan diagnostique est celle des nouveau-nés chez qui l’hyperplasie des fibres cholinergiques peut manquer pendant les premières semaines de la vie. Dans notre série de maladies de Hirschsprung, l’hyperplasie des fibres et des plexus était observée constamment au niveau des limites distales des pièces d’exérèse chirurgicale et inconstamment au niveau des biopsies rectales faites précédemment, vraisemblablement en raison du délai de quelques semaines ou mois entre le diagnostic sur biopsie rectale et l’intervention chirurgicale. L’aspect des limites distales était similaire dans les maladies de Hirschsprung coliques totales et les autres maladies de Hirschsprung. Chez le nouveau-né, en cas de biopsie rectale par aspi-
FIG. 8. — Limite proximale (à 17 cm) de la pièce de résection chez un enfant âgé de 4 mois atteint d’une maladie de Hirschsprung (longueur du segment aganglionnaire au moins 17 cm). Absence de plexus et présence de fibres entre les couches circulaire interne et longitudinale externe. Absence de jonction neuromusculaire dans la couche circulaire interne. Immunohistochimie : synaptophysine × 400. FIG. 8. — Proximal limit (at 17 cm) of the surgical specimen in a 4-months-old, with Hirschsprung’s disease (aganglionic segment length at least 17 cm). Absence of plexus and presence of fibers between the circular and longitudinal muscle layers. Absence of neuromuscular junctions in the circular muscle layer. Immunohistochemistry: synaptophysin ×400.
ration réalisée pour suspicion de maladie de Hirschsprung, une discordance entre l’absence de cellules ganglionnaires neuronales en coloration standard et un aspect apparemment normal de la coloration acétylcholinestérasique fait indiquer la répétition de la biopsie [2]. L’alternative étant de disposer d’une biopsie rectale chirurgicale comportant suffisamment de sous-muqueuse pour être en mesure d’affirmer avec certitude l’absence de cellules ganglionnaires neuronales et donc le diagnostic de maladie de Hirschsprung, même en l’absence d’hyperplasie décelable des fibres et des plexus. Par comparaison avec les biopsies rectales, l’examen des limites distales des pièces opératoires permet l’étude de la sousmuqueuse sur toute sa hauteur, donc des plexus sous-muqueux profonds (plexus de Henlé) [21], et des plexus d’Auerbach de la musculeuse. Dans notre expérience, en l’absence de maladie de Hirschsprung, les jonctions neuromusculaires étaient fines, étroitement associées aux myocytes, régulièrement disposées, et nombreuses surtout dans la couche musculaire interne. Dans notre série de maladies de Hirschsprung, au niveau des limites distales, les fibres synaptophysine-positives de la musculeuse étaient épaisses, intensément marquées, surtout localisées dans le tissu conjonctif, et notamment entre la couche circulaire interne et la couche longitudinale externe, contrastant avec les plexus dépourvus de cellule ganglionnaires neuronales, qui étaient hyper-
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trophiés, désorganisés et faiblement marqués. Ces résultats étaient en accord avec ceux de la littérature [9]. Dans la maladie de Hirschsprung, il existe un double gradient de l’aval vers l’amont [11, 22]. D’une part, l’hyperplasie des fibres nerveuses extrinsèques au niveau du tube digestif distal décroît et disparaît du rectum à l’angle colique gauche, plus ou moins rapidement ; dans les maladies de Hirschsprung coliques totales, les plexus peuvent être quasi-absents dès l’étage rectal [23]. D’autre part, au niveau de la zone transitionnelle, les plexus s’enrichissent en cellules ganglionnaires neuronales et le muscle lisse s’enrichit en jonctions neuromusculaires. La raréfaction des jonctions neuromusculaires dans la maladie de Hirschsprung, et leur absence dans les maladies de Hirschsprung coliques totales, pourraient, avec l’absence de neurones inhibiteurs et l’hyperplasie des fibres cholinergiques, contribuer aux anomalies fonctionnelles motrices des maladies de Hirschsprung et des hypoganglionnoses [19, 24-27]. L’hyperplasie des fibres nerveuses extrinsèques, quand elle existe dans la musculeuse, rend difficile la recherche des jonctions neuromusculaires. Après marquage pour la synaptophysine, les fibres nerveuses extrinsèques sont épaisses et surtout situées dans le tissu conjonctif ; les jonctions neuromusculaires sont fines et étroitement associées aux myocytes. Dans les maladies de Hirschsprung étendues, il est facile d’apprécier en immunohistochimie la raréfaction des jonctions neuromusculaires dans la paroi digestive en amont du segment présentant une hyperplasie des fibres extrinsèques. En biochimie, le contenu en synaptophysine de la musculeuse est diminué [9], et il existe une perte d’expression de la synaptophysine dans la musculeuse chez le rat avec aganglionnose congénitale [28]. L’immunohistochimie peut être utile dans les aganglionnoses étendues avec absence de fibres nerveuses [29]. L’examen des pièces opératoires permet d’observer, au niveau des limites proximales, des aspects considérés comme étant normaux ou mixtes, à type de zone transitionnelle. Cependant l’aspect normal de l’innervation intrinsèque à différents niveaux du tube digestif en fonction de l’âge est mal connu du fait des difficultés à obtenir des prélèvements sains chez l’enfant [9]. La persistance en période post-opératoire de troubles de la motricité digestive peut être attribuée à une insuffisance du nombre des synapses dans la musculeuse au niveau de la limite proximale (ganglionnaire) du segment digestif réséqué [30]. Dans une autre
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étude, chez des patients dont les signes d’obstruction persistaient après chirurgie (14 % des patients âgés de plus de 4 ans), des anomalies histologiques étaient mises en évidence dans 14/16 cas, à type de « dysplasie neuronale » (9 cas), d’aganglionnose (4 cas) et de ganglioneuromatose (un cas) [12]. Dans notre série, des troubles du transit persistaient deux ans après chirurgie chez les deux enfants dont la limite proximale était aganglionnaire ; des anomalies d’expression de la synaptophysine étaient observées pour les deux limites aganglionnaires et trois limites de type transitionnel dont le % de plexus aganglionnaires était compris entre 10 et 70 %. Le recul était insuffisant (inférieur à 4 ans) pour juger de l’évolution post-opératoire chez ces enfants. En conclusion, la détection immunohistochimique de la synaptophysine après fixation formolée et inclusion en paraffine révèle l’hyperplasie des fibres nerveuses extrinsèques et la raréfaction des jonctions neuromusculaires dans la maladie de Hirschsprung. Elle peut être utile sur biopsie rectale en cas de suspicion de maladie de Hirschsprung, en l’absence de coloration acétylcholinestérasique sur fragment congelé. Elle est également utile sur les biopsies transpariétales pré- ou per-opératoires réalisées pour guider la chirurgie de la maladie de Hirschsprung, et sur la limite proximale des pièces de résection digestive pour maladie de Hirschsprung, afin de mieux déceler une zone transitionnelle et de mieux préciser l’état de l’innervation au niveau de l’anastomose. Enfin, dans les maladies de Hirschsprung coliques étendues ou digestives totales, l’étude immunohistochimique de l’expression de la synaptophysine est utile pour mettre en évidence l’absence d’innervation intrinsèque, avec éventuellement présence de plexus hypoplasiques à différents niveaux du tube digestif ■ Remerciements Nous remercions les technicien(ne)s du Service d’Anatomie et Cytologie Pathologiques du CHRU de Lille pour les colorations standard et immunohistochimiques. ■
