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.     

Interferenzmikroskopische und cytophotometrische Untersuchungen zur Analyse von Zellkernen

Zusammenfassung In vergleichenden interferenzmikroskopischen und cytophotometrischen Untersuchungen wurde versucht, die Globulinfraktion von Zellkernen quantitativ zu erfassen. Dazu wurden Thymuslymphozyten und nach Behrens isolierte Leberzellkerne der Ratte und Nierenzellkerne vom Schwein im Ausstrichpräparat bis zu 30 Std in physiologischer Kochsalz- und Tyrodelösung extrahiert. Die Abnahme der Kerntrockenmasse wurde interferenzmikroskopisch gemessen und der DNS-, Histon- und Gesamtproteingehalt cytophotometrisch bestimmt (Feulgen-Reaktion, Färbung mit Gallocyanin-Chromalaun, Fastgreen bei pH 8 und pH 2, Naphtholgelb S).Bei Verwendung von Glycerin als Eindeckmittel fand sich bei Leberzellkernen nach Extraktion mit 0,14 m NaCl-Lösung von 3–5°C eine Trockengewichtsabnahme von 18% nach 2 Std, von 29% nach 10 Std und von 34% nach 30 Std. Bis zu 2 Std wurden Proteine, nach 10 Std Nukleohistone extrahiert. Da der nach 2 Std gemessene Proteinverlust gut mit dem Globulingehalt von Leberzellkernen übereinstimmt, wurde offenbar die Globulinfraktion erfaßt. Nach Extraktion mit Tyrodelösung bei Zimmertemperatur lag der Substanzverlust in der gleichen Größenordnung (2 Std: 12%, 10 Std: 20%, 30 Std: 29%).Bei Verwendung von Tyrodelösung als Eindeckmittel blieb nach Extraktion isolierter Nierenzellkerne mit 0,14 mNaCl-Lösung die Kerntrockenmasse bis zu 2 Std unverändert, da die Globulinfraktion schon während der interferenzmikroskopischen Messung in Lösung geht. Auch bei Thymuslymphozyten fand sich erst nach 24 Std ein Verlust von 18% der Kerntrockenmasse durch Extraktion von DNS und Histonen.Während der Suspension von Thymusgewebe in 0,14 mNaCl-Lösung nahm innerhalb von 4 Std das Kerntrockengewicht um 40% zu, wahrscheinlich infolge Proteinaufnahme.Die gewonnenen Ergebnisse werden hinsichtlich der Fehlerquellen und im Vergleich zu cytophotometrischen Messungen und biochemischen Globulinbestimmungen diskutiert.

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Analysis of cell nuclei with the interference-microscope and cytophotometryI. Determination of globulins

Summary The globulinfraction of cell nuclei was determined by dry mass determinations in comparison with cytophotometric measurements.Lymphocytes from the thymus gland, and liver nuclei from the rat and kidney nuclei from the pig, isolated with Behrens' technique, were extracted in smears, up to 30 hrs, in physiological saline and tyrode solution. The decrease of nuclear dry mass was measured with the interference microscope, and the content of DNA, histones and total proteins was determined by cytophotometry (Feulgen-reaction, staining with gallocyanin chrome alum, fast green at pH 8 and pH 2, naphtol yellow S).Using glycerol as embedding medium, after extraction with 0,14 M saline at 3—5° C the dry weight of liver nuclei decreased by 18% after 2 hrs, by 29% after 10 hrs and by 34% after 30 hrs. Nuclear proteins were extracted up to 2 hrs, nucleo-histones were removed after 10 hrs. Since the loss of proteins is in good agreement with the globulin content of liver nuclei, obviously the nuclear globulins have been extracted until 2 hrs. After extraction with tyrode solution at room temperatue, the loss of dry matter was in the same range (2 hrs: 12%, 10 hrs: 20%, 30 hrs: 29%).Using tyrode solution as embedding medium, the dry weight of kidney nuclei remained unchanged for 2 hrs when extracted with 0,14 M saline, since the globulin-fraction is lost while nuclei are measured by interferometry. With thymocytes only a loss of 18% of nuclear dry weight was found after 24 hrs due to removal of DNA and histones.Suspending the thymus gland in 0,14 M saline, the nuclear dry weight increased by 40% in 4 hrs, probably due to adsorption of proteins.The results were discussed in the light of the errors of the measurements and compared to biochemical and histochemical datas.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Zur Frage der Exocytose im Vorderlappen der Hypophyse

