Skip to main content
Log in

Struktur und Funktion der suburothelialen Myofibroblasten in der humanen Harnblase unter normalen und pathologischen Bedingungen

Structure and function of suburothelial myofibroblasts in the human urinary bladder under normal and pathological conditions

  • Originalien
  • Published:
Der Urologe Aims and scope Submit manuscript

J.N. und M.H. trugen gleichermaßen zu der präsentierten Arbeit bei.

Zusammenfassung

Hintergrund

Bei zahlreichen pathologischen Veränderungen spielen Myofibroblasten eine wesentliche Rolle. Die Aufklärung der Struktur und Funktion sowie der zellulären Plastizität dieses Zelltyps in der Harnblase könnte zu einer neuen Beurteilung der Pathogenese von Harnabflusstörungen führen.

Patienten und Methoden

Harnblasenbiopsien von Tumorpatienten und Patienten mit interstitieller Zystitis wurden immunhistologisch und elektronenmikroskopisch untersucht. Kopplungseigenschaften wurden an kultivierten Myofibroblasten und Detrusormuskelzellen mit Hilfe von Farbstoffinjektion analysiert.

Ergebnisse

Myofibroblasten stehen in engem Kontakt zum suburothelialen Kapillarnetz. Sie exprimieren Cx43 und bilden funktionelle Synzytien. Die Expression von muskarinischen und purinergen Rezeptoren variiert sehr stark. In Farbstoffkopplungsexperimenten fanden wir Unterschiede zu Detrusormyozyten.

Diskussion

Pathologische Expression von glattmuskulärem Aktin und/oder Transdifferenzierung zu glatten Muskelzellen könnten eine Rolle bei der Ätiologie der Dranginkontinenz spielen. Ein mehrstufiges Modell wird als Arbeitshypothese vorgeschlagen.

Abstract

Background

Myofibroblasts play a pivotal role in numerous pathological alterations. Clarification of the structure and function and of the cellular plasticity of this cell type in the bladder may lead to new insights into the pathogenesis of lower urinary tract disorders.

Patients and methods

Bladder biopsies from patients with bladder carcinoma and interstitial cystitis were used to analyse the morphology and receptor expression using confocal immunofluorescence and electron microscopy. Cytokine effects and coupling behavior were tested in cultured myofibroblasts and detrusor smooth muscle cells.

Results

Myofibroblasts are in close contact with the suburothelial capillary network. They express Cx43 and form functional syncytia. The expression of muscarinic and purinergic receptors is highly variable. Dye coupling experiments showed differences to detrusor myocytes.

Conclusions

Upregulation of smooth muscle cell alpha-actin and/or transdifferentiation into smooth muscle cells may contribute to the ethiology of urge incontinence. A multi-step model is presented as a working hypothesis.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Abb. 1
Abb. 2
Abb. 3
Abb. 4
Abb. 5

Literatur

  1. Arora PD, Narani N, McCulloch CA (1999) The compliance of collagen gels regulates transforming growth factor-beta induction of alpha-smooth muscle actin in fibroblasts. Am J Pathol 154: 871–882

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  2. Buoro S, Ferrarese P, Chiavegato A et al. (1993) Myofibroblast-derived smooth muscle cells during remodelling of rabbit urinary bladder wall induced by partial outflow obstruction. Lab Invest 69: 589–602

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  3. Eyden B (2001) The fibronexus in reactive and tumoral myofibroblasts: further characterisation by electron microscopy. Histol Histopathol 16: 57–70

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  4. Eyden B (2001) The myofibroblast: an assessment of controversial issues and a definition useful in diagnosis and research. Ultrastruct Pathol 25: 39–50

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  5. Eyden B (2004) Fibroblast phenotype plasticity: relevance for understanding heterogeneity in „fibroblastic“ tumors. Ultrastruct Pathol 28: 307–319

    Article  PubMed  Google Scholar 

  6. Fry CH, Ikeda Y, Harvey R et al. (2004) Control of bladder function by peripheral nerves: avenues for novel drug targets. Urology 63: 24–31

    Article  PubMed  Google Scholar 

  7. Hinz B, Gabbiani G (2003) Cell-matrix and cell-cell contacts of myofibroblasts: role in connective tissue remodeling. Thromb Haemost 90: 993–1002

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  8. Hinz B, Mastrangelo D, Iselin CE et al. (2001) Mechanical tension controls granulation tissue contractile activity and myofibroblast differentiation. Am J Pathol 159: 1009–1020

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  9. McHale NG, Hollywood MA, Sergeant GP et al. (2006) Organization and function of ICC in the urinary tract. J Physiol 576: 689–694

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  10. Mukerji G, Yiangou Y, Grogono J et al. (2006) Localization of M2 and M3 muscarinic receptors in human bladder disorders and their clinical correlations. J Urol 176: 367–373

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  11. Neuhaus J, Pfeiffer F, Wolburg H et al. (2005) Alterations in connexin expression in the bladder of patients with urge symptoms. BJU Int 96: 670–676

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  12. Owens GK, Kumar MS, Wamhoff BR (2004) Molecular regulation of vascular smooth muscle cell differentiation in development and disease. Physiol Rev 84: 767–801

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  13. Singer II, Kazazis DM, Kawka DW (1985) Localization of the fibronexus at the surface of granulation tissue myofibroblasts using double-label immunogold electron microscopy on ultrathin frozen sections. Eur J Cell Biol 38: 94–101

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  14. Sui GP, Rothery S, Dupont E et al. (2002) Gap junctions and connexin expression in human suburothelial interstitial cells. BJU Int 90: 118–129

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

Download references

Danksagung

Die Autoren danken Frau A. Weimann und Frau J. Craatz für die hervorragende technische Unterstützung.

Interessenskonflikt

Der korrespondierende Autor gibt an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to J. Neuhaus.

Additional information

Gefördert durch die DFG, Ne425/4–3.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Neuhaus, J., Heinrich, M., Schlichting, N. et al. Struktur und Funktion der suburothelialen Myofibroblasten in der humanen Harnblase unter normalen und pathologischen Bedingungen. Urologe 46, 1197–1202 (2007). https://doi.org/10.1007/s00120-007-1480-9

Download citation

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00120-007-1480-9

Schlüsselwörter

Keywords

Navigation