Références [1]
[2]
Dahms BB. The gastrointestinal tract. In : Stocker JT, Dehner LP, eds. Pediatric pathology, 2 nd ed. Philadelphia : Lippincott Williams & Wilkins ; 2001 : 631-703. Qualman SJ, Jaffe R, Bove KE, Monforte-Munoz H. Diagnosis of Hirschsprung disease using the rectal
Synaptophysine et maladie de Hirschsprung
[3]
[4] [5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
biopsy: multi-institutional survey. Pediatr Dev Pathol 1999 ; 2 : 588-96. Kobayashi H, Li Z, Yamataka A, Lane GJ, Miyano T. Rectal biopsy: what is the optimal procedure? Pediatr Surg Int 2002 ; 18 : 753-6. Qualman SJ, Murray R. Aganglionosis and related disorders. Hum Pathol 1994 ; 25 : 1141-9. Plénat F, Valantin G, Vignaud JM, Duprez A. Étude de l’activité acétylcholinestérasique de la muqueuse rectale chez l’enfant : intérêt pour le diagnostic de maladie de Hirschsprung. À propos de cent quinze observations. Arch Anat Cytol Pathol 1982 ; 30 : 265-7. Nézelof C, Leborgne M. Diagnostic histopathologique de la maladie de Hirschsprung. Ann Gastroenterol Hépatol 1984 ; 20 : 125-8. Wiedenmann B, Franke WW. Identification and localization of synaptophysin, an integral membrane glycoprotein of Mr 38,000 characteristic of presynaptic vesicles. Cell 1985 ; 41 : 1017-28. Wiedenmann B, Huttner WB. Synaptophysin and chromogranins/secretogranins: widespread constituents of distinct types of neuroendocrine vesicles and new tools in tumor diagnosis. Virchows Arch B Cell Pathol Incl Mol Pathol 1989 ; 58 : 95-121. Wiedenmann B, Riedel C, John M, Ahnert-Hilger G, Stoltenburg G, Waldschmidt J et al. Qualitative and quantitative analysis of synapses in Hirschsprung’s disease. Pediatr Surg Int 1998 ; 13 : 468-73. Klück P, Tibboel D, Leendertse-Verloop K, van der Kamp AWM, ten Kate FJW, Molenaar JC. Diagnosis of congenital neurogenic abnormalities of the bowel with monoclonal anti-neurofilament antibodies. J Pediatr Surg 1986 ; 21 : 132-5. Yamataka A, Miyano T, Okazaki T, Nishiye H. Distribution of synapses in Hirschsprung’s disease. J Pediatr Gastroenterol Nutr 1991 ; 13 : 221-2. Moore SW, Millar AJW, Cywes S. Long-term clinical, manometric, and histological evaluation of obstructive symptoms in the postoperative Hirschsprung’s patient. J Pediatr Surg 1994 ; 29 : 106-11. Moore SW, Laing D, Kaschula RO, Cywes S. A histological grading system for the evaluation of co-existing NID with Hirschsprung’s disease. Eur J Pediatr Surg 1994 ; 4 : 293-7. Kobayashi H, Miyano T, Yamataka A, Lane GJ, Fujimoto T, Puri P. Use of synaptophysin polyclonal antibody for the rapid intraoperative immunohistochemical evaluation of functional bowel disorders. J Pediatr Surg 1997 ; 32 : 38-40. Yamataka A, Yoshida R, Kobayashi H, Tsukamoto K, Lane GJ, Segawa O et al. Laparoscopy-assisted suction colonic biopsy and intraoperative rapid acetylcholinesterase staining during transanal pull-through for Hirschsprung’s disease. J Pediatr Surg 2002 ; 37 : 1661-3. Babu MK, Kini U, Das K, Alladi A, D’Cruz AJ. A modified technique for the diagnosis of Hirschsprung disease from rectal biopsies. Natl Med J India 2003 ; 16 : 245-8.
[17] Robey SS, Kuhajda FP, Yardley JH. Immunoperoxidase stains of ganglion cells and abnormal mucosal nerve proliferations in Hirschsprung’s disease. Hum Pathol 1988 ; 19 : 432-7. [18] Monforte-Munoz H, Gonzalez-Gomez I, Rowland JM, Landing BH. Increased submucosal nerve trunk caliber in aganglionosis: a « positive » and objective finding in suction biopsies and segmental resections in Hirschsprung’s disease. Arch Pathol Lab Med 1998 ; 122 : 721-5. [19] Yamataka A, Miyano T, Urao M, Nishiye H. Hirschsprung’s disease: diagnosis using monoclonal antibody 171B5. J Pediatr Surg 1992 ; 27 : 820-2. [20] Patt S, Stoltenburg-Didinger G. Immunohistochemische Untersuchungen mit Synaptophysin an Darmbiopsien bei Morbus Hirschsprung. Zentralbl Pathol 1992 ; 138 : 325-9. [21] Gaillard D. L’innervation intestinale. Ann Pathol 1997 ; 17 : 382-91. [22] Yamataka A, Miyano T, Okazaki T, Nishiye H. Correlation between extrinsic nerve fibers and synapses in the muscle layers of bowels affected by Hirschsprung’s disease. J Pediatr Surg 1992 ; 27 : 1213-6. [23] Meier-Ruge W, Hunziker O, Tobler HJ, Walliser C. The pathophysiology of aganglionosis of the entire colon (Zuelzer-Wilson syndrome): morphometric investigations of the extent of sacral parasympathetic innervation of the circular muscles of the aganglionic colon. Beitr Pathol 1972 ; 147 : 228-36. [24] Yamataka A, Miyano T, Kimura K, Arai T, Nishiye H, Sueyoshi N. Innervation of aganglionic intestines of Hirschsprung’s disease examined by monoclonal antibody 171B5. Lancet 1989 ; 2 : 1038-9. [25] Yamataka A, Miyano T, Okazaki T, Urao M, Kobayashi H, Nishiye H. Innervation of total colonic aganglionosis examined by monoclonal antibody 171B5. J Pediatr Gastroenterol Nutr 1991 ; 13 : 120-1. [26] Yamataka A, Miyano T, Urao M, Okazaki T. Distribution of neuromuscular junctions in the bowel affected by hypoganglionosis. J Pediatr Gastroenterol Nutr 1992 ; 16 : 165-7. [27] Yamataka A, Nagaoka I, Miyano T, Yanai T, Fujimoto T, Okazaki T et al. Quantitative analysis of neuronal innervation in the aganglionic bowel of patients with Hirschsprung’s disease. J Pediatr Surg 1995 ; 30 : 260-3. [28] Nagahama M, Semba R, Tsuzuki M, Ozaki T. Distribution of peripheral nerve terminals in the small and large intestine of congenital aganglionosis rats (Hirschsprung’s disease rats) Pathol Int 2001 ; 51 : 145-57. [29] Costil J, Levy C, Boccon-Gibod L, Faure C, Mathé JC, Chevalier JY. Forme familiale d’aganglionose digestive totale avec absence de fibres nerveuses. Arch Fr Pediatr 1983 ; 40 : 781-3. [30] Yamataka A, Miyano T, Okazaki T, Urao M, Fujimoto T, Carneiro PMR et al. Abnormal distribution of nerve terminals in the normoganglionic bowel of Hirschsprung’s disease: a causative factor of failed pull-through operations ? Pediatr Surg Int 1994 ; 9 : 264-7.
