Die Ultrastruktur der Kapillaren in der Area postrema der Katze

Zusammenfassung Die Ultrastruktur der Kapillaren in der Area postrema der Katze wird beschrieben.Die Kapillaren liegen locker in weiten Kanälen, die von einer Basalmembran und Gliazellfortsätzen ausgekleidet sind. Das Endothel ist sehr dünn und weist zahlreiche Poren und einige größere Fensterungen auf. Die Basalmembran zeigt an manchen Stellen Erweiterungen mit einer lamellären oder reticulären Innenstruktur. Außerhalb der Endotheltapete liegen im perikapillären Spalt konzentrisch angeordnete Zellen (Hypendothelzellen), die durch Kontaktflächen mit den Endothelzellen in Verbindung stehen. Im zentralnervösen Gewebe finden sich kleine Neurone und größtenteils marklose Nervenfasern. Der perivaskuläre Raum dringt mit komplizierten Fortsätzen in das nervöse Gewebe vor.

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Summary The ultrastructure of the capillaries in the area postrema of cats is described. — The capillaries are found to be lying in large channels which are surrounded by a basement membrane and by the processes of glial cells. The endothelium is very thin. It is characterized by the presence of numerous pores and some larger fenestrations. In some regions the basement membrane is enlarged and has a lamellar or reticular fine structure. In the pericapillary space outside the endothelium thin cells are concentrically arranged around the capillary (hypendothelial cells). There are some points of contact between the plasma membranes of these cells and those of the endothelial cells. In the tissue of the area postrema there are small neurones and some nerve fibres which are mostly unmyelinated. Complicated extensions of the perivascular spaces are found to be projecting into the nervous tissue.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Stabilisierung und Lyophilisierung von Proteinen bei der histologischen Gefriertrocknung

Zusammenfassung Der Einfluß der Restfeuchtigkeit gefroren-getrockneter Gewebe auf Substanz- und Aktivitätserhaltung in Schnitten wurde durch Modellversuche überprüft. Die Notwendigkeit eines Restwassergehaltes, der eine geringe Hitzefixierung der Proteine ermöglicht, konnte nachgewiesen werden; zu große Restfeuchtigkeit verursacht Abnahme deren immunologischer Aktivität.

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Stabilisation and lyophylisation of proteins during freezing-drying for histological purposes

Summary The influence of the water content in frozen-dried tissues for the quantitative and qualitative preservation of proteins was investigated experimentally by means of immunoflorescence methods. It is shown, that a minimal water content must remain so that a mild heat fixation can occur. When sections of absolutely dried tissues are incubated with immunofluorescent reagents, the proteins are extracted and therefore no or very weak reactions will be seen. On the other hand, a too high water content will cause heavy denaturations of proteins during the embedding in paraffin so that immunological and enzymatical activities are abolished, inspite the fact that these proteins are quantitatively well preseved. — Up to this moment the achivement of appropriate water content in frozen dried materials is a matter of empirism.

     

Histologische Lokalisation der Ableitelektrode. Belichtungspotentiale aus Retina und Lamina bei Calliphora

Zusammenfassung Durch schockartiges Einfrieren und Gefriertrocknen des elektrophysiologischen Präparates mit der Mikroelektrode in situ ist es möglich, an histologischen Schnitten die Ableitelektrode direkt sichtbar zu machen und so die Lage der Spitze mit großer Genauigkeit zu bestimmen.Die Form der sprungförmig erregten Belichtungspotentiale aus verschiedenen Tiefenbereichen der Retina und aus der Lamina werden in Abhängigkeit von der Reizintensität gezeigt. Die Potential-Intensitäts-Kennlinien weisen tiefenabhängige Unterschiede auf. In der Lamina werden verschieden große Sehfelder gefunden.

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Histological localisation of the recording electrode. Light potentials from the retina and lamina of Calliphora

Summary The electrophysiological preparation containing the microelectrode in situ was subjected to sudden freezing and freeze drying. In the histological sections it was possible to see the recording electrode directly and to localize the tip with high precision.The forms of step-like stimulated light potentials from various depths in the retina and from the lamina were shown to be dependent on stimulus intensity. The potential vs. intensity curves showed depth dependent differences. Several extensive visual fields were found in the lamina.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forchungsgemeinschaft.

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Herrn Prof. Dr. H. Autrum sei für seine großzügige Gastfreundschaft und Förderung dieser Arbeit herzlich gedankt.     

Lokalisation von Aminopeptidase in Gewebeschnitten mit einer neuen Immunofluoreszenztechnik

Zusammenfassung Die Lokalisation von Aminopeptidase in verschiedenen Schweinegeweben wurde mit Hilfe einer immunochemischen Fluorezenzmethode durchgeführt. Als Reagentien zur Kopplung mit dem im Gewebe fixierten Enzym dienten Antigen-Antikörper-Präzipitate von partikelgebundener Aminopeptidase, rein dargestellt aus Schweinenieren, mit ihrem Kaninchen Antikörper. Der Bindungsort wurde mit fluoreszenz-markiertem Anti-Kaninchen--Globulin bestimmt. Mit dieser Methode war Aminopeptidase in praktisch allen Geweben nachweisbar, doch variierte die Konzentration. Besonders reichhaltig an diesem Enzym sind Zellen mit bevorzugt sekretorischer und resorptiver Funktion. Aminopeptidase befindet sich im Bereich der Mikrovilli und der Pinozytosebläschen, aber auch in dem der lamellären Saftspalten des Bindegewebes. Enzymatische und immunochemische Vergleichsuntersuchungen bestätigen diese Befunde. Aminopeptidase ist demnach im Bereich von stoffwechselaktiven Grenzflächen lokalisiert und wahrscheinlich als Mukopolysaccharid-Komplex gebunden.

