Über das Vorkommen von Katecholaminen im Pigmentepithel des Meerschweinchenauges während der Entwicklung

Zusammenfassung Es wird über die Entwicklung einer katecholamin-spezifischen Fluorescenz im Pigmentepithel des Meerschweinchenauges während der Embryonalzeit berichtet. Ab 16. Tragtag ist mit der Methode der formaldehyde-induced fluorescence am Kryostatschnitt eine spezifische Fluorescenz in den Zellen der äußeren Lamelle des Augenbechers nachweisbar. Während die Fluorescenz bei pigmentierten Tieren mit dem Auftreten von Melanin am Ort der Melaninablagerung verschwindet, bleibt sie bei Albinos bis zur Geburt erhalten und erreicht hier bis zum 40. Tag der Embryonalentwicklung ihr Maximum. Es kann angenommen werden, daß wir durch die Fluorescenz Dopa erfassen.

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Demonstration of catecholamines in the pigment epithelium of guinea-pig eye during development

Summary The development of the catecholamine-specific fluorescence in the pigment epithelium of the guinea-pig eye during fetal life is investigated. At the 16th day of gestation a specific fluorescence in the outer layer of the optic cup can be demonstrated. It disappears with the onset of melanin synthesis in the pigment cells, while the fluorescence in the pigment epithelium of albinotic animals persists until birth and has its maximun intensity at the 40th day of gestation. The fluorescence is considered to be Dopa-specific.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Y-body in hair roots

Summary A method for identifying of the Y-Body in cells from hair root sheaths by fluorescent staining is described. In 52 normal males the Y-Body is found between 15 and 64%. 2 bodies were observed in 60 out of 5200 cells. In the female controls only rarely a fluorescent body was seen. The method is useful for screening tests in population genetics for identification of male sex-chromosome aberrations.

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Zusammenfassung Es wird über eine Methode zur Identifizierung von Y-Körperchen in Haarwurzelzellen mittels Fluorescenzfärbung berichtet. In den Zellen von 52 normalen Männern konnte das Y-Körperchen in einem Prozentsatz zwischen 15 und 64 nachgewiesen werden. 2 Y-Körperchen fanden sich unter 5200 Zellen nur 60mal. Bei normalen Frauen findet sich ein Fluorescenzkörperchen nur äußerst selten. Die Methode eignet sich für Screening-Untersuchungen zum Auffinden Y-chromosomaler Aberrationen.

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Partly supported by Landesamt für Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen.     

Zellteilungen und Zellwanderungen im Thymus der erwachsenen Maus

Zusammenfassung Im Thymus der erwachsenen Maus hat die Mitosehäufigkeit ein starkes Gefälle von der Außenzone der Thymusrinde zum Mark. Nach Colchizinblockade liegt das Maximum in der subkapsulären Randzone, wo 20% der Zellen als blockierte Mitosen vorliegen. Die Zellen dieser Schicht sind überwiegend wenig differenzierte stark basophile Stammzellen und Lymphoblasten. Nach einmaliger Gabe von ³H-Thymidin findet sich eine Markierung der Kerne von 60% dieser Zellen. Innerhalb von 24 Std verlagert sich das Maximum der Kernmarkierung durch Zellwanderung an die Rinden-Markgrenze. Ursprungsort dieses Zellstromes ist die subkapsuläre Randzone, die Keimschicht der Thymusrinde. ³H-markierte Zellen treten nur in geringem Maße in das innere Mark über. Sie sind gehäuft an und in den Perilymphscheiden der Gefäße der Rinden-Markgrenze nachzuweisen. 48 Std p.i. tritt eine erhebliche Abnahme beladener Zellen und ihres Beladungsgrades ein. Sie kann nur mit einer Ausschleusung ständig neu gebildeter Zellen aus dem Thymus erklärt werden.