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Anomalies d’expression de la synaptophysine dans la maladie de Hirschsprung
Article original
Laurent Corsois (1), Françoise Boman (1), Rony Sfeir (2), Rémi Besson (2), Frédéric Gottrand (3), Liliane Boccon-Gibod (4) (1) Service d’Anatomie et de Cytologie Pathologiques, Parc Eurasanté, Pôle Biologie-Pathologie, CHRU, 59037 Lille Cedex. (2) Service de Chirurgie Pédiatrique, Hôpital Jeanne de Flandre, CHRU, 59037 Lille Cedex. (3) Service de Pédiatrie, Hôpital Jeanne de Flandre, Faculté de Médecine et CHRU de Lille, 59037 Lille Cedex. (4) Service d’Anatomie et de Cytologie Pathologiques, Faculté de Médecine Paris VI et Hôpital d’Enfants Armand Trousseau, Assistance Publique — Hôpitaux de Paris, 26 avenue du Docteur Arnold Netter, 75571 Paris Cedex 12.
Corsois L, Boman F, Sfeir R, Besson R, Gottrand F, Boccon-Gibod L. Anomalies d’expression de la synaptophysine dans la maladie de Hirschsprung. Ann Pathol 2004 ; 24 : 407-15.
Summary Synaptophysin expression abnormalities in Hirschsprung’s disease Hirschsprung’s disease is defined by the congenital absence of ganglion cells in enteric plexuses. Immunostaining of synaptophysin after formalin fixation may be used to identify hyperplasia of nerve fibers and rarefaction of neuromuscular junctions in Hirschsprung’s disease. The aim of the study was to evaluate semi-quantitatively the expression of synaptophysin in Hirschsprung’s disease, in correlation with morphologic features. This retrospective study included 3 controls, 42 surgical rectal biopsies performed for suspicion of Hirschsprung’s disease in children presenting with lower digestive occlusion or severe chronic constipation, including 18 Hirschsprung’s disease, and 23 surgical specimens of Hirschsprung’s disease. In the absence of Hirschs-
Résumé La maladie de Hirschsprung est définie par l’absence congénitale de cellules neuronales dans les plexus entériques. L’immunomarquage pour la synaptophysine après fixation formolée permet de rechercher dans la maladie de Hirschsprung une hyperplasie des fibres nerveuses et une raréfaction des jonctions neuromusculaires. Le but du travail était d’évaluer de façon semiquantitative l’expression de la synaptophysine dans la maladie de Hirschsprung et de la corréler avec les données morphologiques. L’étude rétrospective portait sur 3 contrôles, 42 biopsies rectales chirurgicales réalisées chez des enfants présentant un
prung’s disease, synaptophysin-positive fibers were numerous but thin in the muscularis mucosae, thin and scarce in the mucosa and submucosa. Neuromuscular junctions were thin and numerous in the muscularis propria. In Hirschsprung’s disease, synaptophysin-positive fibers were coarse, and increased in number on each side of the muscularis mucosae. Plexuses were enlarged, weakly stained, and associated in the connective tissue of the muscularis propria with coarse and intensely stained fibers. In conclusion, staining for synaptophysin could be useful to demonstrate abnormalities of enteric innervation in rectal biopsies performed for suspected Hirschsprung’s disease in the absence of acetylcholinesterase staining on frozen sections, in transmural biopsies performed for guiding surgery in Hirschsprung’s disease, and in cases of extensive Hirschsprung’s disease. ✦ Key words: child, Hirschsprung’s disease, immunohistochemistry, synaptophysin.
tableau d’occlusion digestive basse ou une constipation chronique sévère, incluant 18 maladies de Hirschsprung, et 23 pièces de résection pour maladie de Hirschsprung. En l’absence de maladie de Hirschsprung, les fibres synaptophysine-positives étaient nombreuses mais fines dans la musculaire muqueuse, fines et rares dans la muqueuse et dans la sous-muqueuse. Les jonctions neuromusculaires étaient fines et nombreuses dans la musculeuse. En présence d’une maladie de Hirschsprung, les fibres synaptophysine-positives étaient épaisses et anormalement nombreuses de part et d’autre de la musculaire muqueuse. Les plexus étaient hypertrophiés, faiblement synaptophysine-
© Masson, Paris, 2004
Accepté pour publication le 30 juin 2004 Tirés à part : F. Boman, voir adresse en début d’article. e-mail : [email protected]
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positifs, et associés dans le tissu conjonctif de la musculeuse à des fibres épaisses intensément synaptophysine-positives. En conclusion, un immunomarquage pour la synaptophysine peut être utile pour mettre en évidence les anomalies de l’innervation entérique dans les biopsies rectales réalisées pour suspicion de maladie de Hirschs-
prung en l’absence de coloration acétylcholinestérasique sur coupe congelée, dans les biopsies transpariétales réalisées pour guider la chirurgie et dans les maladie de Hirschsprung étendues. ✦
maladie de Hirschsprung est relativeLment fréquente (1/5 000 naissances). Elle
augmentation de cette activité [4-6]. Dans la maladie de Hirschsprung au niveau du rectum, les plexus sont très souvent remplacés par des filets nerveux volumineux et flexueux, dépourvus de cellule neuronale, mais la dénomination de plexus est conservée par convention. Ces filets nerveux peuvent manquer chez le nouveau-né [1]. La synaptophysine est une protéine membranaire présente au niveau des vésicules présynaptiques [7] et de certaines vésicules neurosécrétoires [8]. Au niveau digestif, l’immunomarquage par la synaptophysine reflète l’activité acétylcholinestérasique. Dans la maladie de Hirschsprung, il permet de mettre en évidence sur coupes déparaffinées : d’une part, l’hyperplasie des fibres nerveuses extrinsèques ; d’autre part, la raréfaction des jonctions neuromusculaires [9]. Le traitement curatif de la maladie de Hirschsprung consiste en l’anastomose du tube digestif normalement innervé au sphincter anal, avec, habituellement, exérèse chirurgicale du segment atteint. Les biopsies transpariétales pré- ou per-opératoires permettent de vérifier que l’anastomose, et éventuellement la dérivation (stomie) réalisée dans un premier temps, sont effectuées en zone saine. Elles sont d’interprétation difficile en zone transitionnelle. La résection complète du segment transitionnel pourrait diminuer le risque de constipation chronique persistant après chirurgie [10-14]. L’immunomarquage synaptophysine [14] et la coloration acétylcholinestérasique [15] ont été proposés extemporanément pour guider le geste chirurgical. Ce travail consistait en une évaluation rétrospective, en corrélation avec les données morphologiques, de l’expression immunohistochimique de la synaptophysine sur des biopsies rectales réalisées chez l’enfant pour suspicion de maladie de Hirschsprung, et au niveau des limites des pièces d’exérèse chirurgicale pour maladie de Hirschsprung, en vue d’apprécier son intérêt pour rechercher l’hyperplasie des fibres nerveuses extrinsèques et la raréfaction des jonctions neuromusculaires dans la maladie de Hirschsprung.