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The localisation of aminopeptidase in tissue sections by a new immunofluorescent technique

Summary Aminopeptidase was localised in different pig tissues by an immunochemical fluorescense method. The reagent for coupling with the tissue fixed enzyme consisted of antigen-antibody-precipitates derived from purified particle bound pig kidney aminopeptidase with its rabbit antiserum. Any subsequent binding was demonstrated by staining with fluorescent labelled anti-rabbit--globulin. By this method aminopeptidase was found in practically all tissues in varying concentrations, particullarly in cells having resorptive or secretory function. Aminopeptidase is present in the region of the microvilli and pinocytotic vesicles of cells and also in the amorphous groundsubstance of loose connective tissue. Comparative enzymatic and immunochemical studies have confirmed these results. Thus aminopeptidase is situated in boundary surfaces, which have high intermediary metabolic activity. It is probably bound as a mucopolysaccharide complex.

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Beurlaubt von der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt a. M.

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Den Professoren R. I. N. Greaves und R. R. A. Coombs, F. R. S., sei herzlich für die Möglichkeit am Department of Pathology der Universität Cambridge zu arbeiten gedankt. Herrn Prof. Dr. K. Neubert möchte ich für seine kritischen Anmerkungen danken. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich für die Gewährung eines Stipendiums sowie einer Sachbeihilfe zu großem Dank verpflichtet.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen am Diaphragma der Maus nach einseitiger Phrenikotomie

Zusammenfassung Die Änderungen der Ultrastruktur im Diaphragma der Maus nach einseitiger Durchtrennung des N. phrenicus wurden im Abstand von 14 Std bis zu 6 Monaten nach Denervierung untersucht. Von den Degenerationserscheinungen nach Denervierung werden terminales Axon, Schwannsche Zelle und Muskulatur betroffen. In der ersten Degenerationsphase (1. bis 3. Tag) findet die Fragmentation des Axons durch die Schwannsche Zelle statt, die Agglutination der synaptischen Vesikel, die Lyse der Axon-Innenstruktur und die Resorption des Axons durch die Schwannsche Zelle. Die zweite Phase (3. bis 5. Tag) ist gekennzeichnet durch den Verlust der Schwannschen Zelle und die Bedeckung des sekundären Synapsenspaltes durch kollagenes Bindegewebe. Subneural-Apparat und Soleplate-Kerne bleiben während des Degenerationsprozesses erhalten. Im Sarcoplasma treten dichte Körper, Myelinfiguren, coated vesikel, multivesiculäre Körper und Lysosomen auf. Die Abbauprozesse im Muskel führen schließlich zur völligen Lyse der Struktur. Sechs Monate nach Denervierung sind die Muskelfasern durch Kollagenfasern ersetzt. Die Cholinesterase konnte bis zu vier Wochen nach Denervierung an der postsynaptischen Membran nachgewiesen werden. Die Ergebnisse werden mit den in der Literatur vorliegenden Befunden an degenerierenden Endplatten und Synapsen nach Nervendurchtrennung diskutiert.

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Electron-microscopical investigation of the mouse diaphragm after unilateral phrenicotomyI. The degenerating motor end-plate

Summary Ultrastructural changes of the denervated mouse diaphragm were studied 14 hours to 6 months following section of the n. phrenicus on the left side. Degeneration occurred in the terminal axon, the Schwann cell and in the muscle cell. In the first period (1–3 days) the fragmentation of the axon by the Schwann cell, the agglutination of synaptic vesicles, the lysis of the axon internal structure and the absorption of the axon by the Schwann cell are observed. The second period (3–5 days) is characterized by the loss of the Schwann cell and the covering of the secondary synaptic cleft by collagen fibrils. Subneural apparatus and soleplate nuclei persist during degeneration. In the sarcoplasm we found dense bodies, myelinated figures, coated vesicles, multivesicular bodies and lysosomes. The degenerating process in the muscle led to complete lysis of the structure. Six months after denervation the muscle fibers are replaced by collagen fibres. The cholinesterase is observable in the post-synaptic membrane until 4 weeks after denervation. The results are discussed in the light of literature on degenerating endplates and synapses after nerve section.

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Wir danken dem Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (Nr. 4563) für die Unterstützung dieser Arbeit.     