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Summary In the thymus of adult mice the number of cells in mitosis decreases markedly from the cortical to the medullary zone. After colchicine blockade the maximum is found in the sub-capsular cortical zone, where 20% of the cells show arrested mitoses. Most of the cells in this layer are poorly differentiated strongly basophil stem cells and lymphoblasts. After a single administration of ³H-thymidine 60% of these cells show the label in the nucleus. Because of cellular migration the majority of these labeled nuclei is seen at the cortical-medullary borderline within 24 hours. These cells stem from the sub-capsular cortical zone, which is the germinative layer of the cortex of the thymus. Only small numbers of ³H-labeled cells are seen in the centre of the medulla. They are found in great numbers on and in the perilymphatic sheaths of the blood vessels in the cortical-medullary border region. 48 hours p.i. a distinct decrease in the number of labeled cells as well as in the amount of activity is observed. This observation finds its explanation in the emigration of continuously newly formed cells from the thymus.

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Mit Unterstützung durch Sachbeihilfen der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

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.     

Nachweis der thyrotropen Zellen der Adenohypophyse mit aromatischen Diaminen

Zusammenfassung Mit einer Perameisensäure-HID (high iron diamine)-Technik ist eine prägnante und elektive Darstellung thyrotroper Zellen der Adenohypophyse möglich. Diese Methode, die auf dem relativ hohen Gehalt an Disulfidgruppen bzw. Cystin des thyrotropen Hormons beruht, ist sehr empfindlich und liefert gut reproduzierbare Ergebnisse.

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Demonstration of thyrotropin secreting cells of the adenohypophysis by aromatic diamines

Summary With a performic acid-HID (high iron diamine) reaction, which is based upon the relative high cystine content of TSH, a selective demonstration of TSH-cells will be obtained. This method is a very sensitive one and gives reproducible results.

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Für technische Unterstützung danke ich Fräulein Jannamaria Frielinghaus und Herrn Hermann Guckes.     

Untersuchungen zur Nachweismethodik der Uridindiphosphoglukose-Glykogentransferase

Zusammenfassung Es wird eine Verbesserung der Nachweismethode der UDPGGT-Aktivität angegeben. Die Vorteile dieser Methode bestehen einmal darin, daß es gelingt, durch die Anwendung einer sauren Hydrolyse durch eine 10%ige H₂SO₄ das präexistente von dem wahrend der Inkubation neusynthetisierten Glykogen zu trennen. Weiterhin werden durch die somit mögliche Perjodat-Leukofuchsin-Reaktion neusynthetisierte Polyglucosefraktionen in wesentlich größerer Breite miterfaßt, so daß auch der abschätzbare histochemische UDPGGT-Nachweis den biochemisch bekannten UDPGGT-Aktivitäten entspricht. Das methodische Verfahren wird der bisher üblichen Methode gegenübergestellt und im Zusammenhang mit Befunden anderer Arbeitsrichtungen über die UDPGGT diskutiert.

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Summary An improved method for the determination of UDPGGT-activity is described. The advantage of the method is, that by acid hydrolysis (10% H₂SO₄) it is possible to discriminate pre-existent glycogen from glycogen synthesized during the incubation period. In addition it is now possible to determine by means of the periodate-leucofuchsin-reaction freshly synthesized polyglucose-fractions much more accurately. Thus estimated histochemical UDPGGT-results correspond to biochemically determined UDPGGT-activities. The procedure is compared with usual methods and discussed in connection with results from other research on UDPGGT.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Struktur der zytoplasmatischen Membran

Zusammenfassung Die Anwendung der eben besprochenen, voneinander völlig verschiedenen Methoden zur Aufklärung der Struktur der zytoplasmatischen Membran führte zu dem Schluß, daß sowohl die Zellmembran selbst als auch die intrazellulären Membranen aller Zellen, seien es Pflanzenzellen, tierische Zellen oder Mikroorganismen, einen einheitlichen Bauplan aufweisen. In Abb. 13 werden in einer schematischen Zeichnung die Beziehungen zwischen den einzelnen Membranabschnitten in der Zelle illustriert. Es ligen heute Hinweise für einen kontinuierlichen Übergang zwischen der äußeren Zellmembran und dem Membransystem des endoplasmatischen Retikulums vor. Es scheint, daß der Zellkern über das kanalartige System des endoplasmatischen Retikulums direkt mit dem Außenmedium in Verbindung stehen kann. Die benutzten Methoden können jedoch — abgesehen von der elektrischen Methode — ihrer Natur nach keine Information über die Funktion der Membran liefern. Es wird die Aufgabe der Zukunft sein, die Erkenntnisse über die filmartige Natur der zytoplasmatischen Membran zusammen mit den Kenntnissen über den Stofftransport in einem umfassenden Modell darzustellen.     