A
est définie par l’absence congénitale des cellules ganglionnaires neuronales, dérivées des crêtes neurales, dans les plexus nerveux du tube digestif à son extrémité distale, sur un segment de longueur variable. La maladie de Hirschsprung se traduit dans sa forme classique par une spasticité du segment atteint, une dilatation en amont de ce segment (mégacôlon), et un tableau d’occlusion digestive basse en période néonatale [1]. Le diagnostic de maladie de Hirschsprung est anatomopathologique et requiert une collaboration étroite des cliniciens et des pathologistes. Il repose sur l’absence de cellules ganglionnaires neuronales sur la biopsie rectale. En cas de suspicion de maladie de Hirschsprung, la majorité des équipes réalise une biopsie rectale par aspiration, ou chirurgicale, à 2 cm de la ligne pectinée. Cette distance constitue un compromis optimal entre le risque de méconnaître une maladie de Hirschsprung très courte et le risque d’erreur lié à la rareté des cellules neuronales au voisinage de la ligne pectinée. Les cellules neuronales sont recherchées sur un fragment fixé comportant une surface suffisante de sous-muqueuse, et sur niveaux multiples permettant l’examen d’au moins 50 à 75 sections. Un autre fragment comportant la musculaire muqueuse est congelé pour coloration acétylcholinestérasique éventuelle [1, 2]. Les biopsies réalisées sous anesthésie générale permettent d’obtenir des fragments plus volumineux [3]. Pour les équipes réalisant des biopsies par aspiration, qui sont de plus petite taille que les biopsies chirurgicales, la coloration acétylcholinestérasique sur coupes congelées est généralement considérée comme étant une aide essentielle au diagnostic. Il existe dans la maladie de Hirschsprung une hyperplasie des fibres extrinsèques cholinergiques et adrénergiques [4]. Les fibres cholinergiques (parasympathiques) sont spécifiquement mises en évidence par la technique histoenzymologique d’évaluation de l’activité acétylcholinestérasique sur coupes congelées. Dans la maladie de Hirschsprung, il existe habituellement sur biopsies rectales une
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Mots-clés : enfant, immunohistochimie, maladie de Hirschsprung, synaptophysine.
Synaptophysine et maladie de Hirschsprung
Matériels et méthodes Cette étude rétrospective portait sur 42 biopsies rectales réalisées pour suspicion de maladie de Hirschsprung, et sur les limites transversales distale et proximale de 23 pièces d’exérèse chirurgicale pour maladie de Hirschsprung. Les témoins négatifs correspondaient à 3 prélèvements obtenus au CHRU de Lille chez 3 enfants âgés de 2 jours, 5 jours et 6 semaines, au niveau du côlon transverse, du côlon gauche et du côlon droit, à distance respectivement d’une atrésie colique, d’une imperforation anale et d’une sténose colique, en l’absence de maladie de Hirschprung. Les 42 biopsies rectales réalisées consécutivement au CHRU de Lille de juin 2000 à juin 2002 étaient motivées par une suspicion de maladie de Hirschsprung devant un tableau d’occlusion intestinale basse ou une constipation chronique sévère chez l’enfant. Les fragments biopsiques étaient prélevés chirurgicalement à 1 cm et à 2 cm de la ligne pectinée, fixés dans le formol (à 10 % et à pH 7,4) et examinés en coloration standard sur coupes étagées. Chez 24/42 enfants (57 %) (17 garçons, 7 filles, âge moyen 3 ans, médiane 9,5 mois, extrêmes un mois et 16 ans), la biopsie rectale a mis en évidence des cellules neuronales dans les plexus sous-muqueux. Chez 18/42 enfants (43 %) (14 garçons, 4 filles, âge moyen 7,6 mois, médiane un mois, extrêmes 4 jours et 8 ans), la biopsie rectale a permis le diagnostic de maladie de Hirschsprung. Chez 23 enfants opérés pour maladie de Hirschsprung (18 garçons, 5 filles, âge moyen 11,5 mois, médiane 4 mois, extrêmes un mois et 5,5 ans), la hauteur du segment aganglionnaire était comprise entre 1 et 23,5 cm (moyenne 7,5 ; médiane 4,5 cm) chez 17 enfants. Le segment aganglionnaire était de hauteur supérieure à 4,5 cm chez un enfant et 17 cm chez un autre enfant. Chez 4 enfants, la maladie de Hirschsprung était étendue à tout le côlon, et associée à une malrotation intestinale chez un enfant. L’intervention chirurgicale consistait en une résection par voie basse avec abaissement chez les enfants dont le segment aganglionnaire était de hauteur inférieure à 20 cm ; en une résection colique ou colo-intestinale par voie haute dans les formes étendues avec rétablissement de la continuité ou réalisation d’une stomie. Chez les enfants atteints d’une maladie de Hirschsprung colique totale, à l’exception d’une fille présentant une trisomie 21, le rectum était réséqué dans un deuxième temps.
Les prélèvements inclus en paraffine étaient coupés rétrospectivement à 4 μm d’épaisseur. Les coupes déparaffinées étaient colorées par l’hémalun-éosine-safran. L’immunohistochimie pour la synaptophysine était réalisée grâce à un automate selon une technique utilisant le complexe biotinestreptavidine (Benchmark ; Ventana Medical Systems) après démasquage antigénique par protéase P3 pendant 4 min (Ventana Medical Systems). L’anticorps primaire était un anticorps polyclonal dirigé contre la synaptophysine (A0010, Dako, Trappes, France). L’incubation était réalisée à une dilution 1/25 pendant 20 min. Les coupes étaient contre-colorées par l’hématoxyline. L’analyse était qualitative et semi-quantitative. Elle portait en coloration standard d’une part sur le nombre de cellules neuronales par plexus (0 aucune cellule/1+ : 0 à 1 cellule/2+ : 2 à 6 cellules dans au moins un plexus/3+ : 7 cellules ou plus dans au moins un plexus), d’autre part sur la taille des plexus (+/- à peine visible, 1+ de petite taille : diamètre transversal inférieur à 20 μm/2+ de taille moyenne/3+ hypertrophié : diamètre transversal supérieur à 50 μm) et leur répartition. Au niveau de la limite proximale des pièces de résection, les proportions des plexus ganglionnaires et aganglionnaires étaient exprimées en pourcentage de la circonférence au niveau de la musculeuse. Après immunomarquage pour révéler la synaptophysine, l’analyse portait d’une part sur le nombre (1+ faible, 2+ moyen, 3+ élevé), l’aspect et la répartition des fibres exprimant la synaptophysine dans le chorion de la muqueuse, la musculaire muqueuse, la sous-muqueuse et la musculeuse, d’autre part sur l’intensité de marquage des plexus (1+ faible, 2+ moyen, 3+ intense).
Résultats Témoins (n = 3) Les plexus sous-muqueux étaient de petite taille (1+) et comportaient jusqu’à 6 cellules ganglionnaires neuronales. Les plexus d’Auerbach, localisés entre la couche circulaire interne et la couche longitudinale externe de la musculeuse, étaient plus volumineux (2+ à 3+) que les plexus de Meissner et comportaient souvent plus de 7 cellules neuronales. Après immunomarquage pour la synaptophysine, quelques fines fibres marquées étaient observées de part et d’autre et dans la musculaire muqueuse. Les
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FIG. 1. — Biopsie rectale à 2 cm de la ligne pectinée chez un enfant âgé de 2 mois non atteint de maladie de Hirschsprung. Un plexus sous-muqueux avec une cellule neuronale. Quelques fibres fines dans la musculaire muqueuse. Immunohistochimie : synaptophysine × 400.