Die Beeinflussung der Zellatmung durch partiellen Salzmangel

Zusammenfassung Die Beeinflussung der Atmung durch partiellen Salzmangel wurde an hungerndem und gefüttertem Gewebe verschiedener Organe verschiedener Tierarten untersucht. Die Ergebnisse früherer Untersuchungen auf diesem Gebiete konnten an hungerndem Gewebe zum Teil bestätigt werden. Darüber hinaus wurde festgestellt, daß die Art der Beeinflussung der Atmung durch Ca- und K-Entzug und durch Entzug der Salze dieser beiden Kationen von den spezifischen Eigenheiten des Gewebes und von der Art seiner Ernährung abhängt.Die Atmung hungernden embryonalen Gewebes von Schwein und Rind verhält sich auf Salzentzug anders als das Gewebe von erwachsenem Schwein und Rind, während gefüttertes Gewebe sich ähnlich wie das Gewebe der erwachsenen Tiere dieser Art verhält.An Hand von Versuchen an Rinderretina kann die Wirkung des partiellen Salzentzugs auf die Atmung nicht als Folge einer Änderung des pH-Optimums der Atmung durch diesen Eingriff gedeutet werden.Der Einfluß von Ca-Mangel auf die Atmung kann durch Zusatz einer äquimolaren BaCl₂-Lösung annähernd kompensiert werden. Zusatz von äquimolaren Mengen von MgCl₂ hemmt, der von SrCl₂ steigert unter unseren Versuchsbedingungen die Atmung. Die Wirkungsintensität der zweiwertigen Kationen der Ca-Reihe Sr, Mg, Ba auf die Atmung gefütterter Rattennierenlinde verhält sich nicht entsprechend ihrer Reihenfolge im periodischen System.     

Immunohistochemical localization of creatinkinase isoenzymes in human tissue (author's transl)]

The use of an immunohistochemical method permits the localization of creatine kinase isoenzymes MM and BB in tissue sections. Frozen sections are first incubated with the specific antiserum and secondly with the soluble antigen under investigation. The antibody fixed creatine kinase can then be visualized by the tetrazolium-salt linked histochemical reaction. In this way CK-BB was found in the smooth muscle and the mucosa of the human colon. In sections of skeletal muscle CK-MM was predominantly localized in the intermyofibrillar space. Membrane bound activity could be demonstrated in the sarcoplasmic reticulum and the surface membrane after elution of the cytoplasmic enzyme. In the human tonsilla CK-BB was localized in lymphatic and epithelial tissues, CK-MM in the muscle fibers. The isoenzyme patterns in single sections of tonsilla were in parallel determined by the immunotitration assay. The results indicate the usefulness of the combined application of histochemistry and immunotitration in serial tissue sections.     

Die Unspezifische Esterase und die Cholinesterase des Meerschweinchengehirns

Zusammenfassung Mit einer 5×10^–3molaren stabilen Emulsion von -Naphthylacetat läßt sich die unspezifische Esterase in jeder Nervenzelle des Meerschweinchengehirns nachweisen. Sie ist mit Ausnahme weniger Kerngebiete vorwiegend im Perikaryon lokalisiert, die Zellfortsätze sind wesentlich geringer aktiv. Das differente Verhalten gegen verschiedene Inhibitoren und die völlig unterschiedlichen Verteilungsmuster beweisen, daß sich mit den angewandten histochemischen Methoden die unspezifische Esterase und die Acetylcholinesterase ohne wesentliche Überlagerung nebeneinander nachweisen lassen. Die Verteilungsunterschiede werden beschrieben. Der größte Teil der Esterase wird durch E 600 gehemmt und gehört deshalb zum Typ B.Nach vergleichender Untersuchung einer Reihe histochemisch nachweisbarer Enzyme wird ein Modell der Enzymverteilung im Zentralnervensystem zur Diskussion gestellt. In vielen dendritenreichen telencephalen Kerngebieten gibt es deutliche Aktivitätsunterschiede zwischen dem Perikaryon und den Zellfortsätzen. Während der größte Teil der am Energiestoffwechsel beteiligten Enzyme in der Masse der Zellfortsätze lokalisiert ist, sind die beiden Hydrolasen unspezifische Esterase und saure Phosphatase im Perikaryon konzentriert. Frau E. Reuter bin ich für ihre technische Hilfe zu großem Dank verpflichtet.     

Histochemische Calcium-Lokalisation in der Skelettmuskulatur des Frosches

Zusammenfassung Im Bauchmuskel des Frosches kann durch Fixation mit Oxalathaltiger Glutaraldehydlösung nach der Methode von Carasso und Farvard (1966) Calcium gefällt werden. Die Niederschläge liegen im Longitudinalsystem und zeigen daher einen höheren Calciumgehalt dieser Struktur an. Dieser Befund steht im Einklang mit der Auffassung, daß die Calciumpumpe auf das Longitudinalsystem beschränkt ist.

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Histochemical localization of calcium in frog skeletal muscle

Summary In the abdominal muscle of the frog calcium was precipitated by fixation with an oxalate containing glutaraldehyde solution after the method of Carasso and Favard (1966). The precipitates are located within the longitudinal system and indicate a high calcium concentration of this structure. This finding is consistent with the view that the calcium pump is confined to the longitudinal system.

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Der Herr Kultusminister des Landes Nordrhein-Westfalen unterstützte die Untersuchung durch eine Sachbeihilfe aus Überschußmitteln des WDR.

