An electron microscopic and histochemical study of the secretory cells inHydra viridis

Summary The fresh water coelenterateHydra viridis possesses a unique distribution of mucous and serous secretory cells in the gastrodermis. The mucous cells are found only in the hypostome, a region devoid of the serous zymogen cells. On the other hand, the zymogen cells are found extending from the tentacles to the peduncle. Histochemical stains indicated that the two hypostomal mucous cells, spumous and granular, secreted an acid mucopolysaccharide, and incorporated radiosulfate. The radiosulfate label was not sensitive to hyaluronidase digestion, but was removed by acid methanolysis. In contrast, the secretory product of the zymogen cell was rich in proteins and a PAS-positive moiety (unsulfated).The ultrastructure of these cells was correlated with their histochemical staining properties. It was demonstrated that glutaraldehyde preserved the ultrastructure of the secretory granules better than osmium, and also preserved more components within the granules. The mucous cell granules contained an electrolucent and an electron dense component. The cells were both PAS-positive and alcianophilic. After osmium fixation the dense component was lost and the cells were primarily alcianophilic. Osmium also failed to preserve the electron dense component in the zymogen cells.Observations of corresponding thick and thin sections showed a cell containing granules similar to the granules seen in mouse Paneth cells. The dense core was osmiophilic and the lighter halo was alcianophilic.These results lead us to conclude that the electrolucent filamentous component is an alcianophilic acid mucopolysaccharide and the dense granular component is probably a PAS-positive material.

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Zusammenfassung Der FrischwassercölenteratHydra viridis weist eine einzigartige Verteilung von mukösen und serösen sekretorischen Zellen in der Gasterodermis auf. Die mukösen Zellen finden sich nur im Hypostom, in welchem seröse Zymogenzellen fehlen. Die Zymogenzellen andereseits finden sich von den Tentaklen bis zum Pedunkulus. Histochemische Methoden zeigten, daß die zwei Typen hypostomaler muköser Zellen, d.h. spumöse und granuläre, ein saures Mukopolysaccharid ausscheiden und radioaktives Sulfat einbauen. Der Radiosulfat-Markierer war nicht sensitiv gegenüber Hyaluronidase, konnte aber entfernt werden mit saurem Methanol. Im Gegensatz dazu war das Produkt der Zymogenzellen reich an Proteinen und enthielt PAS-positives Material.Die Feinstruktur dieser Zellen war korreliert mit diesen histochemischen Befunden. Glutaraldehyd erhielt die Feinstruktur der Sekretgranula besser und fixierte mehr Komponenten als Osmium. Die Granula der mukösen Zellen enthielten elektronendichte und -durchsichtige Komponenten; diese Zellen färbten sich mit PAS und Alcyan. Nach Osmium-Fixierung war die elektronendichte Komponente abwesend und die Zellen waren hauptsächlich alcyanophil. Auch in den Zymogenzellen vermochte Osmium nicht, die elektronendichte Komponente zu erhalten. Beobachtungen an alternierenden dicken und dünnen Schnitten zeigten eine Zelle mit Körnern ähnlich den Granulen von Maus Paneth-Zellen. Das dichte Zentrum dieser Granula war osmiophil, der hellere Halo alcyanophil.Diese Resultate lassen uns schließen, daß die elektronen-durchsichtige filamentöse Komponente ein alcyanophiles Mukopolysaccharid ist; das dichte, zentrale Material ist wahrscheinlich PAS-positiv.

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This paper was prepared from a thesis submitted in partial fulfillment for the degree of Master of Arts.

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This work was supported by the National Institutes of Health grant no. GM-11218.

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I wish to thank Dr.Marcus Singer for permission to use the E. M. facilities in the Dept. of Anatomy, Case Western Reserve University, and Dr.Joseph A.Grasso for instruction in the techniques of electron microscopy and the use of his facilities.     

The origin of mucous cells inHydra viridis

Summary The origin of hypostomal mucous cells during regeneration and budding has been studied inHydra viridis. NormalHydrae were transected at two levels along their body column — sub-hypostomal and mid-gastric — and the cells which participated in hypostome regeneration were identified histologically and with the electron microscope. An earlier paper in this series (Rose and Burnett, 1968b) showed that zymogen cells transformed to mucous cells in sub-hypostomal regenerates. The work reported in the present paper demonstrates that gastrodermal basophilic cells are the primary source of new mucous cells in animals cut in the mid-gastric region. Evidence is presented to support the thesis that these basophilic cells are derived from epidermal interstitial cells. This choice between zymogen cell versus basophilic cell reflects the distribution of these cells along the parent body column at the sites of the transections.Bud morphogenesis inHydra viridis was also studied because budding provides conditions similar to those of regeneration, and yet, no injury is inflicted on the animal to be studied—that is, a new hypostome must be formed at the distal end of the bud and it must be populated with new mucous cells. The origin of these cells is not from pre-existing mucous cells. The results supported the conclusion that interstitial cells migrate from the epidermis into the gastrodermis of the developing hypostome and differentiate into mucous secretory cells.

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Zusammenfassung Die Herkunft hypostomaler Schleimzellen inHydra viridis wurde während der Regeneration und Knospung studiert. Normale Hydren wurden auf zwei Niveaus ihrer Körpersäule durchschnitten — subhypostomal und mittelgastral — und dann wurden die Zellen, die an der Hypostomregeneration teilnahmen, histologisch und elektronenmikroskopisch identifiziert. Eine frühere Publikation dieser Serie (Rose und Burnett, 1968b) zeigte, daß Zymogenzellen in subhypostomalen Regeneraten sich in Schleimzellen transformierten. Die vorliegende Arbeit demonstriert, daß gastrodermale, basophile Zellen die hauptsächliche Quelle neuer Schleimzellen sind in Tieren, die in der mittel-gastralen Region durchschnitten wurden. Diese basophilen Zellen scheinen von epidermalen Interstitialzellen abgeleitet zu sein. Diese Wahl zwischen Zymogenzellen, resp. basophilen Zellen spiegelt die Verteilung dieser Zellen längs der elterlichen Körpersäule an den Stellen der Schnitte wieder.Knospen-Morphogenese inHydra viridis wurde ebenfalls studiert, weil Knospung ähnliche Bedingungen schafft wie Regeneration, wobei allerdings das Tier keine Verwundung erhält; d. h. ein neues Hypostom muß gebildet werden am distalen Ende der Knospe, und es muß mit neuen Schleimzellen bevölkert werden. Diese Zellen stammen nicht von prä-existierenden Schleimzellen ab. Die Ergebnisse unterstützen die Schlußfolgerung, daß Interstitialzellen aus der Epidermis in die Gastrodermis des sich entwickelnden Hypostoms wandern und sich in Schleimzellen differenzieren.

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Part of a dissertation submitted to the faculty of the Graduate School of Arts & Sciences of Case Western Reserve University in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Doctor of Philosophy, 1969.

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Research supported by a grant from the National Science Foundation, No. GB-7345 to A.L.B.     

Comparison of the regeneration of the hypostome with the budding process inHydra littoralis

Summary One group of animals has been cut close behind the tentacles and another group in the central part of the gastral region.Hydras have been fixed in Bouin in various time intervals after amputation (from 30 min to 46 h).When the hypostome is entirely closed and when both layers are conspicuous, then the hypostome looks very much like a top of the bud in development. These similarites refer to the position of the cells and their qualitative and quantitative composition.The results lead to a conclusion that zymogen cells can easily move and that in different forms of differentiation can be found in a few hours either at the place of the formation of buds or at the place of the regeneration of the hypostome.Their dedifferentiation into interstitial gastrodermal cells permitted the migration of these cells into the layer of the ectoderm and in this way the growth of the bud and the regeneration of the hypostome are made possible.The vacuolization of these cells and their change into mucous cells created the condition for the formation of new parts of the gastrodermal hypostome and for the formation of tentacles.