FIG. 2. — Biopsie rectale à 2 cm de la ligne pectinée chez un enfant âgé de 4 ans non atteint de maladie de Hirschsprung. Un plexus sous-muqueux avec une cellule neuronale. Fibres nombreuses et fines dans la musculaire muqueuse. Immunohistochimie : synaptophysine × 400.
FIG. 1. — Rectal biopsy at 2 cm from the pectinate line, in a 2month-old child without Hirschsprung’s disease. A plexus in the submucosa with a ganglionic cell. Some fine fibers in the muscularis mucosae. Immunohistochemistry: synaptophysin ×400.
FIG. 2. — Rectal biopsy at 2 cm from the pectinate line, in a 4year-old child without Hirschsprung’s disease. A plexus in the submucosa with a ganglionic cell. Numerous fine fibers in the muscularis mucosae. Immunohistochemistry: synaptophysin ×400.
jonctions neuromusculaires étaient nombreuses, fines et régulièrement réparties dans la couche circulaire interne de la musculeuse, peu nombreuses dans la couche longitudinale externe ; les plexus étaient intensément marqués à l’exception des corps cellulaires neuronaux, souvent faiblement ou modérément marqués.
Chez les enfants ayant une maladie de Hirschsprung (n = 18), aucun patient ne présentait de microabcès cryptique suggérant l’éventualité d’une entérocolite. Les plexus sous-muqueux ne comportaient aucune cellule neuronale. Leur taille était notée +/– (3 cas), 2+ (6 cas) ou 3+ (9 cas). Chez 2 patients dont les plexus étaient de très petite taille (+/-) sur la biopsie rectale, et chez qui l’étude a pu porter sur la pièce de résection, les plexus étaient hypertrophiés (3+) au niveau de la limite distale de la pièce réséquée 1 et 4 mois après la biopsie rectale. Ces enfants, âgés de 1 mois et 22 mois au diagnostic, étaient atteints d’une maladie de Hirschsprung colique totale et d’une maladie de Hirschsprung courte (4 cm), respectivement. Les fibres synaptophysine-positives étaient épaisses, tortueuses, notées 1+ (7 cas), 2+ (6 cas) ou 3+ (5 cas) à la partie profonde du chorion de la muqueuse, 1+ (4 cas), 2+ (8 cas) ou 3+ (6 cas) au niveau de la musculaire muqueuse, 1+ (6 cas), 2+ (10 cas) ou 3+ (2 cas) dans la sous-muqueuse. Les plexus exprimaient peu ou pas (5 cas), modérément (9 cas) ou intensément (4 cas) la synaptophysine (figures 3 et 4).
Biopsies rectales (n = 42) Chez les enfants non atteints d’une maladie de Hirschsprung (n = 24), le nombre de cellules neuronales par plexus était noté 1+ (6 cas) ou 2+ (18 cas). Les cellules neuronales étaient d’aspect mature, polygonales, à cytoplasme abondant, à noyau rond, vésiculeux, excentré, nettement nucléolé, ou d’aspect immature, de petite taille, à cytoplasme peu abondant, à noyau dense peu ou pas nucléolé, disposées en rosette à la périphérie des plexus. Les plexus sous-muqueux étaient peu nombreux. Leur taille était notée 1+ (19 cas) ou 2+ (5 cas). Leur diamètre transversal ne dépassait jamais 50 μm. Les fibres synaptophysine-positives étaient fines, notées 1+ (22 cas) ou 2+ (2 cas) à la partie profonde du chorion de la muqueuse, 2+ (5 cas) ou 3+ (18 cas) au niveau de la musculaire muqueuse (non représentée dans un cas) ; dans la sous-muqueuse, elles étaient dans tous les cas, rares (1+) et surtout observées autour des vaisseaux. Les plexus exprimaient modérément (5 cas) ou intensément (19 cas) la synaptophysine (figures 1 et 2).
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Pièces de résection digestive pour maladie de Hirschsprung (n = 23) Au niveau de la limite distale, les plexus sousmuqueux étaient dépourvus de cellule neuronale et hypertrophiés. Leur diamètre transversal était supérieur à 50 μm au moins au niveau de certains d’entre eux (3+), dans tous
Synaptophysine et maladie de Hirschsprung
FIG. 3. — Biopsie rectale à 1,5 cm de la ligne pectinée chez un enfant âgé de 2 mois atteint de maladie de Hirschsprung (longueur du segment aganglionnaire 4,5 cm). Dans la sousmuqueuse, nombreuses fibres épaisses et un plexus hypertrophié dépourvu de cellule neuronale. Immunohistochimie : synaptophysine × 400.
FIG. 4. — Biopsie rectale à 1 cm de la ligne pectinée chez un enfant âgé de 2 semaines atteint de maladie de Hirschsprung colique totale. Nombreuses fibres épaisses à la partie profonde du chorion de la muqueuse, au niveau de la musculaire muqueuse et à la partie superficielle de la sous-muqueuse. Immunohistochimie : synaptophysine × 400.
FIG. 3. — Rectal biopsy at 1.5 cm from the pectinate line, in a 2month-old child with Hirschsprung’s disease (aganglionic segment length 4.5 cm). In the submucosa, numerous coarse fibers, and an aganglionic enlarged plexus. Immunohistochemistry: synaptophysin ×400.
FIG. 4. — Rectal biopsy at 1 cm from the pectinate line, in a 2week-old child with total colonic Hirschsprung’s disease. Numerous coarse fibers in the deep lamina propria, muscularis mucosae and superficial submucosa. Immunohistochemistry: synaptophysin ×400.
les cas à l’exception d’un cas noté 2+. L’espace situé entre les couches circulaire interne et longitudinale externe de la musculeuse était large, parfois oedémateux, et renfermait des plexus aganglionnaires et hypertrophiés. Ces plexus étaient souvent observés dans la couche longitudinale externe. Les fibres synaptophysine-positives étaient épaisses, intensément marquées et nombreuses (3+) sur toute la hauteur de la muqueuse (5 cas) ou à la partie profonde du chorion de la muqueuse (9 cas), au niveau de la musculaire muqueuse (17 cas) et au niveau de la sousmuqueuse (5 cas). Dans 17 cas, les fibres sous-muqueuses étaient notées 2+ et surtout observées le long de la musculaire muqueuse et de la musculeuse. Dans la musculeuse, les fibres étaient rares à nombreuses dans la musculeuse, épaisses, sans connexion apparente avec les myocytes, intensément marquées et observées au niveau de l’espace entre les deux couches (2+ à 3+), contrastant avec les plexus hypertrophiés et faiblement marqués (figures 5 et 6). Au niveau de la limite proximale, en coloration standard, la limite était normalement ganglionnaire dans 7 cas et aganglionnaire dans 2 cas. Dans les autres cas (n = 14), la limite était de type transitionnel, caractérisée par l’association de plexus aganglionnaires et ganglionnaires. Ceux-ci représentaient 10 à 95 % de la circonférence, avec dans 3 cas persistance de plexus aganglionnaires plus nombreux dans la sous-muqueuse que dans la musculeuse. Après immunomarquage pour la synaptophysine, les limites proxima-
les normalement ganglionnaires étaient d’aspect comparable à celui des contrôles (figure 7). Dans 3 cas où le pourcentage de plexus ganglionnaires était compris entre 10 et 70 %, il existait des anomalies hétérogènes d’expression de la synaptophysine avec notamment présence de fibres épaisses localisées dans le tissu conjonctif de la musculeuse sur une partie de la circonférence. Dans les 11 autres limites de type transitionnel (pourcentage compris entre 70 et 95 %), l’aspect de la synaptophysine était normal. Dans un des 2 cas de limite proximale aganglionnaire, l’aspect de la limite proximale à 4,5 cm était comparable à celui de la limite distale ; l’enfant était âgé de 7 mois au diagnostic, et présentait des troubles du transit persistant 2 ans après chirurgie. Dans l’autre cas, au niveau de la limite proximale à 17 cm, l’absence de cellules neuronales s’accompagnait de l’absence de jonctions neuromusculaires dans la couche circulaire interne tandis que des fibres épaisses étaient observées entre les deux couches de la musculeuse (figure 8) ; l’enfant était âgé de 5 semaines au diagnostic et présentait des troubles du transit persistant 2 ans après chirurgie (un an après fermeture de la stomie).