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Zum Teil vorgetragen auf der 13. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie e.V. vom 17.–21. 9. 1967 in Marburg im Rahmen eines Referates über Ionenlokalisation.     

Zur Spezifität des Calciumnachweises durch Tetracyclin

Zusammenfassung Tetracycline sind zum histochemischen Nachweis von Calcium ungeeignet. Weder die Vitalfärbung noch die Färbung von Gewebsschnitten liefern brauchbare Ergebnisse. Es besteht keine Relation zwischen Calciumgehalt und Intensität der Tetracyclinfärbung. Bei der Vitalfärbung reagieren Tetracycline wahrscheinlich bereits mit freiem Calcium des Blutes unter Ausbildung eines Tetracyclin-Calcium-Komplexes. Erst im Calciumkomplex ist Tetracyclin zur Reaktion mit Gewebsstukturen befähigt. Die Bedeutung der Vitalfärbung liegt in der Sichtbarmachung potentieller Bindungsorte für Calcium im Gewebe. — Die völlig unspezifischen Ergebnisse der Schnittfärbung können durch die mit der histologischen Gewebspräparation verbundenen Eiweißdenaturierung erklärt werden.

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On the specificity of tetracycline staining for calcium

Summary Tetracyclines are not suitable for the histochemical demonstration of calcium sites in tissue. Both, staining of tissue sections and vital staining, give insufficient results. Calcium content and intensity of tetracycline staining are not correlated. In all probability in vital staining a tetracycline-calcium complex is formed with free calcium of the blood, before any reaction with tissue structures can take place. Potential bindings sites for calcium are demonstrated. The staining of tissue sections on the other hand is fully nonspecific; this is explained by the protein denaturation that occurs during the histological preparation of the tissue.

     

Altersabhängigkeit des Toluidinblau-Dichroismus und der Anisotropie der Fasern in der Wachstumszone menschlicher Rippen

Zusammenfassung Die parallel zu den Säulenknorpelzellen in der Knorpelmatrix der Wachstumszone menschlicher Rippen verlaufenden Faserbündel untersuchten wir nach standardisierter Toluidinblau-Färbung absorptionsoptisch mit dem Leitz-Mikrospektrographen und polarisationsoptisch mit einem Berek- und einem Brace-Köhler-Kompensator. Bei 35 Autopsiefällen zwischen 0 und 22 Jahren wurde der Gangunterschied der Doppelbrechung an ungefärbten und an gefärbten Schnitten und der Dichroismus der Faserbündel an gefärbten Präparaten bestimmt. Der metachromatische Index wurde berechnet. Für alle Parameter ergab sich eine charakteristische altersabhängige Verteilung der Meßwerte, die darauf hinweist, daß die höchste molekulare und strukturelle Ordnung der Faserbündel bereits im 8. Lebensjahr erreicht wird. Der mit dem Lebensalter kintinuierlich zunehmende Gangunterschied kann durch den progredienten Wasserverlust der Fasern erklärt werden.

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Age-dependency of Toluidine-blue dichroism and birefringence of fibers within the costo-chondral junction of human ribs

Summary The chondral fibers running parallel to the chondrocyte columns within die costo-chondral junction of human ribs were investigated quantitatively following standardized Toluidine blue staining by using the Leitz-Mikrospektrograph for observing the absorption spectrum, and by employing both a Berek- and a Brace-Köhler compensator for polarization measurements. Autopsy material was obtained from the ribs of 35 children and adults at the age of 0 to 22 years. Refractivity was measured in stained and unstained paraffin sections, whereas dichroism and metachromatic index (MI) of the fibers were determined in stained specimens.All three parameters showed characteristic, quantitative age-dependent variations indicating that the highest degree of molecular and structural adjustment and alignment of the fibers is already being reached at the age of 8 years. The continuously higher refractivity of the fibers with increasing age and bone maturity may be explained by a progressive loss of water by the fibers.

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Die Ergebnisse dieser Arbeit sind Teil der Dissertationsschrift von Herrn Heuft

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft, AZ Bo 395/4/5     

Der mikrochemische Nachweis der Alkaloide in der Pflanze

Zusammenfassung Die beidenStrychnos-Alkaloide Strychnin und Brucin lassen sich aus der Pflanze mikrochemisch eindeutig nachweisen.Strychnin gibt im Pflanzengewebe eine empfindliche und eindeutige Kristallreaktion mit Kaliumferrozyanid.Brucin läßt sich im Gewebe nur durch die eindeutige Rotfärbung mit Salpetersäure sichtbar machen.Im Mikroextrakt und -sublimat ist Strychnin durch Blutlaugensalz, Brucin durch Platinchlorid in schöner Kristallreaktion nachweisbar.Alle übrigen Spezial- und Gruppenreagentien haben sich nicht bewährt; nur Jodjodkalium dürfte im allgemeinen die Alkaloide anzeigen.Von allen untersuchtenStrychnos- Arten geben bloßStr. nux vomica undIgnatii und auch diese nur in den Samen die studierten Alkaloidreaktionen.     