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Zusammenfassung Eine Gruppe Versuchstiere wurde nahe hinter den Tentakeln und die andere Gruppe im zentralen Teil der Gastralregion durchschnitten. Die Hydren wurden in Bouin zu verschiedenen Zeitintervallen nach Amputation fixiert (zwischen 30 min und 46 Std). Wenn das Hypostom gänzlich geschlossen ist und beide Zell-Lagen augenfällig sind, dann sieht das Hypostom der Oberseite einer Knospe sehr ähnlich. Diese Ähnlichkeiten beziehen sich auf die Lage der Zellen und auf ihre qualitative und quantitative Zusammensetzung. Die Ergebnisse erlauben den Schluß, daß Zymogenzellen mit Leichtigkeit sich bewegen und innerhalb weniger Stunden als verschieden differenzierte Formen entweder an der Bildungsstelle von Knospen oder am Regenerationsort des Hypostoms gefunden werden können. Ihre Dedifferenzierung in interstitiale Gastroderm-Zellen erlaubt die Wanderung dieser Zellen in die Ectoderm-Schicht und auf diese Weise das Wachstum der Knospe und die Regeneration des Hypostoms. Die Vakuolisierung dieser Zellen und ihre Umwandlung in Schleimzellen schafft die Bedingungen für die Bildung neuer Teile des gastrodermalen Hypostoms und der Tentakeln.

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The work has been partly effected in Middlesex Hospital Medical School, London, where I practised as the British Council scholar.     

Beobachtungen am Mäuseeierstock nach Vitalfärbung mit Trypanblau

Zusammenfassung Durch wiederholte subcutane Verabreichung mäßiger Dosen von Trypanblau wurde unter Vermeidung jeglicher Gewebsschädigung eine gute vitale Anfärbung aller speicherungsfähigen Zellen des Mäuseeierstockes erzielt.Die Art der Farbstoffspeicherung ermöglicht Rückschlüsse auf den Funktionszustand der speichernden Zellen. Gesunde lebende Zellen speichern den Farbstoff in kleinen Granula. Starke, grobgranuläre Speicherung in einer Zelle kann bereits als Entartungsreaktion gewertet werden. Fleckige und diffuse Anfärbung von Zellen ist als Zeichen des Zelltodes anzusehen.Alle Bindegewebszellen des Ovars zeigen granuläre Farbstoffspeicherung; die Stärke der Speicherung ist dem Differenzierungsgrad der Zellen umgekehrt proportional.Noch bei geschlechtsreifen Mäusen erfolgt vereinzelt ein Einwuchern meist kleinerer Gruppen von Zellen des Ovarialoberflächenepithels unter Durchbrechung der Tunica albüginea in die Tiefe. Die Zellen des Oberflächenepithels zeigen bei ihrer Dedifferenzierung als Oberflächendeckzellen geringe feingranuläre Farbstoffspeicherung; dieses Speicherungsvermögen für Trypanblau geht jedoch mit ihrer fortschreitenden Umdifferenzierung bald wieder verloren. Wenige dieser aus dem Oberflächenepithel einwandernden Zellen sind frei von Vitalfarbstoff (Ureier).Am Aufbau des Stratum granulosum der Follikel haben neben Abkömmlingen des Oberflächenepithels des Eierstockes auch vitalspeichernde Zellen bindegewebiger Herkunft mit Anteil. Bei den bereits größeren in der Ovarialoberfläche außerhalb der Tunica albüginea zur Entwicklung gekommenen Eiern finden sich vorwiegend Zellen bindegewebigen Charakters an Stelle des Stratum granulosum.Das Speicherungsvermögen für Trypanblau erlischt in den aus dem Bindegewebe stammenden Granulosazellen zu dem Zeitpunkt, wo der einschichtige Granulosazellmantel von einem allseitig in sich geschlossenen, lockeren Bindegewebsnetz umgeben ist. Die Zellen der Granulosa junger Primärfollikel sind trotz ihrer allmählich bereits erkennbar werdenden Formverschiedenheit frei von vitaler Farbstoffeinlagerung.Erst nach Einsetzen der Liquorbildung entwickeln sich im Stratum granulosum zwei in Form und Farbstoffspeicherungsvermögen deutlich verschiedene Zelltypen. Der syncytiale Zelltyp zeigt mit zunehmendem Alter der Follikel an Zahl zunehmende stäubchenförmige Farbstoffgranula. Der abgerundete, mehr epitheliale Zelltyp der Granulosa ist frei von vitaler Farbstoffeinlagerung.Das Auftreten von Farbstoffspeicherung in Granulosazellen ist nicht nur mit Eisler als Ausdruck einer stärkeren Durchströmüng derselben, sondern vielmehr als Ausdruck ihrer beginnenden Umdifferenzierung zu werten. Die weitere Abwandlung dieser Zellen, vor allem im Corpus atreticans, vollendet die bereits im normalen Follikel eingeleitete Umdifferenzierung.Vereinzelt finden sich in fast reifen normalen Follikeln abnorm stark grobschollig Trypanblau speichernde Granulosazellen, die sich unter erheblicher Vergrößerung und Vakuolenbildung im Protoplasma aus dem syncytialen Verband lösen und im Liquorraum zerfallen (örtlich begrenzter langsamer Beginn der Follikelatresie in de Graafschen Follikeln).Die Entstehung des Liquor folliculi darf jedoch keinesfalls mit dem Untergang von Granulosazellen in Zusammenhang gebracht werden. Der von Vitalfarbstoff freie Liquor ist lediglich als Transsudat aufzufassen.Bei Eintritt der Follikelatresie zeigen die Granulosazellen zwei grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten ihres Verhaltens: chromatolytische Entartung und progressive Umwandlung; auch letztere endet schließlich meist in degenerativen Formen, wie das auch die Art der Farbstoffspeicherung dartut. Beide Reaktionsarten der Granulosa sind durch fließende Übergänge miteinander verbunden. Bei dem Typ der progressiven Umwandlung des Stratum granulosum scheinen kleinere peripher gelegene Zellgruppen noch längere Zeit unverändert weiter zu leben. Die Beziehung dieser Zellgruppen zur interstitiellen Drüse können an Hand des untersuchten Materials nicht beurteilt werden.Lebendige Eizellen sind stets frei von vitalem Farbstoff; erst totes Eimaterial zeigt Anfärbung mit Trypanblau.Junge Oocyten können im Gegensatz zu älterem Eimaterial bei beginnender Follikelatresie häufiger noch mit dem Versuch einer Umdifferenzierung antworten, der jedoch bald mit dem Eitod endet.Die starke Farbstoff speicherung in den Polkörperchen noch vollständig gesunder Follikel zeigt, daß der Vitalfarbstoff auf intrazellulärem Weg durch das Stratum granulosum geleitet wird. Die Tatsache der Farbstoffspeicherung im Polkörperchen gibt Berechtigung zu der Annahme, daß die Zona pellucida lediglich eine von Granulosazellen ausgeschiedene Interzellularsubstanz darstellt, die noch von Fortsätzen der Coronazellen durchbrochen ist. Die eigentliche Stoffwechselgrenzmembran des Eies ist seine verdichtete Zelloberfläche, das Oolemma.Die verschiedenen Bilder der Follikelatresie legen die Vermutung nahe, daß der Vorgang der Follikelatresie entweder durch den primären Eitod oder durch den Zerfall der Granulosa eingeleitet wird. Die durch primären Eitod eingeleitete Follikelatresie ist gekennzeichnet durch den unter dem Bilde der Caryolyse erfolgenden Eitod und die progressive Umwandlung der Granulosa. Die durch den Zerfall der Granulosa eingeleitete Follikelatresie verläuft besonders in jungen Follikeln noch häufig mit Teilungsversuchen des Eies; sie ist identisch mit der von Flemmikg beschriebenen chromatolytischen Atresie der Follikel.     