Discussion La coloration acétylcholinestérasique sur coupes congelées est la coloration de référence pour la mise en évidence de l’hyper-
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FIG. 5. — Limite distale de la pièce de résection chez un enfant âgé de 3 mois porteur d’une maladie de Hirschsprung (longueur du segment aganglionnaire 7,5 cm). Nombreuses fibres épaisses à la partie profonde du chorion de la muqueuse, au niveau de la musculaire muqueuse et à la partie superficielle de la sousmuqueuse. Immunohistochimie : synaptophysine × 400. FIG. 5. — Distal limit of the surgical specimen in a 3-month-old child with Hirschsprung’s disease (aganglionic segment length 7.5 cm). Numerous coarse fibers in the deep lamina propria, muscularis mucosae and superficial submucosa. Immunohistochemistry: synaptophysin ×400.
plasie des fibres cholinergiques dans la maladie de Hirschsprung [2]. Des variantes techniques sont proposées dans les pays en voie de développement [16]. La coloration acétylcholinestérasique met normalement en évidence sur biopsie rectale des fibres nerveuses fines et dispersées dans la musculaire muqueuse. L’hyperplasie des fibres nerveuses extrinsèques après coloration acétylcholinestérasique est un argument majeur en faveur du diagnostic de maladie de Hirschsprung pour la plupart des équipes qui réalisent les biopsies rectales pour suspicion de maladie de Hirschsprung par aspiration. Ces biopsies sont de petite taille, ce qui limite la recherche des cellules neuronales même si de très nombreux niveaux sont étudiés, tandis que la coloration acétylcholinestérasique permet habituellement d’obtenir dans la maladie de Hirschsprung une image spectaculaire d’hyperplasie des fibres nerveuses de part et d’autre et dans la musculaire muqueuse. La coloration acétylcholinestérasique est plus facile à lire et donne des résultats plus constants et plus spécifiques que l’immunohistochimie avec des marqueurs comme le neuropeptide Y ou la protéine S100 [2, 17]. La protéine S100 est un marqueur des cellules de Schwann. Des plexus protéine S100-positifs de diamètre supérieur à 40 μm dans la sous-muqueuse rectale sont spécifiques de la maladie de Hirschsprung [18]. Un immunomarquage sur coupes congelées avec l’anticorps monoclonal 171B5 dirigé contre les vésicules synaptiques a été proposé comme aide au
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FIG. 6. — Même lame que fig. 5 : limite distale de la pièce de résection chez un enfant âgé de 3 mois porteur d’une maladie de Hirschsprung. Fibres épaisses dans le tissu conjonctif de la musculeuse. Immunohistochimie : synaptophysine × 400. FIG. 6. — Same slide as fig. 5: distal limit of the surgical specimen in a 3-month-old child with Hirschsprung’s disease. Coarse fibers in the soft tissues of the muscularis propria. Immunohistochemistry: synaptophysin ×400.
diagnostic de la maladie de Hirschsprung sur biopsies rectales [19]. L’expression de la synaptophysine a l’avantage de pouvoir être recherchée après fixation formolée et inclusion en paraffine. Elle est un marqueur des vésicules présynaptiques [7] et reflète l’activité acétylcholinestérasique [9]. L’intensité du marquage immunohistochimique de la synaptophysine dans la maladie de Hirschsprung est variable selon les auteurs [9, 20], vraisemblablement en raison de différences techniques. Le marquage de la synaptophysine est particulièrement sensible au mode de fixation tissulaire. Elle est rendue impossible par la fixation dans le liquide de Bouin. Dans notre série, sur les prélèvements coliques témoins et les biopsies rectales en l’absence de maladie de Hirschsprung, les fibres synaptophysine-positives étaient nombreuses mais fines dans la musculaire muqueuse, fines et rares dans la muqueuse, rares et localisées autour des vaisseaux dans la sousmuqueuse ; les plexus sous-muqueux étaient associés à des cellules neuronales, intensément marqués et ne dépassaient pas 50 μm de diamètre transversal. Dans la maladie de Hirschsprung au niveau du segment aganglionnaire, les fibres synaptophysine-positives étaient épaisses et souvent augmentées en nombre de part et d’autre de la musculaire muqueuse ; les plexus étaient hypertrophiés, faiblement marqués pour la synaptophysine et souvent de diamètre supérieur à 50 μm. Ces résultats sont en accord avec ceux de la littérature [9].
Synaptophysine et maladie de Hirschsprung
FIG. 7. — Limite proximale (à 9 cm) de la pièce de résection chez le même enfant que fig. 5 et 6. Dans la musculeuse, un plexus associé à des cellules neuronales et nombreuses fibres fines associées aux myocytes dans la couche circulaire interne. Immunohistochimie : synaptophysine × 400. FIG. 7. — Proximal limit (at 9 cm) of the surgical specimen in the same child as fig. 5 and 6. In the muscularis propria, a plexus associated with ganglionic cells, and numerous fine fibers associated with myocytes in the circular layer. Immunohistochemistry: synaptophysin ×400.