Energie-Bilanz eines Poikilothermen(Lacerta vivipara)

Zusammenfassung 1. Die Energiebilanz eines Tieres ist quantitativ im wesentlichen durch seinen Wärmehaushalt bestimmt oder mindestens in Wärmeäquivalenten ausdrückbar.2. Der Energiewechsel beruht auf zwei Hauptgruppen von Prozessen: Stoffwechselprozessen im Körperinneren und Wärmeaustausch zwischen Tierkörper und Umwelt.3. In beiden Gruppen treten regulative und nicht regulative Vorgänge auf. Die Regulation beim Wärmeaustausch zwischen Tierkörper und Umwelt beruht auf entsprechenden Verhaltensweisen.4. Der Unterschied zwischen Homoiothermen und Poikilothermen liegt nicht darin, daß die Regulationsmöglichkeit der Körpertemperatur nur den ersteren vorbehalten wäre (beide zeigen eine gewisse — und nur eine gewisse — Regulationsmöglichkeit), sondern darin, daß die Energiebilanz der Poikilothermen zum wesentlichen Teil durch den Wärmeaustausch mit der Umwelt beherrscht wird und daher auch die Regulation der Körpertemperatur wirksam nur durch Verhaltensweisen — die den Wärmeaustausch in die gewünschte Richtung lenken — erreicht werden kann.5. Aus der Beherrschung der Energiebilanz durch den Wärmeaustausch mit der Umwelt folgt auch, daß die Regulationskapazität der Poikilothermen weit geringer ist als die der Homoiothermen — obwohl natürlich auch deren Regulationskapazität begrenzt ist.6. Ein weiterer charakteristischer Unterschied zwischen Homoiothermen und Poikilothermen liegt darin, daß bei den ersteren die Überforderung der Temperaturregulation meist katastrophal endet, bei den letzteren hingegen eine normale Reaktion auslöst, nämlich den Übergang zu einer mehr oder weniger inaktiven, mindestens nicht vollaktiven Lebensweise. Aus verschiedenen Anzeichen läßt sich sogar schließen, daß Poikilotherme ein ständiges Leben im Aktivitätstemperaturbereich nicht ertragen könnten.7. FürLacerta vivipara wird eine möglichst komplette Energiebilanz gegeben.

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Energy balance of a poikilothermic animal(lacerta vivipara)

The main differences between homoiothermic and poikilothermic animals are considered on the basis of information from literature and results obtained by the author. It is not the occurrence of thermoregulation per se which constitutes the main differences between representatives of these two groups, but rather the manner in which this thermoregulation is performed. Whereas homoiothermic animals regulate by means of metabolic processes and changes in behaviour, poikilothermic animals employ the latter mechanism almost exclusively. InLacerta vivipara the close relationship between thermal balance and environmental factors is demonstrated on the basis of experimental results and calculations.

     

Untersuchungen zur Mineralisierungsdichte im Hartgewebe mit Protein-Polysaccharid bzw. mit Kollagen als Hauptbestandteil der Matrix

Zusammenfassung Ultradünnschnitte von schmelznahem Dentin sowie von Osteopetroseknochen-Partien zeigten im Elektronenmikroskop, daß die proteinpolysaccharid-reichen Zonen des peritubulären Dentins sowie der sog. dichten Zonen des Osteopetrose-Knochens punktartige Calzium-Phosphat-Keime bzw. Ketten von Punktkeimen in dichter Zusammenlagerung besitzen, während in den kollagenreichen Zonen neben diesen Ketten und Nadeln größere Blättchen-Kristallite auftreten. Durch Entmineralisierung-Kontrastierung der Ultradünnschnitte mit Phosphorwolframsäure wurde gezeigt, daß im peritubulären Dentin und den dichten Partien des Osteopetroseknochens elektronenmikroskopisch keine Kollagenfasern mit Querstreifen vorkommen; diese sind aber im intertubulären Dentin und den normalen Partien des Osteopetroseknochens verbreitet. Durch Registrierung der Calzium- und Phosphor-Röntgenimpulse mit der elektronenmikroskopischen Mikrosonde (Cameca) konnte — bei Annahme angenähert gleicher Schnitt-Dicke in benachbarten Zonen — gefunden werden, daß der Calzium-Gehalt pro Volumeneinheit im Mittel von 100 Einzelmessungen im peritubulären Dentin um etwa 40 % höher liegt als im kollagenreichen intertubulären Dentin und in den proteinpolysaccharid-reichen Zonen der Osteopetrose-Proben um 65 % höher als in den normalen kollagenreichen Bezirken. Da entsprechende Werte für Phosphor gefunden wurden, bedeuten diese Prozentangaben zugleich dieselben Unterschiede in der Mineralisierungsdichte.