Energetische Probleme beim aktiven Transport

Zusammenfassung Die für den aktiven Transport benötigte Energie kann direkt aus dem Stoffwechsel (chemi-osmotisch) oder aus dem elektrochemischen Potentialgradienten von Na⁺-, K⁺- oder H⁺-Ionen bezogen werden. Eine diesbezügliche Entscheidung über die Herkunft der Energie für den Aminosäuretransport in tierischen Zellen kann noch nicht getroffen werden. Zwar werden, wie im speziellen Fall der Ehrlich-Aszites-Zellen gezeigt werden konnte, Aminosäuren auch bei totaler Stoffwechselhemmung durch einen Gradienten der Na⁺-Ionen aktiv transportiert. Bei stoffwechselaktiven Zellen ist dieser Transport, auch bei gleichen Na-Gradienten, jedoch um ein Vielfaches stärker. Außerdem scheint die aus dem Gradienten stammende Energie nicht oder nur bei einem hohen Wirkungsgrad auszureichen. Werden allerdings die Natriumgradienten im Bezug auf ungleiche Verteilung dieses Ions in der Zelle, nämlich zwischen Zellmembran und Cytoplasma, korrigiert, so scheint dieser Energiebetrag auszureichen. Dennoch werden auch bei völlig umgekehrten (korrigierten) Na- und K-Gradienten Aminosäuren aktiv in die Zelle transportiert. Die maximale Effizienz der Energieübertragung, die mit den Methoden der irreversiblen Thermodynamik ermittelt werden kann, ist zudem zu gering (5 bis 10%), um eine ausreichende Energieübertragung, selbst bei den günstigsten Gradienten, zu gewährleisten. Der aktive Transport der Aminosäuren in diese Zellen scheint daher gleichzeitig mit dem Stoffwechsel und mit Elektrolytgradienten verknüpft zu sein.

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Energetic problems in active transport

Summary The question whether the active transport of organic solutes, such as amino acids and sugars, in animal cells is energized directly by metabolism (chemi-osmotically) or by electrochemical potential gradients of Na⁺, K⁺ or H⁺ ions (osmo-osmotically) is still open. It is true thate.g. Ehrlich Ascites Cells accumulate amino acids actively during complete metabolic inhibition, provided that appropriate ion gradients are present. It is also true, however, that metabolically active cells transport the same amino acids several times more powerfully than do metabolically inhibited cells with the same ion gradients present. In the latter case an additional amount of energy, not accounted for by ion gradients, appears to be involved. This extra requirement of energy, however, largely disappears if the sodium gradients are corrected for nuclear sequestration of Na⁺ inside the cell. On the other hand, active amino acid transport is still possible even if the (corrected) ion gradients are inverted. Furthermore it was shown by the use of irreversible methods of thermodynamics that the efficiency of the coupling between ion flows and amino acid transport is far too low (5 to 10 %) to warrant a sufficient transfer of energy, even with the most favorable ion gradients. It is concluded that the amino acid transport draws the major part of its energy directly from metabolism and a minor part from electrolyte gradients, most likely by a single, though involved, mechanism.

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Vorgetragen auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Biophysik, Erlangen, Oktober 1972.     

Spatial and temporal organization in retinal units

Zusammenfassung Mittels Mikroelektroden wurde von den Ganglienzellen der Netzhaut decerebrierter bzw. pretigeminaler Katzen die Erregung registriert, die man bei zeitlich konstantem oder sinusförmig moduliertem Licht im stationären Zustand erhält. Eine Analyse der Spikeintervall-Verteilung zeigt, daß die Verteilungsfunktion invariant gegenüber den Reizbedingungen ist, wenn man sie über dem Zeitmaßstab der registrierten Zelle aufträgt. Die Analyse des Korrelationskoeffizienten zwischen den Erregungen verschiedener Einheiten der Netzhaut, die mit ein und derselben Mikroelektrode registriert wurden, führt zu dem Ergebnis, daß zwischen diesen Einheiten weder im Dunkeln noch unter Lichteinwirkung eine statistische Abhängigkeit besteht.