Lebendbeobachtungen zur Struktur des Golgifeldes bei Zellen eines transplantablen Plasmocytoms in vitro

Zusammenfassung Zellen des aus unreifen Plasmoblasten bestehenden, transplantablen KG 13-Plasmocytoms des Goldhamsters zeigen bei phasenoptischer Lebendbeobachtung in vitro ein besonders großes, stark strukturiertes Golgifeld. Dieses wird von einem Saum heller Pinocytosetröpfchen gegen die Speichergranula abgesetzt. Die Form des Golgifeldes, die Gesetzmäßigkeit seiner Veränderungen, die Spezifität seiner Strukturen und seine Beziehung zum Zellkern werden beschrieben. Pinocytosebläschen wandern bei dieser Zellart im gesamten Verlauf sichtbar von der Zellmembran zwischen den Speichergranula hindurch zur Randzone des Golgifeldes und lösen sich dort auf. Die Granula des Cytoplasmas entstehen offenbar im Golgifeld und werden in seiner Randzone erstmalig als solche erkennbar, um ins Cytoplasma zu wandern.

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Summary The KG 13 plasmocytoma from the Syrian golden hamster consists of immature Plasmoblasts. Living cells of this plasmocytoma observed by phase contrast microscopy in the hanging drop in vitro have a particularly large Golgi field surrounded by a border of light pinocytose bubbles. The cytoplasma is filled with storage granules. The form and the modifications of the Golgi field are described as well as his structure and his relations to the nucleus. Pinocytose bubbles reach the border of the Golgi field after crossing granules and disappeare. The granules are evidently formed in the Golgi field and become visible in its periphery.

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Die Arbeit wurde mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt.     

Morphologische,histochemische und experimentelle Untersuchungen an den parafollikulären Zellen der Schilddrüse

Zusammenfassung Die parafollikulären Zellen der Rattenschilddrüse zeigen eine vom jeweiligen Funktionszustand abhängige Feinstruktur: 1. Zellen mit zahlreichen Granula, einem ausgeprägten Golgi-Apparat, gering entwickeltem granuliertem endoplasmatischem Retikulum und manchmal einigen dichten Körpern mit myelinähnlichen Figuren. 2. Zellen mit wenigen Granula und einem stark entwickelten endoplasmatischen Retikulum mit erweiterten Zisternen; diese Zellen können das Lumen des Follikels erreichen. 3. Einige degranulierte Zellen. — In den Schilddrüsen-Follikeln des Hundes konnten wir nur die ersten beiden Zellformen, aber keine degranulierten parafollikulären Zellen beobachten.Nach Ca⁺⁺-Injektion findet man als Zeichen der Funktionsabhängigkeit der Feinstruktur eine Zunahme der Zellen mit stark entwickeltem endoplasmatischem Retikulum und nur geringer Granulation.Die dichten Körper mit myelinähnlichen Figuren zeigen saure Phosphataseaktivität. Es handelt sich deshalb wahrscheinlich um Restkörper, die aus Autolysosomen entstanden sind. Trotzdem zeigt sich nach Zufuhr von Ca⁺⁺ und anschließender EDTA-Gabe keine eindeutige Zunahme der Lysosomenzahl.Zwischen follikulären und parafollikulären Zellen sind Axonanschnitte zu finden.

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Morphological, histochemical and experimental studies on the parafollicular cells of the thyroid

Summary The parafollicular cells of the thyroid of the rat show different fine structures most likely in relation with different functional states: 1. Some cells contain numerous secretory granules, a well developed Golgi complex, a moderately developed rough endoplasmic reticulum and some dense bodies containing myelin figures. 2. Other parafollicular cells have few granules and a strongly developed rough endoplasmic reticulum with enlarged cisternes. They sometimes reach the lumen of the follicle. 3. Finally, a few parafollicular cells appear degranulated.—In dogs the degranulated parafollicular cells could not be observed.Following administration of Ca⁺⁺ ions there is an increase of cells with strongly developed endoplasmic reticulum and only few granules.The dense bodies with myelin figures show acid phosphatase activity. Most likely they are residual bodies derived from autolysosomes. However, EDTA after stimulation of the cells by Ca⁺⁺ does not significantly increase the number of parafollicular cells containing autolysosomes.Axons can be found between follicular and parafollicular cells.

     

ELektronenmikroskopische Untersuchungen am Ammonshorn

Zusammenfassung Elektronenmikroskopisch untersucht wurden die Veränderungen der Pyramidenzellen der Felder CA1, CA2, CA3 und CA4 des Ammonshorns, die nach einmaligen Injektionen von Methoxypyridoxin [Antimetabolit des Pyridoxins (Vitamin-B₆)] in akuten und subakuten Intoxikationsstadien am Kaninchen beobachtet werden können.Die Pyramidenzellen des Feldes CA4 weisen schon 10 min nach der Intoxikation starke Veränderungen auf; im weiteren Verlauf der Vergiftung unterliegt auch ein bestimmter Anteil der übrigen Felder der typischen Zellschädigung.Die unmittelbar geschädigten Pyramidenzellen reagieren auf die akute Vergiftung primär mit einer Zellschrumpfung, mit Verdichtung des Karyoplasmas und Cytoplasmas. Gleichzeitig unterliegen die Zellorganellen tiefgreifenden Veränderungen: Der Zellkern ist stark kollabiert, die osmiophile Komponente des Nucleolus verringert. Die Mitochondrien sind geschwollen, die Matrix und Cristae mitochondriales reduziert. Die membranösen Elemente der GolgiKomplexe sind gleichfalls komprimiert; die Golgi-Vesikel fehlen fast vollständig. Das Ergastoplasma (Nissl-Substanz) ist intensiv verdichtet; die Zisternen sind auf den Frühstadien der Schädigung dilatiert. Der größte Anteil der RNS-Granula besteht aus freien Ribosomen. Polysomen sind gar nicht oder nur unvollständig ausgebildet. In den nicht sichtbar geschädigten Pyramidenzellen des Feldes CA3 sind die Granula stark vermehrt. In den stark veränderten Zellen ist die Zahl der Granula konstant; diese Zellen enthalten vorwiegend Granula vom Typ IV und V. Die multivesikulären Körper sind in allen Zellen vermehrt. Als neues Strukturelement besitzen die veränderten Pyramidenzellen multilamelläre Körper. Im Gegensatz zu den Zellschrumpfungen der Pyramidenzellen beobachten wir eine Quellung der Astrocytenfortsätze und eine Vergrößerung der extrazellulären Räume.Die experimentell hervorgerufenen pathologischen Veränderungen der Pyramidenzellen des Ammonshorns werden im Hinblick auf spezifische Stoffwechselfunktionen des Pyridoxins bzw. Störungen des Stoffwechsels durch den Antimetaboliten Methoxypyridoxin diskutiert.