L’hyperplasie mise en évidence par la coloration acétylcholinestérasique sur coupes congelées peut manquer chez le nouveauné notamment dans les maladies de Hirschsprung coliques totales [4, 6] et, à l’inverse, elle peut être observée physiologiquement au voisinage de la ligne pectinée [5]. Elle doit être interprétée en fonction des données cliniques et morphologiques car elle est observée dans la dysplasie neuronale et dans certaines malformations et maladies inflammatoires chroniques du tube digestif [6, 17]. Ces réserves s’appliquent évidemment à toutes les techniques, incluant la détection immunohistochimique de la synaptophysine, visant à mettre en évidence l’hyperplasie des fibres nerveuses extrinsèques dans la maladie de Hirschsprung. La situation la plus difficile sur le plan diagnostique est celle des nouveau-nés chez qui l’hyperplasie des fibres cholinergiques peut manquer pendant les premières semaines de la vie. Dans notre série de maladies de Hirschsprung, l’hyperplasie des fibres et des plexus était observée constamment au niveau des limites distales des pièces d’exérèse chirurgicale et inconstamment au niveau des biopsies rectales faites précédemment, vraisemblablement en raison du délai de quelques semaines ou mois entre le diagnostic sur biopsie rectale et l’intervention chirurgicale. L’aspect des limites distales était similaire dans les maladies de Hirschsprung coliques totales et les autres maladies de Hirschsprung. Chez le nouveau-né, en cas de biopsie rectale par aspi-
FIG. 8. — Limite proximale (à 17 cm) de la pièce de résection chez un enfant âgé de 4 mois atteint d’une maladie de Hirschsprung (longueur du segment aganglionnaire au moins 17 cm). Absence de plexus et présence de fibres entre les couches circulaire interne et longitudinale externe. Absence de jonction neuromusculaire dans la couche circulaire interne. Immunohistochimie : synaptophysine × 400. FIG. 8. — Proximal limit (at 17 cm) of the surgical specimen in a 4-months-old, with Hirschsprung’s disease (aganglionic segment length at least 17 cm). Absence of plexus and presence of fibers between the circular and longitudinal muscle layers. Absence of neuromuscular junctions in the circular muscle layer. Immunohistochemistry: synaptophysin ×400.
ration réalisée pour suspicion de maladie de Hirschsprung, une discordance entre l’absence de cellules ganglionnaires neuronales en coloration standard et un aspect apparemment normal de la coloration acétylcholinestérasique fait indiquer la répétition de la biopsie [2]. L’alternative étant de disposer d’une biopsie rectale chirurgicale comportant suffisamment de sous-muqueuse pour être en mesure d’affirmer avec certitude l’absence de cellules ganglionnaires neuronales et donc le diagnostic de maladie de Hirschsprung, même en l’absence d’hyperplasie décelable des fibres et des plexus. Par comparaison avec les biopsies rectales, l’examen des limites distales des pièces opératoires permet l’étude de la sousmuqueuse sur toute sa hauteur, donc des plexus sous-muqueux profonds (plexus de Henlé) [21], et des plexus d’Auerbach de la musculeuse. Dans notre expérience, en l’absence de maladie de Hirschsprung, les jonctions neuromusculaires étaient fines, étroitement associées aux myocytes, régulièrement disposées, et nombreuses surtout dans la couche musculaire interne. Dans notre série de maladies de Hirschsprung, au niveau des limites distales, les fibres synaptophysine-positives de la musculeuse étaient épaisses, intensément marquées, surtout localisées dans le tissu conjonctif, et notamment entre la couche circulaire interne et la couche longitudinale externe, contrastant avec les plexus dépourvus de cellule ganglionnaires neuronales, qui étaient hyper-
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trophiés, désorganisés et faiblement marqués. Ces résultats étaient en accord avec ceux de la littérature [9]. Dans la maladie de Hirschsprung, il existe un double gradient de l’aval vers l’amont [11, 22]. D’une part, l’hyperplasie des fibres nerveuses extrinsèques au niveau du tube digestif distal décroît et disparaît du rectum à l’angle colique gauche, plus ou moins rapidement ; dans les maladies de Hirschsprung coliques totales, les plexus peuvent être quasi-absents dès l’étage rectal [23]. D’autre part, au niveau de la zone transitionnelle, les plexus s’enrichissent en cellules ganglionnaires neuronales et le muscle lisse s’enrichit en jonctions neuromusculaires. La raréfaction des jonctions neuromusculaires dans la maladie de Hirschsprung, et leur absence dans les maladies de Hirschsprung coliques totales, pourraient, avec l’absence de neurones inhibiteurs et l’hyperplasie des fibres cholinergiques, contribuer aux anomalies fonctionnelles motrices des maladies de Hirschsprung et des hypoganglionnoses [19, 24-27]. L’hyperplasie des fibres nerveuses extrinsèques, quand elle existe dans la musculeuse, rend difficile la recherche des jonctions neuromusculaires. Après marquage pour la synaptophysine, les fibres nerveuses extrinsèques sont épaisses et surtout situées dans le tissu conjonctif ; les jonctions neuromusculaires sont fines et étroitement associées aux myocytes. Dans les maladies de Hirschsprung étendues, il est facile d’apprécier en immunohistochimie la raréfaction des jonctions neuromusculaires dans la paroi digestive en amont du segment présentant une hyperplasie des fibres extrinsèques. En biochimie, le contenu en synaptophysine de la musculeuse est diminué [9], et il existe une perte d’expression de la synaptophysine dans la musculeuse chez le rat avec aganglionnose congénitale [28]. L’immunohistochimie peut être utile dans les aganglionnoses étendues avec absence de fibres nerveuses [29]. L’examen des pièces opératoires permet d’observer, au niveau des limites proximales, des aspects considérés comme étant normaux ou mixtes, à type de zone transitionnelle. Cependant l’aspect normal de l’innervation intrinsèque à différents niveaux du tube digestif en fonction de l’âge est mal connu du fait des difficultés à obtenir des prélèvements sains chez l’enfant [9]. La persistance en période post-opératoire de troubles de la motricité digestive peut être attribuée à une insuffisance du nombre des synapses dans la musculeuse au niveau de la limite proximale (ganglionnaire) du segment digestif réséqué [30]. Dans une autre