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This research was supported by the Office of Scientific Research, EOAR, through the European Office, Aerospace Research, United States Air Force, under Contract AF 61 (052)-830 and by Impresa di Cibernetica del C.M.R.     

Über den physikalisch-chemischen Zustand des Wassers und der Elektrolyte in der lebenden Zelle

Zusammenfassung In der vorliegenden Übersichtsarbeit werden Versuchsergebnisse besprochen, die eine Aussage über den physikalisch-chemischen Zustand des Wassers und der Salze in der lebenden Zelle erlauben. Messungen der Dielektrizitätskonstante in Proteinlösungen, Zellen und Geweben führen zu dem Schluß, daß nur ein kleiner Teil des Zellwassers, 10 bis 20%, an Proteine gebunden ist und daß der größte Teil frei ist. Zum gleichen Ergebnis führen kalorische Messungen der Schmelzwärme und der partiellen spezifischen Wärme de Wassers. Auch die Analyse der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit im Zytoplasma verschiedener Zellen kann man mit der Annahme erklären, daß die intrazellulären Ionen im Zellwasser gelöst sind und sich unter dem Einfluß des elektrischen Feldes im Wasserraum des Zytoplasmas wie in einer Elektrolytlösung bewegen. Messungen des thermodynamischen Aktivitätskoeffizienten von KCl und NaCl in hochkonzentrierten Proteinlösungen und in löslichen Zytoplasmafraktionen zeigen unzweideutig, daß unter physiologischen Bedingungen die Aktivität von Salzen im Zytoplasma — abgesehen von spezifischen Ionenbindungen — durch die Anwesenheit von Protein nur sehr wenig reduziert wird. Diese geringe Reduktion wird erklärt.

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The physico-chemical state of water and electrolytes in the living cell

Summary This review paper deals with the physico-chemical state of the water and the salts in the living cell. Measurements of the dielectric constant of protein solutions, cells and tissue show that only a small amount of the cell water — 10 to 20% — is bound to protein molecules. The rest behaves like normal water. The same result has been obtained by calorimetric measurements of the heat of melting and of the partial specific heat in protein solutions and in cells. From the results of other experiments on the determination of the specific electrical conductivity of the cytoplasm in several cell types the conclusion may be drawn, that practically all of the intracellular ions are solved in the cell water and show an electrical mobility essentially not different from the value in an electrolyte solution. Furthermore, measurements of the activity coefficient of KCl and NaCl in protein solutions of high concentration and in soluble fractions of cytoplasm have been described. The experimental results show with little doubts that within the physiological range of the experimental conditions the activity coefficient of salts in the cytoplasma — aside from ion binding — is not altered seriously by the presence of large amounts of proteins, compared to a simple salt solution. An explanation of this strange result will be presented.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. mult. Boris Rajewsky zum 80. Geburtstag gewidmet.

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Vorgetragen auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Biophysik, Erlangen, Oktober 1972.     

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.     

Doppelte aneuploidie: 46,XX/45,XO/47,XX,G+

Zusammenfassung Es wird über ein 7jähriges Mädchen berichtet, bei dem im Mosaik Zellen mit Trisomie 21, Monosomie X und normalem weiblichem Karyotyp gefunden wurden. Klinisch bot die Patientin das abgeschwächte Erscheinungsbild des Mongolismus. Die für das Turner-Syndrom typischen äußeren Veränderungen traten demgegenüber zurück.

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Summary A 7 year old girl is found to have a chromosome mosaic of trisomy 21, monosomy X, and normal female karyotype. The patient showed some clinical symptoms of mongolism, whereas Turner-stigmata were less obvious.

     

Attività enzimatiche in vivo ed in vitro negli abbozzi di organi di Gallus domesticus durante l'ontogenesi

Riassunto E' stato seguito lo sviluppo ovulare del fegato nel Gallus dom., mediante tecniche istochimiche atte a rivelare attività fosfatasica acida, esterasiche non specifiche e colinesterasiche. L'indagine si è poi estesa ad abbozzi o frammenti di fegato coltivati in vitro.