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Summary An electron microscopic study was conducted to investigate changes in the pyramidal cells (fields CA1, CA2, CA3, and CA4) of the rabbit hippocampus (Ammonshorn) after a single administration of methoxypyridoxine (antimetabolite of pyridoxine, i.e., vitamin B₆). The investigation was carried out during acute and sub-acute stages of intoxication.Ten minutes after the application of the drug the pyramidal cells of field CA4 already show massive changes; in the course of further poisoning certain parts of the other fields also show typical signs of cellular damage.The primary reaction of the pyramidal cells that are damaged first to the acute poisoning consists in shrinkage of the entire cell with condensation of karyoplasm and cytoplasm. At the same time the organelles undergo radical changes: the nucleus collapses considerably and the osmiophilic component of the nucleolus diminishes. The mitochondria are swollen, matrix and cristae mitochondriales are reduced. The membranous elements of the Golgi apparatus are compressed, Golgi vesicles are almost completely missing. The ergastoplasm (Nissl substance) is intensely condensed. Dilatation of the cisternae is observed during the early stages of cellular damage. The major part of the RNP-granules consists of free ribosomes. Polysomes are either missing altogether or — if present — they show certain deficiencies. The pyramidal cells of field CA3, which show no obvious damage, display an unusually high number of granules. The number of granules in seriously damaged cells is unchanged; these cells contain predominantly granules of types IV and V. All cells show an increase in the number of multivesicular bodies. Multilamellar bodies occur in the damaged pyramidal cells as novel structural elements. In contrast to the shrinkage in the pyramidal cells processes of astrocytes are swollen and the extracellular spaces are dilated.The experimentally produced pathologic changes in the pyramidal cell of the hippocampus major are discussed with regard to specific metabolic functions of pyridoxine or else the disturbance of metabolism by the antimetabolite methoxypyridoxine.

     

Über die Innervation der exkretorischen Drüsen und der Langerhansschen Inseln des Pankreas beim Hund

Zusammenfassung Mit der Bielschowsky-Methode werden feine präterminale Nervenstränge an den Blutgefäßen des Pankreas beim Hund dargestellt.Die Verbindung der exkretorischen Pankreasdrüsen mit dem Nervengewebe erfolgt durch eine netzartige Formation feinster Neurofibrillenstränge. Die als Synapse zu betrachtende, neurovegetative Endausbreitung besitzt den Charakter des Terminalreticulums.Die Inselzellen erhalten die gleiche Innervation wie die exkretorischen Zellen.Die nervösen Endnetze an den exkretorischen und endokrinen Drüsen hängen sowohl miteinander wie mit den Gefäßnerven und den Nerven der Ausführungsgänge zusammen.Im interlobulären Bindegewebe, zwischen den exkretorischen Drüsen und an der Einmündung des Ductus pancreaticus in das Duodenum kommen kleine, aus multipolaren Zellen aufgebaute Ganglien vor.Die Ganglienzellen finden sich überdies vereinzelt im Bindegewebe, in seltenen Fällen sogar innerhalb der Inseln.Die mikroskopische Innervation des Pankreas und der Inseln in Gestalt eines allerfeinsten Endnetzes unterscheidet sich nicht von dem Innervationsmodus anderer exkretorischer Drüsen.     

The secretory cells of the submaxillary gland in the perinatal period of development in the rat

Summary Secretory cell differentiation in the submaxillary gland of the rat was investigated electron microscopically within the period of the 19th–22nd embryonic and the 1st–6th postnatal days.Within this period three types of secretory cells were identified which differed mainly in the morphological appearance of their secretory granules. In addition to the previously described cells of the terminal tubules and the glandular cells of the acini, we observed secretory cells with polymorphic granules, characterized by the presence of small osmiophilic bodies in the matrix of the granules, both after simple and double fixation. The chronological occurrence as well as the quantitative representation of these three types of secretory cells changes in the course of the period investigated. The cells of the terminal tubules are differentiated at the 19th embryonic day; the secretory cells with polymorphic granules by the 21st embryonic day; the glandular cells of the acini do not appear until after birth. It is presumed that the cells of the terminal tubules are precursors of the glandular cells of the acini and that the cells containing polymorphic granules represent an intermediate stage between them.

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Zusammenfassung Die Differenzierung der Drüsenzellen der Glandula submaxillaris bei Ratten in der Periode vom 19.–22. Tage pränatal und vom 1.–6. Tage postnatal wurde elektronenmikroskopisch studiert.In dieser Periode haben wir in dieser Drüse drei Typen von sezernierenden Zellen festgestellt, welche sich morphologisch hauptsächlich bezüglich verschiedenartiger Sekretionsgranula voneinander unterscheiden. Zu den schon früher beschriebenen Zellen der terminalen Tubuli und den Drüsenzellen der Azini haben wir neu die sezernierenden Zellen mit polymorphen Granula, welche sich durch das Vorhandensein osmiophiler Körperchen in der Matrix der Granula nach einfacher sowohl als auch zweifacher Fixation auszeichnen, angereiht. Das zeitliche Erscheinen und die quantitative Verteilung der erwähnten drei Typen von Sekretionszellen änderten sich während der Beobachtungsperiode dahin, daß die Zellen der terminalen Tubuli am 19. Tage, die Sekretionszellen mit polymorphen Granula am 21. Tage der pränatalen Periode sich differenzieren und die Drüsenzellen der Azini erst nach der Geburt erscheinen.Unserer Ansicht nach sind die Zellen der terminalen Tubuli die Mutterzellen der Drüsenzellen der Azini und die sezernierenden Zellen mit polymorphen Granula das Übergangsstadium zwischen ihnen beiden.

     

Fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen am Duodenalepithel der weissen Maus (Mus musculus)

Zusammenfassung Zur mikroskopischen Untersuchung gelangte lebensfrisehes sowie unfixiert und fixiert geschnittenes Material aus dem Duodenum der weißen Maus.Kurzdauernde Instillation von Acridinorangelösung (110000/60 sec) in das Duodenum führt zum Auftreten zahlreicher intensiv rot fluoreszierender Granula unterschiedlicher Größe besonders im apikalen Abschnitt der Darmepithelzelle. Die Entstehung der roten Granula ist an die Vitalität der Zellen gebunden; durch die Technik zur Herstellung unfixierter Gewebeschnitte im Kryostaten werden die roten Granula schon zum Verschwinden gebracht.Als Zellgifte bekannte Chemikalien (Kaliumcyanid, Natriumfluorid, Malonsäure, Monojodessigsäure) führen zu einer Abschwächung der Granulabildung; Quecksilberverbindungen hemmen die Granulabildung vollkommen (HgCl₂ in einer Konzentration von 10^-3 mol).Aus den vorliegenden Befunden kann geschlossen werden, daß die Ausbildung der roten Granula in lebenden Epithelzellen Ausdruck einer Ferment-Tätigkeit ist. Aus der starken Beeinflußbarkeit des Vorganges durch Quecksilbersalze läßt sich ableiten, daß es sich dabei um Fermente handelt, die in ihrem Molekül eine SHGruppe aufweisen.Die Orte der roten Granula fallen in Darmepithelzellen nicht mit Orten höherer Ribonukleotidkonzentration zusammen, wie z. B. in Nervenzellen.Die Grünfluoreszenz einer Epithelzelle kann in Verbindung mit den in ihr auftretenden roten Granula bei Acridinorangefärbung als Ausdruck ungeschädigter Vitalität gedeutet werden. Rote Granula, die durch Blaulichtbestrahlung nur sehr langsam oder gar nicht in ihrer Floureszenzfarbe beeinträchtigt werden, wie z. B. Mastzellengranula oder Krinomgranula, lassen sich mit diesen Granula nicht vergleichen.Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Der intrazelluläre Bildungsort der phaeochromen Granula im Nebennierenmark der Ratte

Zusammenfassung Zur Klärung der Frage nach dem Bildungsort der katecholaminhaltigen Granula in den phaeochromen Zellen des Nebennierenmarks wurde die Morphologie und die Funktion des Golgifeldes entsprechender Zellen bei der Ratte einerseits elektronenoptisch, anderseits autoradiographisch im lichtmikroskopischen und ultrastrukturellen Bereich untersucht. Dabei fand sich einmal, als Ausdruck der wichtigen Rolle von ATP beim Aufbau der phaeochromen Granula, daß die Mehrzahl der Mitochondrien einer Zelle in unmittelbarer Nachbarschaft des Golgifeldes konzentriert ist. Weiter kommt es nach Injektion von ³H-Dopa zu einer autoradiographisch feststellbaren, vorübergehenden Konzentration von Silberkörnern über den Strukturen des Golgifeldes in einer Zeitspanne, während der der Einbau der Katecholamine in die Granula erfolgt.Damit wird die Rolle des Golgifeldes in der Nebennierenmarkzelle als Bildungsort der phaeochromen Granula belegt.

