Steroid derivatives

Microbial transformation of some steroid 19-hydroxy compounds and 1(10),5-dienes, substituted by a hydroxyl group in position 3, by the action ofProactinomyces globerulus, yielded substances with aromatic A ring. Substrates with 17-keto group underwent simultaneously a partial reduction resulting in the formation of 17β-hydroxyl.     

Limestone gravel as growth medium in hydroponics

Summary Plants were grown in gravel beds of basalt or limestone. With the standard nutrient solution yields for the plants grown in the limestone gravel were very much reduced and the plants were chlorotic. This chlorosis and reduced yields remained even if the gravel was acid or water washed beforehand, or if it was pretreated in high phosphate concentrations.High yields, comparable to those obtained in basalt beds were obtained if phosphate and iron were added in small amounts (0.1mM P, 1 mg/1 Fe) at each irrigation. This technique to avoid lime induced chlorosis can be easily and economically accomplished in hydroponics. It proved successful here with lettuce, cucumber, tomato and eggplants.     

Recovery of Adrenocortical Function during Long-term Treatment with Corticosteroids

The recovery of adrenocortical function during very slow withdrawal of corticosteroids was studied in a homogeneous group of patients suffering from sarcoidosis. All patients had been treated with gradually decreasing doses of prednisone for at least two years. The initial dose had been 40 mg. daily in all cases. Determination of the cortisol production rate and of plasma fluorogenic corticosteroids was done under basal conditions and after tetracosactrin stimulation. There was good correlation between cortisol production rate and plasma fluorogenic corticosteroids throughout all the tests. Cortisol production rate and plasma fluorogenic corticosteroids started to rise when the dosage of prednisone was lowered to 7·5 mg. daily and reached normal values when the dosage was reduced to 2·5 mg. The response to tetracosactrin began to increase at the same dosage level, but was not normal at 2·5 mg., or when prednisone treatment was stopped. At a dosage level of 7·5 mg. of prednisone plasma fluorogenic corticosteroids already showed a nyctohemeral rhythm.It may be calculated that even very low dosages of prednisone given during the last stage of a treatment schedule enhance total corticosteroid activity beyond the normal level, which would account for their therapeutic value.     

Über die Feinstruktur der menschlichen Cornea,mit besonderer Berücksichtigung des Problems der Transparenz

Zusammenfassung 3 normale, gesunde, menschliche Corneae wurden unmittelbar nach der Augenenukleation entnommen und elektronenmikroskopisch untersucht. Die Kollagenfibrillen wurden auf eine symmetrische Anordnung in Stromaquerschnitten untersucht. Die Lage der Fibrillen in 100 geordneten Regionen wurde gemessen und in ein Diagramm eingetragen. Eine Symmetrie, die eine Gittertheorie der Durchsichtigkeit stützen könnte, wurde nicht gefunden. Der Durchmesser der Fibrillen beträgt 23–27 m. Der Abstand der Fibrillen voneinander liegt zwischen 10 und 40 m. Damit beträgt der Volumenanteil der kollagenen Fibrillen 20%, an manchen Stellen weniger. So ist der tatsächliche Volumenanteil der Kollagenfibrillen nur 7% des Stroma.

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Summary 3 normal human corneaes were excised immediately after enucleation of the eyes and observed in the electron microscope. The collagen fibrils have been examinted for symmetrical arrangement in transverse sections of the stroma. The position of the fibrils in 100 undisturbed regions was measured and registered in a diagram. No symmetry was found to support the lattice theories of transparency. The diameter of the fibrils is 23–27 m. The distance between the fibrils is 10–40 m. That means 20% volume collagen in the stroma, in some areas less. So the collagen fibrils occupy only 7% in the entire stroma.

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Herrn Prof. Dr. Ing., Dr. med. h. c., Dr. phys. h. c. E. Ruska zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen an Lysosomen im Blastem der Extremitätenknospe der Ratte