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Investigations of mineralization in hard tissues with protein-polysaccharides or collagen as main constituents of the matrix

Summary Ultrathin sections of mature dentine in the vicinity of enamel and sections of osteopetrotic bone were examined. In the protein-polysaccharide-rich regions of the peritubular dentine, as well as in the so-called dense zones of the osteopetrotic bone, dot-like nuclei, or short chains of them, in close packing were found, whereas in the intertubular collagen-rich dentine zones, as well as the normal regions of osteopetrotic bone, many platelike crystals were found among the chains of dots. By demineralization-staining experiments with phosphotungstic acid, it was found that in the peritubular dentine as well as the so-called dense zones of the osteopetrotic bone there were no collagen fibres visible, while they dominated in the intertubular dentine as well as the normal regions of the osteopetrotic bone. The calcium and phosphorous concentrations in the sections were examined in the Cameca electronmicroscopical probe. Assuming that neighbouring regions were of nearly equal thickness, the mean calcium content per unit volume from 100 single point measurements for each region was found to be about 40 % higher in the peritubular region than in the collagen-rich intertubular region, and about 65 % higher in the so-called dense regions of the osteopetrose bone than in the normal collagen-rich zones. The same was found for phosphorous.

Wir danken Frl. Ch. Lippert, Frl. I. Schütte und Herrn J. Schreiber für wertvolle Hilfe bei der technischen Durchführung der Untersuchungen. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für die Unterstützung unserer Arbeit.     

Über die Kerngebiete des menschlichen Hirnstammes

Zusammenfassung Die räumliche Gestalt der unteren Olive, des Nucleus conterminalis und eines bisher unbekannten Kerngebietes im Corpus restiforme wird beschrieben. Dabei wird eine neue Methode angewendet, die es gestattet, Kerngebiete des menschlichen Gehirnes in sehr dicken Schnitten (1000 ) elektiv anzufärben. Die aufgehellten Präparate werden mit der Stereolupe betrachtet und können zeitraubende plastische Rekonstruktionen ersetzen. Zugleich wird das Pigmentbild der Kerngebiete, als Teil der Chemoarchitektonik, studiert.Die Hauptolive wird in 2, die dorsale Nebenolive in 4 und die mediale Nebenolive in 14 Areale unterteilt. Die komplizierte Kerngestalt wird als Ausdruck funktioneller Unterschiede der einzelnen Areale verstanden. Die von Brodal u. Mitarb. im Tierversuch ermittelten Verteilungsmuster der Afferenzen und Efferenzen innerhalb der unteren Olive werden in einem hypothetischen Schema auf die Untergliederungen der menschlichen Olive übertragen.

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On the nuclei of the human brain stemI. Oliva inferior, nucleus conterminalis and nucleus vermiformis corporis restiformis

Summary The three dimensional shape of the oliva inferior, nucleus conterminalis, and a hitherto unknown nucleus in the corpus restiforme is described. The author applied a new method allowing to stain selectively nuclei of the human brain in thick slices (1000 ). The sections are studied with the binoculars at low magnifications and can substitute time consuming reconstructions. Besides the distribution of lipofuscin as element of the chemoarchitecture of the brain stem is investigated.The nucleus principalis is divided into 2, the dorsal accessory oliva into 4, and the medial accessory oliva into 14 areas. The rather complicated shape of the nuclei is interpreted as an expression of functional differences of the various areas. The distributional patterns of different afferent and efferent fibers in the oliva inferior of the cat, as shown by Brodai and his collaborators is hypothetically transferred to a scheme of the subdivisions of the human oliva.

Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Der histochemische Nachweis der normalen Schwermetalle der Leber

Zusammenfassung Das SSB der Leber zeigt die durch H₂S im Gewebe entstandenen Sulfide von Eisen, Zink und Kupfer.Eisensulfid läßt sich in Eisenblau umwandeln, so identifizieren und auch in normalen Lebern nachweisen.Kupfer, wahrscheinlich das Reservekupfer, kommt in der Leber in einer besonderen Bindung (Proteid) vor. Dieser Komplex ist argyrophil und löst Dithizon. Er bildet wie andere Kupferverbindungen in der Leber mit H₂S Kupfersulfid, das als säurestabiles Sulfid nachgewiesen werden kann. Im Spodogramm läßt sich Kupfer in der Asche kupferreicherer Zellen als braunes Kupferdithizonat erkennen.Das gleichfalls säurestabilere Bleisulfid unterscheidet sich vom Kupfersulfid durch seine Unlöslichkeit in Kaliumcyanid.Die Lage und Verteilung des Zinks in der Leber ergibt sich aus dem Schwermetallaschenbild.Mit 24 TextabbildungenMit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Lokalisation endogener Peroxydase in der Glandula parotis der Ratte

Zusammenfassung Die Lokalisation endogener Peroxydase wurde in der Glandula parotis der Ratte mit der Methode von Graham und Karnovsky (1966) untersucht. Lichtmikroskopisch ist das Reaktionsprodukt im basalen Cytoplasma, in den Sekretgranula und, nach Pilocarpinreizung, in den Lumina der interzellulären Sekretkapillaren, der Drüsenendstücke und der Schaltstücke nachweisbar. Der Speichel enthält eine Peroxydase, die durch Hitze (100°) und durch KCN und 3-Amino-1,2,4-Triazol hemmbar ist. Der Speichel zeigt bei 415 m eine Schulter im Absorptionsspectrum, die nach Komplexbildung mit H₂O₂ um 15 m nach rechts verschoben wird. Elektronenmikroskopisoh läßt sich das Reaktionsprodukt der Peroxydase in allen Cisternen des rauhen endoplasmatischen Reticulums, einschließlich der perinucleären Cisterne, in glattwandigen Bläschen zwischen rauhem endoplasmatischen Reticulum und Golgi-Membranstapeln, in den kondensierenden Vacuolen und in allen Sekretgranula nachweisen. Die Cisternen des Golgi-Apparates enthalten selten Reaktionsprodukt. In der Glandula parotis der Ratte sind vorwiegend die kondensierenden Vacuolen, in geringerem Maße auch die Cisternen des Golgi-Apparates, an der Segregierung und Kondensierung von Peroxydase beteiligt.