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Summary In order to clear the question of the site of the formation of the catecholamine granules in the chromaffin cells of the adrenal medulla, the morphology and function of the Golgi apparatus of such cells of the rat were investigated by the electron microscope as well as by autoradiography in the light microscope and at a fine structural level. A topographical relationship between the mitochondria of a cell and its Golgi region corresponding to the important role of ATP as a component of the structure of the chromaffin granules was established.Moreover, after injection of Tritium-labelled dopa there results a temporary concentration of silver granules over the Golgi region, and this during the time of incorporation of the catecholamines into the granular fraction. Thus, the role of the Golgi apparatus in the formation of the chromaffin granules of the adrenal medullary cell is confirmed.

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Arbeit mit Unterstützung durch den Schweizerischen Nationalfonds und die Forschungskommission der Universität Basel.

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Für die Herkunft der ebenfalls beim Aufbau der phaeochromen Granula wesentlich beteiligten Proteine konnten wir bei der Ratte keine sicheren morphologischen Hinweise finden. Insbesondere fehlten die entsprechenden Modifikationen des Ergastoplasmas, z.B. in Richtung des Golgifeldes ausgestülpte Membranabschnitte mit elektronendichtem Inhalt, wie sie an der exokrinen Pankreaszelle (Hirsch, 1960; Zeigel u. Dalton, 1962 u.a.) oder dem Leberepithel (Bruni u. Porter, 1965) beschrieben worden sind. Der Umsatz der Katecholamine im Nebennierenmark des ruhenden Tiers und damit der Bedarf an entsprechenden Proteinen ist aber im Gegensatz zum intensiven Eiweiß-Stoffwechsel von exokrinem Pankreas oder der Leber sehr niedrig (Russell, 1965; Udenfriend, Cooper, Clark u. Baer,1953), was erklären könnte, daß eine Synthese der für den Aufbau der phaeochromen Granula bestimmten Proteine und deren Transport zum Golgifeld bei der ruhenden Ratte morphologisch nicht zum Ausdruck kommt. Diese Frage dürfte nach Stimulierung der Granulumproduktion weiter geklärt werden.     

Über die Pylorusanhänge des Seesterns (Asterias rubens L.), insbesondere ihre Innervation

Zusammenfassung Die Pylorusanhänge (P. A.) von Asterias rubens L. wurden licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. — Die Wandung der P. A. gliedert sich in eine hohe Epithelschicht, in deren basalen Abschnitten zahlreiche Nervenfasern verlaufen, eine bindegewebige Basallamelle und ein Coelomepithel, dessen Zellen eine lockere Lage von glatten Muskelzellen und Axonen bedecken.Die Zellen des Epithels der P. A. sind mit einem dichten, gleichmäßig ausgebildeten Bürstensaum ausgestattet, ferner mit je einer langen, mit einer Wimperwurzel verbundenen Cilie (9+2-Typus), die sich in die Lichtung der Caeca erhebt. Die Wimperwurzeln besitzen eine periodische Gliederung. Vereinzelte Epithelzellen tragen ein plumperes, unregelmäßig gestaltetes Geäst von Mikrovilli. Die bereits lichtmikroskopisch wahrnehmbare zarte Streifung der Zellapices beruht auf dem Vorhandensein von parallelisierten Mikrotubuli. Starke Vesikulation der Saumzellen und das Vorhandensein pinozytotischer Bläschen an der Basis der Mikrovilli ist als Ausdruck lebhafter resorptiver Tätigkeit des Epithels der P. A. anzusehen. Vor allem in den basalen Abschnitten der Epithelzellen liegen kugelige Lipideinschlüsse, in anderen Zellen Mukopolysaccharidgranula. An der Oberfläche der Epithelzellen werden Mukopolysaccharide ausgestoßen, teilweise in Form zusammengesinterter, unregelmäßig gestalteter Bildungen. Das morphologische Äquivalent der von anderen Autoren beschriebenen sog. Zymogenkörnchen konnte mit Sicherheit nicht ermittelt werden. Intraepitheliale Sinneszellen wurden nicht beobachtet.Die nackten Axone innerhalb des Epithels der P. A. lagern sich den Basalteilen der Saumzellen an, bilden jedoch mit ihnen keine typischen, d. h. durch Membranverdickungen ausgezeichneten Synapsen. Ihr Axoplasma enthält außer Neurotubuli Bläschen mit massendichtem Inhalt, die Granula aminerger oder peptiderger Nervenfasern ähneln. Möglicherweise sind bei Asterias Nervenfasern jeweils verschiedenen Inhalts ausgebildet, da Profile von Axonen mit kleineren (1000–1200 Å Durchmesser) und größeren Granula (1200–1600 Å) nachzuweisen sind. Das Vorkommen von Ergastoplasmastrukturen und Golgimembranen in den Axonen sowie die Abschnürung von Vesikeln mit massendichtem Inhalt vom Golgiapparat spricht für eine Entstehung von Elementargranula in der Peripherie der entsprechenden Neurone. Das Bild synaptischer Bläschen kann durch entleerte Elementargranula vorgetäuscht werden.Die glatten Muskelzellen unter dem Coelomepithel stehen mit Nervenendigungen, die dense-cored vesicles enthalten, in Berührung, doch sind Synapsen mit Membranverdickungen, wie sie bei den Vertebraten angetroffen werden, nicht ausgebildet.

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Summary The pyloric ceca (p. c.) of the starfish, Asterias rubens L., are investigated light- and electronmicroscopically.The wall of the p. c. consists of 1. a high columnar epithelium the basal part of which is permeated by many axons, 2. a basal lamina, 3. a loose layer of smooth muscle cells intermingled with thin nerve fibres, and 4. the coelomic epithelium. Intraepithelial sensory elements are lacking in the epithelium.The epithelial cells of the p. c. are provided with a very well developed brush border built up by microvilli of equal length and diameter. In addition each cell bears a long cilium (9 + 2 pattern) connected with a periodically structured rootlet. Only single cells are characterized by a more or less irregular seam of plump ramified microvilli. The parallel orientation of microtubules in the apical parts of the cells causes the striation already to be observed under the light microscope.The intense vesiculation of the cytoplasm and the occurrence of many pinocytotic invaginations on the basis of the brush border is considered to be the equivalent of the high absorption activity of the epithelial cells.Spheroidal lipid inclusions, mucopolysaccharide granules and large masses of unknown nature are embedded in the cytoplasm of the epithelial cells. Irregularly shaped mucopolysaccharide substances are extruded into the lumen of the p. c. The occurrence of so-called zymogen granules has not been observed in our material.The intraepithelial axons are closely attached to the basal parts of the epithelial cells without forming typical synapses with membrane thickenings. Apart from neurotubules, the axoplasm of these tiny fibres contains dense-cored vesicles (diameter 1000–1200 Å, 1200–1600 Å) resembling the elementary granules of aminergic and peptidergic nerve fibres. The presence of ergastoplasmic structures and Golgi membranes within the axoplasm and the gemmation of dense-cored vesicles from the Golgi apparatus speaks in favour of a peripheral elaboration of elementary granules in the axons of the starfish.The smooth muscle cells covered by the coelomic epithelium of the p. c. are in contact with axonal terminals containing dense-cored and empty vesicles. Typical synaptic structures as described for vertebrates apparently do not exist in the starfish.