Zusammenfassung Die Extremitätenknospen und die Schwanzknospe von Rattenembryonen enthalten ein mesenchymales Zellretikulum, in dessen Achse sich die Zellen polygonal abrunden und zu einem Blastem zusammenlegen. In den umgebenden mesenchymalen Zellen kommen keine Lysosomen vor. Dagegen enthalten die Zellen des zentralen Blastems Lysosomen. Die primären Lysosomen sind cytoplasmatische Granula mit einem Durchmesser von 0,1–0,2 und einem elektronendichten granulären Inhalt. Auffällig ist das Vorkommen von multivesikulären Einschlußkörpern in der Nähe der Golgizone. Wegen ihrer Funktion können sie auch zu den primären Lysosomen gerechnet werden. Die häufigsten Lysosomen sind runde Cytolysosomen (Durchmesser von 0,5–2 ), die von einer Membran umgeben sind und polymorphen Inhalt besitzen. Dicht gepackte Granula, die wie zusammengeflossene Ribosomen aussehen, kommen vor. Außerdem liegen andere Zellorganellen (Mitochondrien, Membranstrukturen) in den sekundären Lysosomen. Schließlich kommen auch Myelinfiguren, allein oder mit anderen Strukturen kombiniert, in ihnen vor. Die verschiedenen Stadien dieser Lysosomen sind der Ausdruck für eine partielle Autodigestion von Zellorganellen im Blastem. Eine Autodigestion von Ribosomen könnte eine Bedeutung haben. Nach dieser Autodigestion der alten Information und der Ribosomen beginnt nämlich eine Zelldifferenzierung zu Vorknorpel mit neuer Information und neuen Ribosomen für die jetzt neu auftretende Zwischensubstanz. Die beschriebenen Lysosomen zeigen eine positive elektronenmikroskopisch nachweisbare Reaktion auf saure Phosphatase.

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Summary The limb buds and the tail bud of rat embryos contain a mesenchymal cellular reticulum. In its axis the cells become polygonal and group to a blastema. There are no lysosomes in the cells of the surrounding mesenchyma. The cells of the central blastema, however, possess lysosomes. The primary lysosomes are cytoplasmic granules with a diameter of 0,1–0,2 . Their granular contents are electron dense. There is a striking occurrence of multivesiculated bodies near the Golgi zone. For their function they may be counted to the primary lysosomes. The most frequent lysosomes are the cytolysosomes. These are of circular shape with a diameter of 0,5–2 and are enclosed by a membrane, their contents are polymorphic. Tightly stacked granules looking like conglomerated ribosomes can be found. Apart from these other cell organelles like mitochondria and membrane structures lie in the secondary lysosomes. Finally, there are also myelin figures alone or combined with other structures in the lysosomes. The different stages of these lysosomes are the result of a partial autodigestion of cell organelles within the blastema. The autodigestion of ribosomes may be important. After this autodigestion of the old template and ribosomes a new phase of cyto-differentiation to precartilage with new template and ribosomes begins. The lysosomes show a positive reaction for acid phosphatase.

     

Veränderungen am Hauptstück und peritubulären Kapillaren der Rattenniere nach Hypophysektomie

Zusammenfassung Das Hauptstück des Nephrons hypophysektomierter Ratten wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Nach Entfernung der Hypophyse treten folgende Veränderungen auf: Zwischen normal dichten (hellen) Hauptstückzellen erscheinen sog. Dunkle, Zellen, deren Cytoplasma eine hohe Elektronendichte aufweist. Dazwischen finden sich Übergangsformen, deren basale Einfaltungen wie bei den dunklen Zellen erweitert sind. Diese Zellformen unterscheiden sich auch durch die Struktur ihrer Mitochondrien. In den hellen und mitteldichten Zellen sind die Membranteile der basalen Einfaltungen verändert. Es kommt unter Auflösung der cytoplasmatischen Matrix zur Verschmelzung von Membranabschnitten des ER und der Zellmembran. Schließlich bilden sich lamellierte Einschlußkörper, die in die Nähe des Kernes wandern. Analoge Veränderungen der Membranen des Bürstensaumes wurden nur bei den Übergangszellen gesehen. Die Einschlußkörper liegen hier im Zellapex; sie werden als Cytolysosomen betrachtet. Der Bürstensaum der hellen Zellen weist keinen intervillösen Raum auf, weil die Membranen benachbarter Mikrovilli miteinander verschmolzen sind. Die Weite des intervillösen Spaltes wächst mit der Dichte der Zellen. Daneben wurden auch Veränderungen der Basalmembran und der Kapillarwand beobachtet. Am auffälligsten ist die Abschnürung von membranbegrenzten Gebilden von der Lumenoberfläche des Endothels (1 oder 2 Außenmembranen, gekammerte oder mehrphasische Formen). Auflösung der cytoplasmatischen Matrix, Membranverschmelzungen und Abschnürung durch Vesikulation sind an der Bildung beteiligt. Die Veränderungen nach Hypophysektomie werden auf das Fehlen von Nebennierenrindenhormon zurückgeführt.

