Fluid transport in the rabbit blastocyst

Summary Osmolarity measurements show that rabbit blastocoelic fluid is isosmotic to uterine fluid at early stages of pregnancy butin vitro it becomes hypotonic with respect to the bathing medium. Fluid uptake by the blastocysts can occur against a substantial osmotic gradient of sucrose or mannitol. These observations rule out the possibility that simple osmosis is responsible for the fluid accumulation which occurs during blastocyst growth. Active transport is suggested by evidence showing that defined concentrations of cyanide ions and 2,4 dinitrophenol inhibit fluid accumulation.Results of experiments with cultured embryos show that optimal concentrations of sodium and of chloride ions are necessary for blastocyst expansion, while potassium, calcium, and magnesium ions do not seem to affect fluid transport directly.The electro-chemical behavior of trophoblast was investigated by the use of microelectrodes inserted into the blastocoelic cavity. Small, but consistent, electrical potentials existed; the side toward which fluid transport was directed became negative by about 2 mV. High osmolarity of the medium caused the potential to increase by a factor of three, while cyanide ions or dinitrophenol eliminated it. Sodium deficient medium supported a transtrophoblast potential comparable with that in regular F10, while in chloride-ion-deficient medium the potential difference disappeared. In F10 containing Na₂SO₄ instead of NaCl the trophoblast showed no potential; if NaBr, however, was substituted for NaCl a relatively high negative voltage occurred.These results are compatible with observations on the rabbit gall bladder, to which the Curran double-membrane model applies. Taking physiological, electrical and structural properties into consideration this model is found to be relevant to fluid uptake in the rabbit blastocyst.Zusammenfassung Osmolaritätsmessungen zeigen, daß während früher Schwangerschaftsstadien die Blastocoel-Flüssigkeit isoosmotisch ist mit der uterinen Flüssigkeit, daß sie aber in vitro hypotonisch wird mit Bezug auf das Inkubationsmedium. Blastozysten können Flüssigkeit aufnehmen gegen einen erheblichen osmotischen Gradienten von Saccharose oder Mannitol. Diese Beobachtungen eliminieren die Möglichkeit, daß einfache Osmose für die Flüssigkeitsakkumulation verantwortlich ist, die während des Wachstums von Blastozysten erfolgt. Aktiver Transport wird nahegelegt durch die Tatsache, daß definierte Konzentrationen von Zyanidionen oder 2,4-Dinitrophenol die Akkumulation von Flüssigkeit verhindern.Ergebnisse von Experimenten von kultivierten Embryonen zeigen, daß optimale Natrium- und Chloridionenkonzentrationen nötig sind für die Ausdehnung des Blastozysten, während Natrium-, Calcium- und Magnesiumionen den Flüssigkeitstransport nicht direkt zu beeinflussen scheinen.Das elektrochemische Verhalten von Trophoblasten wurde durch Mikroelektroden untersucht, die in das Blastocoel eingeführt wurden. Kleine, aber dauernde elektrische Potentiale existieren; die Seite, gegen welche Flüssigkeittransport gerichtet war, wurde negativ bei etwa zwei mV. Hohe Osmolarität des Mediums bewirkte, daß das Potential um einen Faktor 3 anstieg, während Zyanidionen oder Dinitrophenol das Potential elimierten. Ein Natriummengelmedium erhielt ein Transtrophoblast-Potential vergleichbar mit einem in normalem F 10, während in einem Chloridionenmangelmedium die Potentialdifferenz verschwand. Wenn F 10 Natriumsulfat statt Natriumchlorid enthielt, zeigte der Trophoblast kein Potential; wenn aber Sodiumchlorid durch Sodiumbromid ersetzt wurde, kam es zu einer relativ hohen negativen Spannung.Diese Ergebnisse stehen im Einklang mit Beobachtungen an der Gallenblase des Kaninchens, für welche das Curran Doppelmembranmodell in Anwendung kommt. Wenn man physiologische, elektrische und strukturelle Eigenschaften betrachtet, ist dieses Modell relevant für die Flüssigkeitsaufnahme der Kaninchenblastozysten.Financial Support — A.E.C. Contract No. AT (11-1) — 1597. N.I.H. Grant No. 02282.