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Zusammenfassung Die Leber von Gallus dom, wurde mit enzymhistochemischen Methoden zum Nachweis von Carboxylsäureesterasen und saurer Phosphatase während der ganzen Entwicklung und in der ersten Zeit nach dem Schlüpfen untersucht. Im Leberparenchym treten die Phosphatase und die mit alpha-Naphthylacetat, Naphthol-AS-Acetat oder 5-Brom-Indoxylacetat nachweisbaren Esterasen sehr früh in Erscheinung, während mit der Methode nach Koelle und Gerebtzoff keine Reaktion auf Cholinesterasen zu erhalten ist. Im Mesenchym und im Epithel der Gallenwege sind die Phosphatase bzw. die unspezifischen Esterasen in keinem der untersuchten Stadien aktiv, und da die Volumenzunahme und die Differenzierung des Lebergewebes keinen Änderungen in der Lokalisation der Enzymaktivitäten entspricht, ist anzunehmen, daß diese nicht überwiegend an die Entwicklung der Anlage gebunden sind.Auffällig ist die ungleichförmige Verteilung der unspezifischen Esterasen in der Leberanlage. Im blutgefäßnahen Teil des Cytoplasmas der Hepatocyten und besonders in den Leberzellen um die zentrolobulären Venen sind die Esterasen am aktivsten, was wohl dafür spricht, daß diese Enzyme an den Leberstoffwechsel gebunden sind. Die saure Phosphatase ist gleichförmig im Parenchym verteilt, und man muß demnach annehmen, daß die beiden Enzymgruppen — saure Phosphatase bzw. unspezifische Esterasen — nicht in der gleichen Weise in die histogenetischen Prozesse eingreifen.Bei der Züchtung eines Stückes der Leberanlage in vitro erhält man ganz charakteristische histotopochemische Bilder. Im Zentrum des Explantats entspricht die Reaktion auf Phosphatase oder Esterase derjenigen, die man in vivo im gleichen Entwicklungsstadium erhält, was wohl auch damit zusammenhängt, daß dieser Teil des Explantats keinen stärkeren Strukturumwandlungen unterliegt. In den Fällen, in denen es auch nur zu leichten Degenerationserscheinungen kommt, nimmt die Aktivität der unspezifischen Esterasen allerdings eindeutig ab. An der Peripherie des Explantats, wo man einige Schichten unterschiedlicher Struktur beobachten kann, ändert sich das normale Bild der Enzymreaktionen. Die das Explantat umhüllende Mesenchymmembran ist enzymlos, während die unter dieser in vitro gebildeten Hülle beerenartig angeordneten Hepatocyten eine Reaktion auf Phosphatase und Esterase geben, die der in vivo auftretenden Anfärbung entspricht. Die zwischen der äußersten Parenchymschicht und dem zentralen Kern des Explantats liegende Zellschicht besitzt keine deutliche Struktur und ist von verschiedenartigen Zellen, auch solchen in Degeneration, durchsetzt. In dieser Schicht erhält man die stärkste Reaktion auf Phosphatase und unspezifische Esterasen, was ein Anzeichen dafür ist, daß es sich hier um eine sehr vitale Zone handelt.

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Le ricerche sono state eseguite sotto gli auspici del C. N. R. italiano.     

Erregungsleitung in Gastropodennerven: Spontan aktive Zellen im Nervus intestinalis der Weinbergschnecke