     

Die Vitalfärbung des Mäuseasciteskarzinoms mit Acridinorange

Zusammenfassung Es wurde über die Acridinorange-Vitalfluorochromierung des Mäuseasciteskarzinoms unter besonderer Berücksichtigung der intraplasmatischen Speicherung des Farbstoffs in granulärer Form berichtet.Die Untersuchungen wurden an lebenden Zellen mit der kombinierten Phasenkontrast-Fluoreszenzmikroskopie durchgeführt und die Ergebnisse dann den Bildern gegenübergestellt, die nach Fixation und Färbung der vitalfluochromierten Zellen zu erreichen waren.Im wesentlichen wurden die Verhältnisse nach Injektion sehr hoher Acridinorangedosen untersucht, aus Vergleichsgründen aber auch die Wirkung geringerer Farbstoffmengen und anderer, verwandter basischer Farbstoffe.Nach Injektion von 8 mg des stärker wirksamen gereinigten Acridinorange kommt es zunächst zu dem Symptomenkomplex der initialen FarbstoffÜberschwemmung. Er ist im wesentlichen gekennzeichnet durch die diffuse, sehr labile Rotfluoreszenz der gesamten Zelle, wobei offen gelassen wird, ob die Rotfluoreszenz im Kernbereich auf Überlagerung entsprechend fluoreszierender Cytoplasmabestandteile, oder auf leicht reversibler Farbstoffadsorption an der Kernmembran beruht.Die Bedeutung dieses Fluoreszenzmodus liegt in dem gelungenen Nachweis, daß diffuse Rotfluoreszenz aller Zellareale mit dem Weiterleben der Zellen vereinbar sein kann. Der Nachweis der erhaltenen Vitalität läßt sich nicht nur durch den weiteren Ablauf des Färbeprozesses, sondern auch durch die Überimpfung solcher acridinorange-überschwemmter Zellen führen.Dieses Stadium der massiven Farbstoffaufnahme ist von dem der nachfolgenden Farbstoffspeicherung durch eine Phase getrennt, in dem die Zellen trotz reichlichen Farbstoffangebots nicht fähig sind, das Acridinorange in granulärer Form zu sammeln. Geringere Farbstoffmengen werden wesentlich schneller im Cytoplasma zu rotleuchtenden Körnchen konzentriert. Es wird daher die Auffassung vertreten, daß durch die initiale Farbstoffüberschwemmung eine reversible Zellschädigung, als solche kenntlich durch den weiteren Ablauf der Vitalfärbung, verursacht wird.Im Stadium der Farbstoffspeicherung wird das Acridinorange im Cytoplasma unter aktiver Mitwirkung der lebenden Zellen in gut abgegrenzten, leuchtend rot fluoreszierenden Gebilden gespeichert. Es wird erneut die Frage diskutiert, ob nicht dieser Konzentrationsvorgang, in Analogie zu ähnlichen, bereits entsprechend gedeuteten Prozessen in der Zellpathologie als Koazervatbildung aufgefaßt werden könne.Teilnehmer an der Bildung solcher Komplexkoazervate sind im wesentlichen Nukleoproteide der Zelle und der Farbstoff.Entstehung, Wachstum und Rückbildung der Koazervate wurden an vitalen Zellen im kombinierten Phasenkontrast-Fluoreszenzmikroskop und in gefärbten Präparaten untersucht.Ein Frühstadium wird von einem Spätstadium abgegrenzt. Im Frühstadium sind die Koazervate groß, wasserreich, labil, dem Fixations- und Färbeprozeß nicht gewachsen. Der Übergang vom Früh- in das Spätstadium wird im Phasenkontrastmikroskop von einem Gestaltwechsel angezeigt:Die großen, gelb-glänzenden Frühkoazervate werden durch Dehydratation zu dichten, grau-gelben oder schwarzen Körnchen bei zunächst gleichbleibender Rotfluoreszenz.Diese dehydrierten Gebilde des Spätstadiums färben sich mit May-Grünwald-Giemsa-Lösung tief dunkelblau; mit Methylgrün grün, mit Pyronin rot, bei kombinierter Methylgrün-Pyroninfärbung mit erhöhtem Pyroninanteil rot, mit modifizierter Gallocyaninchromalaunfärbung tiefblau. Allgemein färben sie sich mit den basischen Farbstoffen dann, wenn der Färbeprozeß so schnell abläuft, daß die immer noch labilen Koazervate in der Zelle erhalten werden können.Die Färbeergebnisse werden mit dem hohen Gehalt der Koazervate an Nukleoproteinen, speziell an Ribonukleinsäure, in Zusammenhang gebracht.Besonders hervorgehoben werden die Unterschiede in der Koazervatbildung zwischen Tumorzellen und Histiozyten des Mäuseascitescarcinoms. Die Tumorzellen wieder zeigen Verschiedenheiten zwischen kleinen, stark basophilen Zellen (A-Zellen) und größeren schwach basophilen (B-Zellen). Die letzteren scheinen leichter und in größerem Ausmaß Koazervate zu bilden.Die Histiozytengranula werden schneller und reichlicher gebildet als die der Tumorzellen. Sie sind bereits wenige Stunden nach Fixation und Färbung nachweisbar. Da das Volumen der Koazervate über den ursprünglichen Umfang der dazugehörigen Histiozyten hinauswachsen kann, wird angenommen, daß die Histiozyten während der Koazervatbildung Nährstoffe und Eiweiß aus der Suspensionsflüssigkeit aufnehmen können. Im Frühstadium nehmen die Koazervate auch weiter Farbstoff aus der Umgebung auf, den sie sogar benachbarten Zellstrukturen (Kern) zu entziehen vermögen. Sie behalten stets ihren basophilen Charakter.Im Gegensatz zu den Histiozyten, die einen Großteil oder gar ihre gesamte basophile Plasmagrundsubstanz in den Granula zu sammeln vermögen, ist der Anteil der Nukleoproteide, den die lebende Tumorzelle in die Koazervate abgibt, im Verhältnis zur vorhandenen Gesamtmenge relativ gering: Auch im Anschluß an starke Granulabildung läßt sich nach Fixation und Färbung eine im wesentlichen unveränderte Basophilie des Grundplasmas nachweisen.In der vitalen Zelle besteht eine unterschiedliche Affinität anderer basischer Farbstoffe zu den bereits gebildeten Acridinorangekoazervaten: Neutralrot vermag Acridinorange zu verdrängen, Pyronin und Trypaflavin dagegen nicht. Hinsichtlich seiner Fähigkeit zur Koazervatbildung nimmt jedoch das Acridinorange absolut eine Sonderstellung ein und wird hierin von keinem anderen Farbstoff erreicht. Mögliche Beziehungen dieser Eigenart zu physikalisch-chemischen Merkmalen des Farbstoffs werden besprochen.Art und Ausmaß der Koazervatbildung werden als unmittelbar abhängig von der Zellstruktur aufgefaßt. Mögliche Zusammenhänge werden unter Berücksichtigung elektronenmikroskopischer Befunde sowie neuere Anschauungen über den Nukleinsäurestoffwechsel diskutiert.Die Relationen zwischen den unter Farbstoffeinwirkung neugebildeten Koazervaten und präexistierenden Cytoplasmaeinschlüssen werden erörtert. Unterscheidungsmöglichkeiten sind nicht immer gegeben. Gesetzmäßigkeiten in der Lokalisation fluoreszierender Einschlüsse, Anfärbung solcher Einschlüsse nach dem erwiesenen Zelltod sprechen für die Anwesenheit präformierter Plasmaeinschlüsse.Hinweise werden auf die mögliche praktische Bedeutung der Koazervatbildung gegeben.In Zellen des Ascitestumors lassen sich nach der oben angegebenen Methode Koazervate in starkem Ausmaß erzeugen. Die koazervattragenden Zellen lassen sich als Testobjekte verwenden, in denen der Einfluß verschiedener Medien allgemein auf die Fluoreszenzeigenschaften und speziell auf die fluoreszierenden Koazervate studiert werden kann. Insbesondere lassen sich Rückbildungs- bzw. Abbauvorgänge verfolgen. Besonders verträglich sind albuminhaltige Medien. Allerdings extrahieren sie mitunter den Farbstoff ziemlich schnell aus den Zellen. Frühkoazervate werden zurückgebudet, ohne Spuren in der Zelle zu hinterlassen. Spätkoazervate werden nach fortschreitender Dehydratation wahrscheinlich so abgebaut, wie auch andere ausgesonderte proteinhaltige Plasmabestandteile.     