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The localization of endogenous peroxidase in the parotid gland of the rat

Summary The localization of endogenous peroxidase was investigated in the parotid gland of the rat by the method of Graham and Karnovsky (1966). By light microscopy, the reaction product was localized in the basal cytoplasm, in secretion granules, and, after injection of pilocarpine hydrochloride, in the lumina of the intercellular canaliculi, the acini and the intercalated ducts. The peroxidase reaction of the saliva collected from the oral cavity can be suppressed by heat (100° C), by 3-amino-1,2,4-triazole, and by KCN. Absorption spectra of the saliva show a shoulder at 415 m which is shifted by 15 m towards longer wave lengths after complexing with H₂O₂. At the ultrastructural level, reaction product is present in all cisternae of the rough endoplasmic reticulum including the perinuclear cisternae, in smooth vesicles located between the rough endoplasmic reticulum and the stacks of Golgi cisternae, in condensing vacuoles, and in all secretion granules. The Golgi cisternae seldom contain reaction product. The results show that in the parotid gland of the rat, the condensing vacuoles and, to a lesser extent, the cisternae of the Golgi apparatus function in the segregation and condensation of peroxidase.

Nachtrag bei der Korrektur: In einer soeben veröffentlichten Arbeit (Strum und Karnovsky, J. Ultrastructure Res. 31, 323–336, 1970) wurde endogene Peroxydase im endoplasmatischen Reticulum, in den membrangebundenen Ribosomen und gelegentlich in den Sekretgranula der Glandula submaxillaris der Ratte nachgewiesen.     

Modelluntersuchungen zur fermentativen Löslichkeit von Fibrin im histologischen Schnitt

Zusammenfassung Es wird ein Verfahren beschrieben, das es gestattet, die fermentative Einwirkung verschiedener Proteasen auf histologische Schnitte von Fibrinpräparaten unter konstanten Bedingungen kontinuierlich zu beobachten und zu photographieren. Histologische Schnitte von Rinderfibrin sind mit den Proteasen Pepsin, Papain, Trypsin, Chymotrypsin und Plasmin, jedoch nicht mit Kollagenase aufzulösen. Lichtmikroskopisch zerfällt das Fibrinnetz nach Einwirkung von Trypsin, Chymotrypsin und Plasmin in kleine Granula, während es nach Einwirkung von Pepsin langsam unter Erhaltung der Netzstruktur verdämmert. Für dieses verschiedene Verhalten werden Beziehungen zwischen Fibrinstruktur und Spezifität der einzelnen Proteasen diskutiert. Eine vorherige Formalinfixierung des Fibrins macht jede fermentative Proteolyse durch chemische Veränderungen am Substrat unmöglich, während alkoholisch fixierte Fibrinschnitte durch Chymotrypsin, Trypsin und Plasmin und weniger gut durch Pepsin und Papain zur Auflösung gebracht werden können. Die Alkoholfixierung blockiert jedoch das am Fibrin adsorbierte Plasminogen weitgehend, so daß eine fermentative Löslichkeit durch Streptokinase und Proaktivatorzusatz allein nicht gelingt.

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Summary A method is described which allows to observe and photograph continously the enzymatic action of various proteases on histologic sections of fibrin under constant conditions. Histologic sections of fibrin (cattle) are dissolved by pepsin, papain, trypsin, chymotrypsin, and plasmin, whereas collagenase has no effect whatsoerver. After treatment with trypsin, chymotrypsin, and plasmin the fibrin-net disintigrates and light-microscopally appears as small granules. After treatment with pepsin the net-like structure is maintained, but fades slowly away. Because of this observation the relation between the structure of the fibrin and the specificity of the various proteases is discussed. Fixation of the fibrin with formalin inhibits any enzymatic proteolysis through a chemical change of the substrate, whereas alcohol fixed fibrin sections are dissolved by chymotrypsin, trypsin, and plasmin. The effect of pepsin and papain on the fibrin is slightly reduced. Plasminogen, which is absorbed to the fibrin, is blocked to a large extent by alcohol fixation. An enzymatic dissolution by streptokinase and pro-activator is therefore impossible.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Zur histochemischen Ionenlokalisation mit Hilfe der Elektronenmikroskopie unter besonderer Berücksichtigung der Chloridreaktion

Zusammenfassung Nach einer Erörterung der Voraussetzungen, Methodik und Grenzen der histochemischen Ionenlokalisation mit Hilfe der Elektronenmikroskopie werden an einigen Beispielen der Chloridfällung Fragen der Interpretation und Diffusionsartefakte behandelt. Durch Kontrollversuche an der Niere, sowie an Beleg- und Chloridzellen wird die Spezifität der histochemischen Chloridmethode aufgezeigt und das Reaktionsprodukt im Falle der Chloridzellen durch Elektronenbeugung einwandfrei identifiziert. Diese Untersuchung bestätigt die prinzipielle Möglichkeit der elektronenmikroskopischen Ionenlokalisation durch simultane Gewebefixation und Ionenfällung nach der Methode von Komnick (1962). Die histochemische Lokalisation von Natrium- und Chlorionen im Schleim der apikalen Höhle der Chloridzellen von Stichlingen beweist die osmoregulatorisohe Punktion dieser Zellen und zeigt eine akkumulative Ionenadsorption durch die äußere Mucoidschicht an.