Zusammenfassung Der isolierte Nervus intestinalis der Weinbergschnecke enthält zwischen dem Visceralganglion und der Aortenabzweigung mehrere spontan aktive Nervenzellen. Die Zellen feuern entweder regelmäßig oder periodisch mit Frequenzen zwischen 1,5 und 9 Hz. Nach 20–24 Std ist die Frequenz der Aktivität auf etwa 40% abgesunken.Durch eine Reizserie (1/sec; Reizdauer 1 msec) wird die Frequenz einiger Zellen für kurze Zeit verdoppelt, sie sinkt dann bei weiterer Reizung bis auf oder unter den Ruhewert. Übersteigt die Reizfrequenz 2/sec, kann eine solche Zelle vollkommen aussetzen. Es gibt Zellen, deren Aktivität durch elektrische Reize nicht verändert wird.Wenigstens einige der spontan aktiven Zellen sind bipolar und senden Fortsätze nach cranial und caudal. Ihre Lage konnte teilweise genau lokalisiert werden; sie treten im cranialen Drittel des Nerven gehäuft auf.Die Impulsleitungsgeschwindigkeit kann schwanken zwischen 21 und 90 cm/sec. Sie kann in einigen Fällen (meist caudal von der spontan aktiven Zelle) sprunghaft zu- oder abnehmen. Da sich an diesen Stellen die Impulsform ändert, hat sich die Faser entweder aufgespalten — vorausgesetzt, daß man von einer Faser ableitet — oder die Erregung wurde umgeschaltet auf (parallellaufende) Fasern mit anderer Leitungsgeschwindigkeit.

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Summary The isolated intestinal nerve of the snail, Helix pomatia, contains several fibres between the visceral ganglion and the aortic branch which show spontaneous activity. These cells discharge either regularly or periodically at a frequenzy between 1,5 and 9 impulses per second. After 20 to 24 hours this activity drops to about 40%.A series of one-millisecond stimuli at one second intervals doubles the frequency of single cells for a short time. Thereafter the frequency returns to its original value or lower. If the stimulus rate exceeds two per second such cells cease to discharge altogether. The activity of some cells is not affected by electrical stimuli.At least some of the spontaneously active cells are bipolar with cranial and caudal processes. The position of a few could be determined exactly. They occur together in the cranial third of the nerve.The speed of impulse conduction varies between 21 and 90 cm/sec. In some cases (as a rule caudally from the spontaneously active cells) the speed can change abruptly. Since a change in impulse form accompanies the change in speed, either the fibre was split (supposing one is recording from a single fibre) or the exitation was switched to (parallel) fibres with a different speed of conduction.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft. — Herrn Prof. Dr. Autrum danke ich für einen Arbeitsplatz und für vielfältige Hilfe von seiten des Institutes.     

Alkaline-phosphatase and adenosine-triphosphatase histochemical reactions in the salivary glands of cat,dog and man,with particular reference to the myoepithelial cells

Summary Salivary myoepithelial cells were demonstrated by alkaline-phosphatase techniques in cat, but not in man or dog, and by an adenosine-triphosphatase technique in man, but not in cat or dog.Electron-microscopical cytochemistry showed that the reaction product from the respective techniques in cat and man was associated with the myoepithelial plasma membrane and that it was most constant and usually strongest at the plasma membrane adjacent to the acinar cells.In the dog, the reaction product from the adenosine-triphosphatase technique was found lining the canaliculi and lumina of the acini of the parotid gland, and of the non-mucous acini of the submandibular and sublingual glands. Alkaline-phosphatase reaction product was found lining the canaliculi and lumina in the sublingual gland.These remarkable species differences indicate that neither technique can be regarded as a universal marker of salivary myoepithelial cells. Inconsistencies in activity were found within the myoepithelium of individual glands and suggest that even the appropriate technique may not be relied upon to demonstrate all the myoepithelial cells present in a tissue section.

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Zusammenfassung Myoepithelzellen der Speicheldrüsen lassen sich bei der Katze — nicht jedoch bei Mensch und Hund — mittels der alkalischen Phosphatase-Reaktion darstellen. Der Nachweis für Adenosintriphosphatase fällt in diesen Zellen beim Menschen, nicht bei Katze und Hund, positiv aus.Elektronenmikroskopisch-cytochemisch zeigt sich, daß das Reaktionsprodukt der jeweiligen Methode bei der Katze und beim Menschen an den Plasmamembranen der Myoepithelzellen auftritt und zwar am regelmäßigsten und meistens am stärksten in der Nachbarschaft der Azinuszellen.Beim Hund fällt in der Ohrspeicheldrüse sowie den nicht-mukösen Acini der Glandulae submandibularis und sublingualis das Reaktionsprodukt der Adenosintriphosphatase-Reaktion an der Begrenzung der Azinuskanälchen und der Lumenoberfläche aus. Alkalische Phosphatase ist in der Glandula sublingualis in den Wänden der Kanälchen und an den Lumina lokalisiert.Diese bemerkenswerten Unterschiede zwischen den verschiedenen Tierarten zeigen, daß keine der verwendeten Methoden zur Universalmarkierung von Myoepithelzellen der Speicheldrüsen geeignet ist. Außerdem ist die Aktivität des Myoepithels bei den einzelnen Drüsen uneinheitlich. Dies legt die Vermutung nahe, daß man sich selbst bei Anwendung der richtigen Methode nicht darauf verlassen kann, alle in einem Gewebsschnitt vorhandenen Myoepithelzellen zu erfassen.