Die Feinstruktur des paraganglionären Gewebes im Plexus suprarenalis des Meerschweinchens

Zusammenfassung Die Feinstruktur der chromaffinen paraganglionären Zellinseln im Endoneuralraum des Plexus suprarenalis wird beschrieben.Das paraganglionäre Gewebe liegt neben Kapillaren mit teilweise fenestrierten Endothelien und spärlich verstreuten Bindegewebszellen. Es wird von zwei Zellarten aufgebaut:Typ I-Zellen (chromaffine Zellen) mit großen, locker strukturierten Kernen enthalten im Zytoplasma elektronendichte Granula (1000–1600 Å Durchmesser) mit eng anliegender Membranbegrenzung und Vesikel von 2000–4000 Å Durchmesser, deren dichter Inhalt meist exzentrisch gelegen und durch einen weiten Spalt von der Membran getrennt ist. Weiters beobachtet man ausgedehnte Golgiregionen und in ihrer Nähe uncharakteristische (Entwicklungs-) Formen der beschriebenen Granula, Mitochondrien, Ergastoplasma und freie Ribosomen. Mikrotubuli und Plasmafilamente sind regelmäßig, multivesiculated bodies gelegentlich zu finden.Typ II-Zellen (Hüllzellen) bilden eine Basalmembran aus und umgeben die chromaffinen Zellen mit dünnen Fortsätzen. Die Zellorganellen sind in der Nähe des Kernes gelegen, die Fortsätze weisen eine dichte, z. T. geordnete, fibrilläre Strukturierung auf. An der Zelloberfläche beobachtet man regionäre Zytoplasmaverdichtungen. Die Hüllzellen enthalten keine Bläschen mit elektronendichtem Inhalt.Markfreie Nerven, in Schwannsche Zellen und Hüllzellen gelagert, ziehen an die Typ I-Zellen heran und bilden an deren Oberfläche synaptische Verbindungen aus. Dabei erscheinen die chromaffinen Zellen stets als postsynaptischer Teil der Formation.Die Typ I-Zellen werden als endokrin tätige Zellen aufgefaßt, die durch Abgabe von Katecholaminen hemmend auf die Impulstransmission wirken. Die Typ II-Zellen entsprechen den Schwannschen Zellen.

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Fine structure of paraganglionic tissue in the suprarenal plexus of the guinea pig

Summary The fine structure of chromaffin paraganglionic tissue situated in the endoneural space of the plexus surparenalis is described.The paraganglionic tissue is found near capillaries with partially fenestrated endothelial cells and rarely scattered connective tissue cells. Two cell types are observed:Type I-cells (chromaffin cells) with great, fine structured nucleus show in their cytoplasm electron dense granules (1,000–1,600 Å in diameter) with clinching membranes and vesicles of 2,000 to 4,000 Å in diameter. In the latter the normally excentric situated dense core is separated from the membrane by a wide cleft. Further large Golgi areas and near them uncharacteristic (developing) kinds of the granules, as described above, mitochondria, ergastoplasm and ribosomes occur. Microtubules and filaments are regularely, multivesiculated bodies occasionally found.Type II-cells (surrounding cells) produce a basement membrane and envelope the chromaffin cells with fine processes. The cell organells are near the nucleus. The processes show a compact, partially fibrillar structure. On the cell surface condensations of the cytoplasm are observed in some regions. The surrounding cells do not contain vesicles with an electron dense core.Myelinated nerves, wrapped by Schwann cells and surrounding cells approach to type I-cells and build synaptic junctions to their surface. In such cases constantly the chromaffin cells are seen as the postsynaptic part of the formation.The type I-cells are thought to be of endocrine function, having an inhibitory effect on impulse transmission by secreting catecholamines. The type II-cells correspond to the cells of Schwann.

     

Die Feinstruktur der enterochromaffinen Zellen und ihrer spezifischen Granula

Zusammenfassung Die zwischen die DrÜsenzellen der LieberkÜhnschen Krypten spärlich eingestreuten enterochromaffinen Zellen liegen der Basalmembran der DrÜse breit auf und kÖnnen mit ihrem schmalen, apikalen Zellpol die DrÜsenlichtung erreichen. Ihr Kern liegt nahe der Zellbasis. Im Cytoplasma werden Mitochondrien, mit Ribosomen besetzte Membranen des endoplasmatischen Reticulums und ein supranukleär gelegener Golgi-Apparat gefunden. Gelegentlich sind einzelne Lipidtropfen, runde bis ovale, membranbegrenzte KÖrper und BÜndel feiner Filamente zu beobachten.Das vorherrschende Element im Cytoplasma der Zellen sind die spezifischen (enterochromaffinen) Granula, deren nahezu kreisrunde Schnittprofile eine verhältnismäßig einheitliche (mittlere bis beträchtliche) elektronenoptische Dichte besitzen. Sie zeigen eine meist feingranuläre Innenstruktur und sind von einer Membran umgeben. Der mittlere Kugeldurchmesser der Granula wurde zu etwa 330 m errechnet. Der schmale, apikale Zellpol ist nahezu frei von Granula. Örtliche Beziehungen von enterochromaffinen Granula zu Membranen des endoplasmatischen Reticulums sind festzustellen. Im Bereich des Golgi-Apparates werden kleinere granuläre Strukturen gefunden, die vielleicht als Vorstufen enterochromaffiner Granula gedeutet werden dÜrfen.     

Observations on the morphology,submicroscopic structure and biological properties of satellite cells (S.C.) in sensory ganglia of mammals