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étude, chez des patients dont les signes d’obstruction persistaient après chirurgie (14 % des patients âgés de plus de 4 ans), des anomalies histologiques étaient mises en évidence dans 14/16 cas, à type de « dysplasie neuronale » (9 cas), d’aganglionnose (4 cas) et de ganglioneuromatose (un cas) [12]. Dans notre série, des troubles du transit persistaient deux ans après chirurgie chez les deux enfants dont la limite proximale était aganglionnaire ; des anomalies d’expression de la synaptophysine étaient observées pour les deux limites aganglionnaires et trois limites de type transitionnel dont le % de plexus aganglionnaires était compris entre 10 et 70 %. Le recul était insuffisant (inférieur à 4 ans) pour juger de l’évolution post-opératoire chez ces enfants. En conclusion, la détection immunohistochimique de la synaptophysine après fixation formolée et inclusion en paraffine révèle l’hyperplasie des fibres nerveuses extrinsèques et la raréfaction des jonctions neuromusculaires dans la maladie de Hirschsprung. Elle peut être utile sur biopsie rectale en cas de suspicion de maladie de Hirschsprung, en l’absence de coloration acétylcholinestérasique sur fragment congelé. Elle est également utile sur les biopsies transpariétales pré- ou per-opératoires réalisées pour guider la chirurgie de la maladie de Hirschsprung, et sur la limite proximale des pièces de résection digestive pour maladie de Hirschsprung, afin de mieux déceler une zone transitionnelle et de mieux préciser l’état de l’innervation au niveau de l’anastomose. Enfin, dans les maladies de Hirschsprung coliques étendues ou digestives totales, l’étude immunohistochimique de l’expression de la synaptophysine est utile pour mettre en évidence l’absence d’innervation intrinsèque, avec éventuellement présence de plexus hypoplasiques à différents niveaux du tube digestif ■ Remerciements Nous remercions les technicien(ne)s du Service d’Anatomie et Cytologie Pathologiques du CHRU de Lille pour les colorations standard et immunohistochimiques. ■
Références [1]
[2]
Dahms BB. The gastrointestinal tract. In : Stocker JT, Dehner LP, eds. Pediatric pathology, 2 nd ed. Philadelphia : Lippincott Williams & Wilkins ; 2001 : 631-703. Qualman SJ, Jaffe R, Bove KE, Monforte-Munoz H. Diagnosis of Hirschsprung disease using the rectal
Synaptophysine et maladie de Hirschsprung
[3]
[4] [5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
biopsy: multi-institutional survey. Pediatr Dev Pathol 1999 ; 2 : 588-96. Kobayashi H, Li Z, Yamataka A, Lane GJ, Miyano T. Rectal biopsy: what is the optimal procedure? Pediatr Surg Int 2002 ; 18 : 753-6. Qualman SJ, Murray R. Aganglionosis and related disorders. Hum Pathol 1994 ; 25 : 1141-9. Plénat F, Valantin G, Vignaud JM, Duprez A. Étude de l’activité acétylcholinestérasique de la muqueuse rectale chez l’enfant : intérêt pour le diagnostic de maladie de Hirschsprung. À propos de cent quinze observations. Arch Anat Cytol Pathol 1982 ; 30 : 265-7. Nézelof C, Leborgne M. Diagnostic histopathologique de la maladie de Hirschsprung. Ann Gastroenterol Hépatol 1984 ; 20 : 125-8. Wiedenmann B, Franke WW. Identification and localization of synaptophysin, an integral membrane glycoprotein of Mr 38,000 characteristic of presynaptic vesicles. Cell 1985 ; 41 : 1017-28. Wiedenmann B, Huttner WB. Synaptophysin and chromogranins/secretogranins: widespread constituents of distinct types of neuroendocrine vesicles and new tools in tumor diagnosis. Virchows Arch B Cell Pathol Incl Mol Pathol 1989 ; 58 : 95-121. Wiedenmann B, Riedel C, John M, Ahnert-Hilger G, Stoltenburg G, Waldschmidt J et al. Qualitative and quantitative analysis of synapses in Hirschsprung’s disease. Pediatr Surg Int 1998 ; 13 : 468-73. Klück P, Tibboel D, Leendertse-Verloop K, van der Kamp AWM, ten Kate FJW, Molenaar JC. Diagnosis of congenital neurogenic abnormalities of the bowel with monoclonal anti-neurofilament antibodies. J Pediatr Surg 1986 ; 21 : 132-5. Yamataka A, Miyano T, Okazaki T, Nishiye H. Distribution of synapses in Hirschsprung’s disease. J Pediatr Gastroenterol Nutr 1991 ; 13 : 221-2. Moore SW, Millar AJW, Cywes S. Long-term clinical, manometric, and histological evaluation of obstructive symptoms in the postoperative Hirschsprung’s patient. J Pediatr Surg 1994 ; 29 : 106-11. Moore SW, Laing D, Kaschula RO, Cywes S. A histological grading system for the evaluation of co-existing NID with Hirschsprung’s disease. Eur J Pediatr Surg 1994 ; 4 : 293-7. Kobayashi H, Miyano T, Yamataka A, Lane GJ, Fujimoto T, Puri P. Use of synaptophysin polyclonal antibody for the rapid intraoperative immunohistochemical evaluation of functional bowel disorders. J Pediatr Surg 1997 ; 32 : 38-40. Yamataka A, Yoshida R, Kobayashi H, Tsukamoto K, Lane GJ, Segawa O et al. Laparoscopy-assisted suction colonic biopsy and intraoperative rapid acetylcholinesterase staining during transanal pull-through for Hirschsprung’s disease. J Pediatr Surg 2002 ; 37 : 1661-3. Babu MK, Kini U, Das K, Alladi A, D’Cruz AJ. A modified technique for the diagnosis of Hirschsprung disease from rectal biopsies. Natl Med J India 2003 ; 16 : 245-8.
[17] Robey SS, Kuhajda FP, Yardley JH. Immunoperoxidase stains of ganglion cells and abnormal mucosal nerve proliferations in Hirschsprung’s disease. Hum Pathol 1988 ; 19 : 432-7. [18] Monforte-Munoz H, Gonzalez-Gomez I, Rowland JM, Landing BH. Increased submucosal nerve trunk caliber in aganglionosis: a « positive » and objective finding in suction biopsies and segmental resections in Hirschsprung’s disease. Arch Pathol Lab Med 1998 ; 122 : 721-5. [19] Yamataka A, Miyano T, Urao M, Nishiye H. Hirschsprung’s disease: diagnosis using monoclonal antibody 171B5. J Pediatr Surg 1992 ; 27 : 820-2. [20] Patt S, Stoltenburg-Didinger G. Immunohistochemische Untersuchungen mit Synaptophysin an Darmbiopsien bei Morbus Hirschsprung. Zentralbl Pathol 1992 ; 138 : 325-9. [21] Gaillard D. L’innervation intestinale. Ann Pathol 1997 ; 17 : 382-91. [22] Yamataka A, Miyano T, Okazaki T, Nishiye H. Correlation between extrinsic nerve fibers and synapses in the muscle layers of bowels affected by Hirschsprung’s disease. J Pediatr Surg 1992 ; 27 : 1213-6. [23] Meier-Ruge W, Hunziker O, Tobler HJ, Walliser C. The pathophysiology of aganglionosis of the entire colon (Zuelzer-Wilson syndrome): morphometric investigations of the extent of sacral parasympathetic innervation of the circular muscles of the aganglionic colon. Beitr Pathol 1972 ; 147 : 228-36. [24] Yamataka A, Miyano T, Kimura K, Arai T, Nishiye H, Sueyoshi N. Innervation of aganglionic intestines of Hirschsprung’s disease examined by monoclonal antibody 171B5. Lancet 1989 ; 2 : 1038-9. [25] Yamataka A, Miyano T, Okazaki T, Urao M, Kobayashi H, Nishiye H. Innervation of total colonic aganglionosis examined by monoclonal antibody 171B5. J Pediatr Gastroenterol Nutr 1991 ; 13 : 120-1. [26] Yamataka A, Miyano T, Urao M, Okazaki T. Distribution of neuromuscular junctions in the bowel affected by hypoganglionosis. J Pediatr Gastroenterol Nutr 1992 ; 16 : 165-7. [27] Yamataka A, Nagaoka I, Miyano T, Yanai T, Fujimoto T, Okazaki T et al. Quantitative analysis of neuronal innervation in the aganglionic bowel of patients with Hirschsprung’s disease. J Pediatr Surg 1995 ; 30 : 260-3. [28] Nagahama M, Semba R, Tsuzuki M, Ozaki T. Distribution of peripheral nerve terminals in the small and large intestine of congenital aganglionosis rats (Hirschsprung’s disease rats) Pathol Int 2001 ; 51 : 145-57. [29] Costil J, Levy C, Boccon-Gibod L, Faure C, Mathé JC, Chevalier JY. Forme familiale d’aganglionose digestive totale avec absence de fibres nerveuses. Arch Fr Pediatr 1983 ; 40 : 781-3. [30] Yamataka A, Miyano T, Okazaki T, Urao M, Fujimoto T, Carneiro PMR et al. Abnormal distribution of nerve terminals in the normoganglionic bowel of Hirschsprung’s disease: a causative factor of failed pull-through operations ? Pediatr Surg Int 1994 ; 9 : 264-7.
415