Acetylcholine receptor concentration in the mimic musculature of the rat following denervation and reinnervation

Zusammenfassung

Die Gesichtsmuskulatur von Ratten wurde mittels Durchtrennung des linkenN. facialis einseitig denerviert. Während eines Beobachtungszeitraumes von 41 Tagen konnten auf der denervierten Seite keinerlei Gesichtsbewegungen festgestellt werden. Die in Bindungsversuchen mit [¹²⁵I]-α-Bungarotoxin bestimmten Acetylcholinrezeptor-Konzentrationen der untersuchten Muskulatur (M. levator labii superioris) zeigten einen steilen Anstieg im Frühstadium der Denervierung (10. Tag) und lagen auch nach 41 Tagen noch deutlich höher als bei den Kontrollen. Wurde die Kontinuität des Gesichtsnerven unmittelbar nach seiner Durchtrennung wiederhergestellt (primäre Nervennaht), so kehrten Bewegungen der Gesichtsmuskulatur etwa am 16. Tag nach Operation wieder zurück. Diese klinischen Beobachtungen stehen in engem Zusammenhang mit den gemessenen Rezeptorkonzentrationen. Am 10. Tag, bei noch vollständiger Denervierung der Gesichtsmuskulatur, entsprachen diese den bei dauerhaft denervierten Muskeln gefundenen Werten. Am 16. Tag, als bei der Hälfte der entsprechenden Tiere eine Aktivität der reinnervierten Muskeln zu beobachten war, stimmten deren Rezeptorkonzentrationen mit denen des normalen (Kontroll-) Gewebes überein, entsprachen jedoch bei der anderen Hälfte der Tiere, mit noch bestehender Gesichtslähmung, zu diesem Zeitpunkt noch den hohen Werten der dauerhaft denervierten Muskulatur. Die Rezeptorkonzentrationen sämtlicher Tiere mit primärer Nervennaht waren nach 23 Tagen, als alle Ratten ihre Gesichtsmotilität vollständig wiedergewonnen hatten, auf das Niveau der Kontrollen gesunken.

Summary

The facial musculature of the rat was denervated by cutting the facial nerve. Over a period of 41 days no facial movements were observed. Acetylcholine receptor concentrations, determined by [¹²⁵I]-α-bungarotoxin binding, increased sharply in the early stage of denervation (at day 10) and were still significantly higher than in the controls after 41 days.

When cutting of the facial nerve was followed by immediate nerve repair (primary suture), facial movements returned on about day 16. The receptor concentrations reflected changes monitored by clinical observations. At day 10, when denervation of the facial muscles was still complete, receptor concentrations corresponded to those found in the permanently denervated muscles. At day 16 the reinnervated muscles of half the animals displayed muscle activity and had receptor concentrations identical to those found for normal (control) tissue. The other half of the animals, with no muscular activity detectable, had receptor concentrations as high as in permanently denervated tissue. After 23 days the receptor concentrations had essentially decreased to control levels and all rats had regained complete facial function.