On the Number and Morphometrical Parameters of the Nucleus Ambiguous Neurons After the Injury and Regeneration of the Recurrent Laryngeal Nerve in the Rat

Abstract

Introduction and objectives

In laryngeal nerves injuries it is essential to know the morpho-functional reorganization of the neurons which supply the larynx in order to be successful with the clinical techniques of functional reinnervation and/or orthotopic transplant. Due to the lack of this type of studies in the literature, we investigated the organization of laryngeal motoneurons in the nucleus ambiguous (NA) after the axotomy and regeneration of the recurrent laryngeal nerve (RLN) in adult rats.

Material and methods

We used biotinylated dextran amines (BDA, 3 kDa), this fact is an innovation in the field, because this is a novel methodological approach to this model. We studied a control group of 14 animals and 4 experimental groups of between 10 and 16 animals each one. In the experimental groups we studied the regeneration of the axotomized nerve in 4 different intervals of time after the injury: 21–28 days, 42–60 days, 90–120 days, and 150–180 days. In the control group we traced the RLN without injury while in the experimental groups we traced the axotomized RLN after each regeneration interval.

Results

The number of traced neurons in the control group was 143 (38); in the experimental groups the number was always lower than in the control (21–28 days: 14 [23] neurons; 42–60 days: 46 [49]; 90–120 days: 55 [57]; 150–180 days: 61 [60]). The morphologic parameters studied within the neuronal bodies in the experimental groups were no statistically different when compared with those in the control group.

Conclusions

Results show that the tracing of the RLN after its axotomy and regeneration, in the adult rat, involves a decrease in the number of traced neurons within the NA but no changes in their size or shape during the analysed periods.

Resumen

Introducción y objetivo

Para conseguir la reinervación funcional y/o el trasplante ortotópico tras lesiones de los nervios laríngeos es esencial conocer la reorganización morfofuncional de las neuronas que inervan la laringe. Debido a la escasez de este tipo de estudios en la literatura consultada, en nuestro trabajo estudiamos la organización de las motoneuronas laríngeas del núcleo ambiguo (NA) tras sección y posterior regeneración del nervio laríngeo recurrente (NLR) de la rata adulta.

Material y métodos

El trazador utilizado fue la dextranamina biotinada (BDA) de peso molecular 3 kDa, lo que representa una innovación en la literatura científica consultada, nunca antes utilizada en este modelo. Los sujetos se distribuyeron en un grupo control de 14 animales y cuatro grupos experimentales de entre 10 y 16 animales cada uno. En los grupos experimentales se estudió la regeneración en cuatro intervalos de tiempo tras la axotomía: entre 21 y 28 días, entre 42 y 60 días, entre 90 y 120 días y entre 150 y 180 días. En el grupo control se trazó el NLR intacto y en los grupos experimentales el NLR axotomizado después de cada intervalo de regeneración.

Resultados

El número de neuronas marcadas en el grupo control fue de 143 ± 38; en los grupos experimentales el número de neuronas trazadas fue siempre menor que en el grupo control (21–28 días: 14 ± 23 neuronas; 42–60 días: 46 ± 49; 90–120 días: 55 ± 57; 150–180 días: 61 ± 60). No se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre el grupo control y los grupos experimentales en los parámetros morfométricos analizados para los somas neuronales.

Conclusiones

Los resultados muestran que la axotomía del NLR de la rata comporta una disminución en el número de neuronas trazadas del NA, pero no afecta al tamaño ni su forma en los períodos estudiados.