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Summary Following hypophysectomy changes in proximal convoluted tubules and their capillaries are observed in the rat kidney. Three types of epithelial cells are present: bright, dark and transitional cells. The basal infoldings and the spaces between the microvilli of the brush border are dilated in the dark cells. In bright and transitional cells the membranes of ER and cell membrane fuse; whorls occur in the cytoplasm. Transitional cells show similar changes in the cell apex. In the bright cells the spaces between the microvilli disappear and the outer membrane lamellae form an external compound membrane (Robertson). The capillary endothelium shows vacuoles which are pinched off from the inner surface. Different forms (one or two enveloping membranes, subdivided and polyphasic forms) are observed. Pinching off is caused by vesiculation. Since adrenalectomy is followed by similar alteration of the epithelial cells and capillaries it is suggested that hypophysectomy affects the kidney indirectly by the lack of adrenal hormones.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Innenversilberung der Sehnenfibrillen

Zusammenfassung 1. Die Behandlung der nativen und formolfixierten Sehnenfibrillen mit einer ammoniakalischen Silberlösung führt immer zu einer Einlagerung von Silberpartikeln in den D-Teilen der Fibrillen.2. Bei den nativen Fibrillen liegen die Silberkörner in einem, zwei oder drei Streifen im D-Teil.3. In den formolfixierten Fibrillen ist das Silber nur in einem Streifen vorhanden.4. Die Behandlung der nativen und formolfixierten Sehnenfibrillen mit anderen Silbersalzen führt zu keiner Versilberung der Fibrillen.5. Die Behandlung der nativen Sehnenfibrillen mit neutraler Kochsalzlösung oder Trypsin und anschließender Versilberung führt zu keiner wesentlichen Änderung des Silberbildes.6. Hyaluronidase-, Citratpuffer- und Perjodateinwirkung auf native Sehnenfibrillen mit anschließender Versilberung führt zu keiner Innenversilberung der D-Teile.7. Acetylierung und Behandlung mit Bisulfit der nativen Fibrillen und anschließender Versilberung mit ammoniakalischer Silberlösung verhindert eine Innenversilberung der D-Teile.8. Die formolfixierten Fibrillen zeigen eine Innenversilberung der D-Teile nach einer Vorbehandlung mit einer neutralen Kochsalzlösung, Citratpuffer, Hyaluronidase, Trypsin und Perjodat. Nur die Acetylierung und die Behandlung mit Bisulfit verhindert eine Innenversilberung.9. Die Innenversilberung der Sehnenfibrillen durch eine ammoniakalische Silberlösung wird weder durch Licht noch durch Chloride oder lichtempfindliche Silbereiweißverbindungen hervorgerufen.10. Die Versilberung in den D-Teilen wird durch Stoffe in den Fibrillen bewirkt, die Silber aus einer ammoniakalischen Silberlösung ausfällen können.11. Die reduzierenden Stoffe haben enge Beziehungen zur citratlöslichen Fraktion und sind perjodat- und hyaluronidaseempfindlich. Formalinfixierung beeinflußt diesen Versilberungsmodus durch ein vermehrtes Auftreten von Querbindungen.12. Die Sonderstellung der ammoniakalischen Silberlösung für die Innenversilberung wird diskutiert. Sie kann stereochemische Gründe haben oder durch die große Beständigkeitskonstante erklärt werden.13. Das Ausfallen von metallischem Silber in den D-Teilen der Sehnenfibrillen kann nicht mit dem photographischen Prozeß in Verbindung gebracht werden. Das gilt auch für die Bindegewebsversilberung nachGömöri.14. Die Silberorte in den D-Teilen lassen sich nur teilweise mit den bekannten Querstreifungsbildern nach Osmium- oder Phosphorwolframsäurefixierung in Beziehung setzen.

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Summary 1. After treatment of native or formalin-fixed tendon fibrils with an ammoniacal silver solution, silver particles are deposited in the D-bands of the fibrils. In the native fibrils these are arranged in one, two or three striae per band, but after formalin fixation they lie in one stria only.2. No external reducing agent is necessary for the production of the particles.3. Pretreatment of native fibrils with neutral salt solution or with trypsin has no effect on subsequent silvering. On the other hand, silvering is abolished by treatment with hyaluronidase, citrate buffer or periodate and also by acetylation and bisulphite.4. Formalin-fixed fibrils show the silvering effect after all these procedures except acetylation or bisulphite treatment.5. It is postulated that silvering of the D-bands is due to reducing substances which can precipitate silver from ammonical solutions and that formalin influences the process by the production of cross linkages.

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Mit 6 Textabbildungen

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Durchgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.