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This work has been supported by a Medical Research Council Grant.     

Utilization of somatic cell hybrids for genetic studies in man

Summary Mammalian cells grown in vitro can be substituted for the intact organisms in genetic studies. Parasexual events in these cells lead to the formation of proliferating somatic cell hybrids. The production and isolation of intra- and interspecific somatic cell hybrids and their use in human genetic studies are reviewed.Cell hybrids have been successfully applied to characterize inherited biochemical defects in man and to establish linkage relationships and assignment of human genes. The prerequisites and pitfalls of this approach are discussed. Recent results allow the assignment of genes to 15 human chromosomes. The data resulting from these studies could be useful for prenatal diagnosis or the therapy of inherited diseases.

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Zusammenfassung In vitro kultivierte somatische Zellen von Säugetieren können lebende Tiere bei genetischen Untersuchungen ersetzen. Parasexuelle Vorgänge in diesen Zellen führen zur Bildung proliferierender Hybriden somatischer Zellen.Die vorliegende Übersicht behandelt die Bildung und Isolierung intra- und interspezifischer Hydbriden somatischer Zellen und ihre Verwendung bei der Untersuchung humangenetischer Fragestellungen. Zellhyriden wurden mit Erfolg zur Charakterisierung erblicher biochemischer Defekte beim Menschen und zu Genkopplungs- und Lokalisierungsanalyse menschlicher Gene eingesetzt. Voraussetzungen und Schwierigkeiten der Methode werden besprochen. Gegenwärtig können mit diesem Verfahren 15 menschlichen Chromosomen Gene oder Kopplungsgruppen zugeordnet werden. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen können hilfreich bei den Bemühungen sein, genetische Defekte durch pränatale Diagnose frühzeitig zu erkennen oder betroffene Individuen zu behandeln.

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The author's work on cell hybrids is supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

An investigation of the movement of the scallop,Pecten maximus

Summary 1. In the experimental area specimens of the scallop,Pecten maximus, occur at a density of one every 1 1/2 m². Over 90% are recessed in the bottom.2. Unrecessed specimens remain in the same position on an average for 6 days. Recessed specimens remain on an average 27 days.3. The experimental area has virtually unidirectional tidal flow. The scallops tend to orientate themselves on the bottom so that this flow complements their ciliary currents.

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Eine Untersuchung über die Fortbewegung der KammuschelPecten maximus

Kurzfassung ObgleichPecten maximus (L.) normalerweise im Meeresboden ruht, kann dieses Mollusk recht aktiv schwimmen. Frühere Untersuchungen über die Fortbewegung werden durch Wiederfang markierter Individuen mit Hilfe einer Dredsche durchgeführt; eine derartige Methode kann lediglich etwas über weiträumigere Ortsveränderungen aussagen. In der vorliegenden Studie wurde nun ein kleines Areal mit fixierten Bezugspunkten versehen und — unter Anwendung der Methode des wissenschaftlichen Schwimmtauchens — in bestimmten Zeitabständen 8 Wochen lang überwacht. Auf diese Weise konnte sowohl die Häufigkeit der Ortsveränderungen als auch die Orientierung erfaßt werden. Durchschnittlich verblieben nicht eingegrabene Individuen nur 6 Tage am gleichen Ort, eingegrabene Tiere dagegen auf Grund von Beobachtungswerten 17 Tage (Berechnungen deuten jedoch auf einen korrigierten Endwert von 27 Tagen hin). Es wird angenommen, daß spontanes Schwimmen im wesentlichen nur im Anschluß an Störungen durch andere Tiere erfolgt. Die Orientierung am Boden richtete sich vorwiegend nach dem am Untersuchungsort praktisch nur in einer Richtung laufenden Wasserstrom.P. maximus orientierte sich dabei im allgemeinen derart, daß die Wasserströmung ihre Freßströmungen unterstützt.