Zusammenfassung Serienschnitte vom Vorderlappen der Rattenhypophyse wurden elektronenmikroskopisch untersucht, um das Verhalten der Granula bei der Hormonabgabe aufzuklären. — Granula werden einzeln oder zu mehreren durch Exocytose aus der Zelle ausgeschleust. Serienschnitte lassen erkennen, daß granulahaltige Vakuolen, die innerhalb des Zytoplasmas in einer Schnittebene zu liegen scheinen, sich bereits im Extrazellularraum befinden. Die Granula gelangen nicht als Ganzes in die Blutbahn, sondern unterliegen einem Auflösungsprozeß. Hierbei verlieren sie an Massendichte. Wir nehmen an, daß für ihre Lyse und die Freisetzung der Hormone Milieuveränderungen und Diffusionsvorgänge von Bedeutung sind. Neben der Exocytose von Granula scheinen der Zelle noch andere Wege offen zu stehen, um hormonal wirksame Stoffe freizusetzen.

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On the problem of exocytosis in the anterior pituitary

Summary The question of the granular extrusion from normal anterior pituitary cells of the rat was investigated electromicroscopically (serial sections). Granules are released from the cell either separately or several together by exocytosis. Serial sections indicate that vacuoles containing granules appear in sections taken within the cytoplasm, but are actually situated in the extracellular space. The granules are dissolved, i.e. do not enter into the blood stream. During this process they partially loose electron density. Their lysis and the release of hormones is believed to be due to a change in the milieu and to a process of diffusion. Besides exocytosis of granules possibly other mechanisms of release of hormonally active components exist.

Herrn Prof. Dr. Werner Rotter, Homburg (Saar), zur Vollendung des 75. Lebensjahres in Dankbarkeit gewidmet.     

Zur Feinstruktur der eosinophilen Granulozyten der Hausgans (Anser anser dom.)

Zusammenfassung Die Feinstruktur der Blut-Eosinophilen wurde bei 7 klinisch gesunden Toulouser Hausgänsen (Anser anser dom.) untersucht. Sie unterscheidet sich deutlich von der der Heterophilen.Die Form der Eosinophilen ist oval bis rundlich. Das Chromatinmaterial liegt hauptsächlich in dichten Chromocentren. Unter den Zellorganellen treten Mitochondrien, die sich in osmiophile Granula umwandeln, Vakuolen, multivesikuläre Körper und Mikrofilamente hervor. Für die Eosinophilen bezeichnend sind zahlreiche ellipsoide, ovoide oder rundliche osmiophile Granula mit einem häufig band- oder stabförmigen Internum. An dem Internum läßt sich eine Substruktur aus parallel geordneten, massendichten Banden nachweisen, die bisher nur bei Säugetieren sichtbar gemacht wurde. Die ultrastrukturellen und biochemischen Merkmale der internumhaltigen Granula der Eosinophilen sprechen eher für das Vorliegen eines ionotropen mikrohetercgenen Gels als eines kristallähnlichen Körpers. Im Internum einiger Granula zeigen sich membranöse, vesikuläre und tubulöse Strukturen, die Ausdruck einer bestimmten Entwicklungsphase sein können.

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On the finestructure of the goose eosinophils

Summary Investigations of the fine structure of blood eosinophils of seven clinically healthy Toulouse-geese (Anser anser dom.) reveal striking differences between these cells and the heterophils.The eosinophils are characterized by an oval or nearly round profile. The nucleus contains chromatin mainly concentrated in dense chromocentres. Mitochondria turning into osmiophilic granules, vacuoles, multivesicular bodies, and microfilaments are prominent cytoplasmatic elements. Typical cytoplasmic organelles are numerous elliptic, oval, or round osmiophilic granules, frequently containing a nearly bacilliform internum. The internum possesses a substructure of parallel arranged dense bands, until now observed only in mammalian eosinophils. The ultrastructural and biochemical characteristics imply that the internum-containing granules of the eosinophils represent a state of an ionotropic, microheterogeneous gel and not that of a cristalloid body. The appearence of membraneous, vesicular, and tubular structures in the internum of several granules may be an equivalent of a certain phase of development.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Über die Genese der Melaningranula in der embryonalen menschlichen Retina