Zusammenfassung Die Untersuchung der perisomatischen und periaxonalen Satelliten in sensiblen Ganglien verschiedener Säuger hat folgende Ergebnisse:Es wird nachgewiesen, daß die Satelliten um das Neuron eine ununterbrochene Hülle bilden, die es von den Bindegewebsstrukturen des Ganglions vollständig trennt. Jeder Satellit ist von seiner eigenen Zellmembran scharf begrenzt; die Membranen der anliegenden Zellen sind durch Zwischenräume von etwa 200 Å getrennt. Die Form der Satelliten ist im wesentlichen laminär: die Abbildungen von Zellen mit feinen verzweigten Fortsätzen, die hauptsächlich durch Silberimprägnation gewonnen wurden, geben meistens Artefakte wieder.Die Satelliten haben innige Beziehungen zum Neuron, von dem sie durch einen dünnen Zwischenraum (etwa 200 Å), von den entsprechenden Zellmembranen abgegrenzt, getrennt sind: die Satelliten passen sich jeder Unregelmäßigkeit der Neuronenoberfläche an, die durch kleine Paraphyten hervorgerufen wird.Wo der Neurit erscheint, stellen sich die perisomatischen Satelliten ein. Sie werden von den periaxonalen Satelliten ersetzt und diese ihrerseits von den Schwannschen Zellen.Die Satelliten enthalten manchmal ergastoplasmische Bildungen. Im großen und ganzen ist die Struktur dieser Zellen derjenigen der Schwannschen Zellen und vieler protoplasmatischen Gliocyten des Zentralnervensystems ähnlich.Während des körperlichen Wachstums erfahren die Satelliten eine bedeutend geringere Volumen-Zunahme als die Neurone, aber sie vermehren sich häufig durch mitotische Teilung. Beim Erwachsenen sind die Mitosen dagegen sehr selten. Das endgültige Volumen der Satelliten ist eher gleichmäßig, es entspricht dem Drieschschen-Gesetz. Auf Grund der gewonnenen Daten kann man diese Zellen als stabile Elemente im Sinne Bizzozero's betrachten.Über den funktionellen Wert der Satelliten äußert sich der Verfasser auf Grund der morphologisch und biologisch gesammelten Daten. Da diese Zellen immer zwischen den Blutgefäßen und den Neuronen liegen, muß ihre Tätigkeit trophischer Art sein. Die morphologischen Untersuchungen können allerdings nicht feststellen, ob diese trophische Funktion nur in einer Filtrierung der von den Blutgefäßen herkommenden Substanzen oder auch in ihrer Verarbeitung besteht.Schließlich behauptet der Verfasser, daß die perisomatischen und periaxonalen Satelliten einerseits eine große Ähnlichkeit mit den perineuronalen protoplasmatischen Gliocyten des Zentralnervensystems aufweisen, andererseits mit den Schwannschen Zellen. Es ist vielleicht möglich, in einer Kategorie viele Zellen zusammenzufassen, die in enger Beziehung zu den Neuronen stehen und ähnliche funktionelle Eigenschaften besitzen, Zellen, die sowohl dem zentralen als auch dem peripheren Nervensystem angehören.

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Research supported by a C.N.R. Grant.     

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.

     

Phospholipidgranula im verhornenden Oesophagusepithel

Zusammenfassung Im Epithel des Meerschweinchenoesophagus fanden wir mit Ausnahme des Stratum corneum in jeder Schicht 0,1–0,3 große, lamellär-strukturierte Granula. Die Granula werden meistens von einer Membran (unit-membrane) umgeben, die ein lamelläres System in sich einschließt, das eine Periodizität von 60–70 Å aufweist und aus dunklen und hellen Lamellen besteht. Unsere Annahme, daß die Granula Phospholipide enthalten, wird durch die Beobachtung unterstützt, daß die Lokalisation der lichtmikroskopisch durchgeführten Baker-Reaktion vollkommen mit der Verteilung der lamellären Granula im elektronenmikroskopischen Bild übereinstimmt. Nach Pyridinextraktion ist die Baker-Reaktion negativ, während im elektronenmikroskopischen Material an Stelle der Granula nur Vakuolen zu finden sind.Die Granula erscheinen im Stratum germinativum meistens in Verbindung mit dem Golgiapparat und entleeren sich in Höhe des Stratum granulosum in den interzellulären Raum. Zwischen den Lamellen des Stratum corneum ist das Material der Granula als eine homogene, dunkle, amorphe Deckschicht vorhanden. Ihre Aufgabe besteht wahrscheinlich in der Steigerung der Resistenz der Hornschicht.

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Summary Lamellated granules of 0,1 to 0,3 in diameter are consistently found in all strata of the keratinizing epithelium of the guinea pig oesophagus. The granules are surrounded by a single membrane (unit membrane) and contain a lamellated system consisting of dark and light bands showing a periodicity of 60 to 70 Å. The supposed phospholipid nature of the granules was supported by the positive Baker-reaction at the light microscope level. The distribution of the Baker-positive substance was identical with that of the lamellated granules at the electron micrograph. After extraction with pyridin, the Baker-reaction turned out to be negative while on the electron micrographs the substance of the lamellated granules was lost.The granules first appear near the Golgi region of the stratum germinativum and are emptied into the extra-cellular space at the level of the stratum granulosum. The substance of the granules, after having lost their lamellated structure, remains between the keratinized layers as a homogenous, dense material. Its function probably consists in increasing the resistance of the cornified layer against chemical agents.

     

Über das Wesen der Kupfferschen Sternzellen

Zusammenfassung Die v. Kupfferschen Sternzellen sind die synzytial-retikulären Zellen der kapillären Sinusoide der Leber. Sie bestehen aus zwei Zellformen: einer fibroblastischen und einer unansehnlichen Retikulumzelle mit dem Lymphozytenkern. Es handelt sich um die beiden retikulären Stammzellen, welche allenthalben im RES und weichen Bindegewebe (auch Lymphgewebe) nachweisbar sind. Sie können sich wie dort zu freien Zellen (Mono- und Lymphozyten) differenzieren und aus dem Verband ablösen. Andererseits können sie wuchern und so unter gewissen Bedingungen die Retothelknötchen ergeben, welche im Sinusoid gelegen sind und sich durch Abgabe der freien Zellformen wieder zurückbilden können, ohne Veränderungen zu hinterlassen.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Differenzierung des Pigmentepithels und der äusseren Körnerzellen (Sinneszellen) im menschlichen Auge

Zusammenfassung Elektronenmikroskopische Untersuchungen am Pigmentepithel menschlicher Embryonen und Feten lassen bei Früchten mit einer SSL von 4,5 cm zwischen den Zellen einen unregelmäßig gestalteten Interzellularraum erkennen, der bis zu 7500 Å breit sein kann. In die verbreiterten interzellulären Spalten hinein erstrecken sich zungenförmige Fortsätze von der Pigmentepithelzelle. Bei Feten mit einer SSL von 15 und 16 cm nimmt die Breite des Interzellularrumes ab und beträgt nur noch bis zu 2000 Å.Zwischen den Pigmentepithelzellen und den äußeren Körnerzellen findet man anstelle des ehemaligen Sehventrikels bei Embryonen mit einer SSL von 4,5 bis 11 cm einen schmalen Interzellularraum von 70–250 Å Breite. Feten mit einer SSL von 15 und 16 cm weisen in diesem Grenzbereich einen weiteren und unregelmäßigeren Interzellularraum mit zahlreichen Zytoplasmafortsätzen auf.Der Spalt zwischen den äußeren Körnerzellen der Netzhaut hat keine Erweiterungen und beträgt ungefähr 60–200 Å.Die Entwicklung der Pigmentgranula junger Embryonen (SSL von 4,5 bis 11 cm) entspricht den Beobachtungen, die an Feten mit einer SSL von 15 und 16 cm erhoben wurden. Die ovalen Granula haben im Inneren feine Fasern, die teilweise parallel zur umgebenden Membran, teilweise aber auch in verschiedenartig gewundenen Bahnen verlaufen. Während der weiteren Entwicklung werden sie beiderseits von Melanin besetzt.Die Entwicklung der Stäbchen und Zapfen nimmt ihren Ausgang von einer Zentriole, die im. distalen Abschnitt der äußeren Körnerzelle liegt. Dabei stülpt sich die Zellmembran in Richtung auf die Zentriole ein und bildet einen zylindrischen Zytoplasmastrang, in den die röhrenförmigen Gebilde der Zentriole hineinwachsen. Dieser Zytoplasmastrang wandert mit der die Basis darstellenden Zentriole auf die Pigmentepithelzelle zu und wird dadurch zum Fortsatz. An ihm unterscheidet man das Zwischenstück und das spätere Außenglied.Müllersche Stützzellen sind bei Embryonen mit einer SSL von 4,5 bis 11 cm nicht zu erkennen. Sie lassen sich aber bei Feten mit einer SSL von 15 cm gut feststellen.