     

Die Verteilung des Membranpotentials in der Zellkultur

Zusammenfassung Das Membranpotential kultivierter Zellen in derDeckglaskultur läßt sich unter entsprechenden Voraussetzungen mit guter Reproduzierbarkeit messen und unterliegt einer leicht asymmetrischen Normalverteilung. Die Deckglaskultur erweist sich somit als günstig für Untersuchungen über die Beziehungen zwischen dem elektrischen Polarisationszustand der Membran und anderen Zelleigenschaften und Funktionen.

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Summary The membrane potential of the cultured cells in the cover-glass culture can be measured by the corresponding suppositions with a good repeatability and it is subject to a standard distributing being easy asymmetrical.The cover-glass culture is with it favourable for the inquiries between the electrical condition of the polarization of the membran and other cell properties and functions.

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Herrn Dr. med. habil. L.Döhner vom Institut für Medizinische Mikrobiologie sei auch an dieser Stelle für die ständige Lieferung der Kulturen und für wertvolle Hinweise und Anregungen gedankt. Frl. D.Lüders danke ich für gewissenhafte technische Assistenz.     

Permeability of Staphylococcus aureus to the sideromycin antibiotic A 22,765

Summary The sideromycin antibiotic A 22,765 is taken up from the medium by Staphylococcus aureus SG 511 against a concentration gradient. In contrast to this, A 22,765-resistant cells display an extremely low degree of permeability to the molecule. Ferrioxamine B penetrates the cells in only very minute quantities, but nevertheless antagonises permeation by A 22,765. This permeation-antagonising effect of ferrioxamine B is discussed.

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Zusammenfassung Das Sideromycin-Antibioticum A 22,765 wird durch Staphylococcus aureus SG 511 gegen ein Konzentrationsgefälle aus dem Medium aufgenommen. Im Gegensatz dazu zeigen A 22,765-resistente Zellen gegenüber diesem Molekül eine äußerst geringe Permeabilität. Ferrioxamin B dringt nur in sehr geringen Mengen in die Zellen ein, antagonisiert jedoch die Permeation von A 22,765. Die Hemmung dieser Permeation durch Ferrioxamin B wird diskutiert.

     

Das Verhalten trypsinierter Plexus-chorioideus-Zellen in Gewebekulturen

Zusammenfassung Die Plexus chorioidei der Seitenventrikel 10 Tage alter Hühnerembryonen wurden trypsiniert, kultiviert und anschließend licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Unmittelbar nach der Trypsinierung sind die Plexuszellen bei der Kultivation in flüßigen Medium als Einzelzellen anzutreffen. Nach 12stündiger Kulturzeit sieht man kleine Rosetten, deren Größe bis zum Alter von 36 Std noch zunimmt. Die isolierten Zellen und die Zellen der Rosetten weisen eine rege Zilientätigkeit auf, durch die sie in lebhafter Bewegung gehalten werden.Mit der Zusammenlagerung der isolierten Zellen zu Gewebsverbänden geht gleichzeitig eine feinstrukturelle Differenzierung einher. Es treten Desmosomen, ein basales Labyrinth, eine Basalmembran und oft ein Ergastoplasma auf.

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Trypsinized cells of the plexus chorioideus in tissue cultures

Summary Plexus cells of 10 days old chicken embryos were trypsinized. After various periods of culturing the material was studied both light- and electronmicroscopically. Directly after dissociation most of the plexus cells are found to be separated from each other in the liquid medium. However after 12 hours of culturing the individual cells reaggregate themselves in small rosettes which enlarge until the stages of 36 hours. Simultaneously the aggregational process of previously dissociated cells is combined with an ultrastructural differentiation and desmosomes, basal labyrinth, basement membrane and ergastoplasm are formed.Both the isolated cells and the rosettes exhibit quick rotational movements due to their ciliar action.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Me 276/5).