Zusammenfassung Die Herkunft der Pigmentgranula im Pigmentepithel der Retina wird an einem menschlichen Embryo im Anfang der 6. Woche (8 mm SSL) untersucht. Die Entwicklung der Granula beginnt mit einer Ausbuchtung der äußeren Kernmembran. Anschließend schnürt sich die Membranvorwölbung vom Kernplasmaspalt ab. Auf diese Weise entsteht das früheste, frei im Cytoplasma liegende Stadium der Propigmentgranula.

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Summary The origin of pigment granules is investigated in the retinal pigment epithelium of a 6 weeks old human embryo (8 mm C—R length). The development of the granules starts with a bulging of the outer nuclear membrane. Later on this bulging increases to form a blister which then separates from the space between the inner and outer nuclear membranes. This is considered to be the earliest stage of developing pigment granules situated free in the cytoplasma of the cell.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Nach der Terminologie der 6. Internationalen Pigmentzellkonferenz (Structure and Control of the Melanocyte, ed. by G. Della Porta und O. Mühlbock, Berlin: Springer 1966) werden die Pigmentkörnchen als Melanosome, ihre Vorstufen als Promelanosome bezeichnet.     

Plasmatische Formbildung als Voraussetzung für die Zellwandbildung bei der Morphogenese vonAcetabularia

Zusammenfassung über die Frage, ob die morphologische Ausbildung eines Artmerkmales durch spezifische Vorgänge im Plasma bestimmt wird oder durch die spezifische Bildung von Zellwand zustande kommt, wird an Hand von Untersuchungen über die Differenzierung der Cysten in den Hutkammern vonAcetabularia- Zellen berichtet.Derartspezifischen Cysten-Differenzierung liegt eine aktive Ausformung des Plasmas der Hutkammern zur definitiven plasmatischen Cystenform zugrunde. Diese Prozesse sind mit Proteinsynthesen gekoppelt, die wahrscheinlich von Wirkungen der Sekundärkerne abhängen. Erstnach der Ausbildung der definitiven Plasmaform entsteht Cystenwand, die durch ihre spezifische Farbreaktion mit Chlorzink-Jod-Lösung nachgewiesen werden kann. Die Ausbildung der normalen plasmatischen Cystenform kann in den frühen Stadien der Cysten-Entwicklung mit Actinomycin-D sowie mit Puromycin beeinflußt werden, so daß morphologisch veränderte Plasmaformen entstehen. An ihnen wird ebenfalls Cystenwand gebildet, und zwar entsprechend der jeweils entstandenen Plasmaform.Die Form eines Merkmales wird daher nicht durch eine merkmalspezifische Aggregation von Zellwandbausteinen, sondern durch spezifische Formbildungsprozesse des Plasmas bestimmt, welche ihrerseits die Auslösung der spezifischen Zellwandbildung bewirken.

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Summary The question, whether the formation of a species characteristic is regulated by specific determinative processes within the cytoplasm, or whether it is brought forth by a specific mode of cell wall formation, is discussed on the base of investigations about cyst differentiation within the cap rays ofAcetabularia cells.Basis of species specific cyst differentiation was found to be an active rearrangement of the cap ray plasm, resulting in the formation of the definitive plasmatic model of the cyst. These processes presumably are associated with protein synthesis, dependent on secondary nuclei actions. Onlyafler development of the definitive plasmatic form cyst wall is synthesized, being detectable by a distinctive color reaction with zink chloride-iodine reagent. In early stages of cyst development, the formation of normal plasmatic cyst models can be influenced with actinomycin-D or with puromycin, causing the formation of plasmatic forms of altered morphology. On their surfaces specific cyst wall is also deposited. Formation of species characteristics, therefore, is determinated by specific morphogenetic processes which the cytoplasm undergoes, and not by the mode of cell wall formation.