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On the histochemical localization of ions by electron microscopy, with special reference to the chloride reaction

Summary After dealing with the conditions, method and limitation of the histochemical localization of ions by means of electron microscopy several examples of chloride precipitation are given to explain some problems of interpretation and diffusion artifacts. The specifity of the histochemical method for chloride is demonstrated by control experiments on kidney, parietal cells and chloride cells. In chloride cells, the reaction product is identified by electron diffraction. This study principally confirms the possibility of the electron microscopical localization of ions by simultaneous tissue fixation and ion precipitation after the method of Komnick (1962).The histochemical localization of sodium and chloride in the mucus of the apical cavity of the stickleback chloride cells proves the osmoregulatory function of these cells and indicates an accumulative adsorption of ions by the extracellular mucous coat.

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Die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützte die Untersuchungen durch eine Sachbeihilfe.     

Monoaminhaltige Strukturen im Zentralnervensystem der Trichoptera (Insecta)

Zusammenfassung Mit der fluoreszenzmikroskopischen Methode nach Falck und Hillarp wurden biogene Monoamine im Ganglion cerebrale und -suboesophageale bei adulten Trichopteren lokalisiert. Es konnten nur spezifisch grün fluoreszierende Strukturen festgestellt werden. Den überwiegenden Teil dieser Strukturen bilden terminale Varikositäten. Bestimmte Zentren, darunter die primären Assoziationszentren, weisen eine besonders hohe Konzentration und regelmäßige Anordnung fluoreszierender Bereiche auf. Hierzu gehören die Medulla externa und-interna, das Corpus centrale mit seinen Knollen, der -Lobus und -Lobus, das Corpus ventrale und das Neuropil des Unterschlundganglions. Im Deutocerebrum nimmt die Anzahl der fluoreszierenden Fasern stark ab, im Tritocerebrum sind sie kaum noch vorhanden. Die Lamina ganglionaris, der Pedunculus und die Glomeruli fluoreszieren nicht. Fluorophorhaltige Zellkörper lassen sich nur vereinzelt darstellen. Die meisten dieser Zellen (im Lobus opticus, Protocerebrum lateral der -Loben, in der caudalen Pars intercerebralis, im Suboesophageal-ganglion) konnten unter konstanten technischen Bedingungen regelmäßig nachgewiesen werden. Selten waren dagegen Zellen in der Ganglienzellschicht zwischen Proto- und Deutocerebrum sowie eine Zelle im Tritocerebrum darstellbar.

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Monoamine-containing structures in the central nervous system in Trichoptera (Insecta), part I

Summary The distribution of biogenic monoamines in the cerebral ganglion and suboesophageal ganglion of adult Trichoptera (Insecta) was studied by means of the histochemical fluorescence method of Falck and Hillarp. All structures that showed a specific fluorescence emitted a green light. Most of these structures were varicose fibres, spread over almost all the neuropile of the ganglia. In many areas (Medulla externa and interna, -lobe, -lobe, Corpora ventralia, Corpus centrale, and in the Ganglion suboesophageale) the catecholamine-containing varicosities appeared densely packed. In the deutocerebrum, the fluorescent structures were less numerous, the lowest amount of adrenergic neurons being found in the tritocerebrum. No specific fluorescence could be detected in the lamina ganglionaris, the pedunculus, and the glomeruli of the mushroom bodies.Perykarya displaying a specific fluorescence could be divided into two groups: those that could be constantly seen under standardized technical conditions and those found only occasionally. The former were situated in the cell layer of the optical lobe, the protocerebrum, close to the tops of the -lobes, in the caudal pars intercerebralis, and in the suboesophageal ganglion. In the last-mentioned ganglion, there appeared dorsally and ventrally in the caudal part two pairs of cell bodies which exhibited a green fluorescence also in their processes. Only occasionally catecholamine-containing cell bodies could be demonstrated in the cell layer between protocerebrum and deutocerebrum as well as in the tritocerebrum.

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Die vorliegende Arbeit wurde am Histologischen Institut der Universität Lund/Schweden durchgeführt. Ich danke Herrn Prof. K. Gösswald (Institut für Angewandte Zoologie, Würzburg), Herrn Prof. B. Falck, Herrn cand. med. A. Björklund, Herrn Dr. B. Ehinger (Histologisches Institut, Lund) sowie Herrn Dr. R. Elofsson und Herrn Dr. B. Tjeder (Zoologisches Institut, Lund) für die fachliche und technische Hilfe.Die Untersuchung wurde unterstützt durch The Swedish Natural Science Research Council, no. 99-35.