     

Autoradiographische Bestimmung der Dauer der DNS-Verdopplung und der Generationszeit beim Ehrlich-Ascitestumor der Maus durch Doppelmarkierung mit 14C- und 3H-Thymidin

Zusammenfassung Mittels eines Doppelmarkierungs-Verfahrens unter Verwendung von ¹⁴C- und ³H-Thymidin und der autoradiographischen Technik wurde die DNS-Verdopplungszeit (S-Phase) und die Generationsdauer bei einem vorwiegend diploiden Stamm des Ehrlich-Ascitestumors der Maus bestimmt. Eine 1. Gruppe von Inzucht-Mäusen wurde am 6. Tag nach Inokulation, d.h. nahe im Stadium des exponentiellen Tumorwachstums, und eine 2. Gruppe am 11. Tag nach Inokulation untersucht.Am 6. Tag nach Inokulation ergab sich ein ³H-Index von 36±4%. Tageszeitliche Schwankungen dieses Wertes wurden nicht beobachtet. Am 11. Tag nach Inokulation wies der ³H-Index größere Schwankungen auf, welche aber offenbar durch nicht-exponentielles Wachstum und nicht durch tageszeitliche Schwankungen bedingt sind.Für die DNS-Verdopplungszeit ergab sich ein Wert von 9 Std und für die Generationsdauer von 24 Std. Am 11. Tag nach Inokulation scheint die DNS-Verdopplungszeit von der gleichen Größe zu sein. Für die Mitose-Dauer fand sich ein Wert von etwas weniger als 1 Std (späte Probis frühe Telophase) in Übereinstimmung mit den Werten der Literatur für somatische Zellen erwachsener Tiere.Ein Vergleich von Tumorzellen, somatischen Zellen erwachsener Tiere und fetalen Zellen zeigt, daß die von Zellart zu Zellart sehr großen Unterschiede der Generationsdauer im wesentlichen auf Unterschiede der G ₁-Phase beruhen. Damit verglichen ist das Zeitintervall zwischen Beginn der DNS-Verdopplung und dem Ende der Mitose relativ konstant. Die gegenüber der Ursprungszelle stark verkürzte Lebensdauer der Ascitestumor-Zelle kommt vorwiegend durch eine Verkürzung der G ₁-Phase zustande.Wir danken Herrn Dr. J. Gimmy und Frl. E. Verlemann für ihre Hilfe bei der Durchführung der Versuche.Die Arbeit wurde durch Mittel der Gesellschaft zur Bekämpfung der Krebskrankheiten in Nordrhein-Westfalen und des Bundesministeriums für wissenschaftliche Forschung unterstützt.Inzwischen wurde von R. Baserga u. E. Lisco eine Arbeit veröffentlicht, in der auch über eine Bestimmung der DNS-Verdopplungszeit beim Ehrlich-Ascitestumor der Maus durch ein Doppelmarkierungs-Verfahren berichtet wird [J. nat. Cancer Inst. 31, 1559 (1963)].     

Die Aktivitätsperiodik der weissen Maus im Kunsttag von 16–29 Stunden Länge

Zusammenfassung Die Tagesperiodik der weißen Maus folgt dem langsam bis zu 21 Std verkürzten oder bis zu 27 Std verlängerten Kunsttag. Dabei verschiebt sich ihr Hauptmaximum im verkürzten Tag in die Dunkelzeit, im verlängerten Tag in die Lichtzeit. Die Verlagerung wird als Resultante zweier Kräfte angesehen: die endogene Komponente der Tierperiodik sucht ihre Eigenperiodik beizubehalten, der Zeitgeber zwingt dem Tier eine davon abweichende Frequenz auf.Dem auf mehr als 20 Std verkürzten oder auf 28 Std verlängerten Kunsttag vermag sich die Maus nicht anzupassen. Ebenso wie im plötzlich verkürzten oder verlängerten Tag stellt sie eine von der Zeitgeberfrequenz unabhängige Eigenperiodik ein. Die Eigenperiodik verhält sich wie im Dauerlicht oder Dauerdunkel: Fallen die Hauptaktivitätsschübe in die Lichtzeit, verlängert sich die Periodendauer auf etwa 26 Std, liegen sie in der Dunkelzeit, verkürzt sie sich auf etwa 23 Std.Dem 20- und 28-Std-Tag ist das Tier teilangepaßt. Die vorwiegend exogen durch den Lichtreiz gebildeten Morgenmaxima folgen noch dem Zeitgeber, die endogenen Hauptmaxima der Eigenperiodik des Tieres: es überlagern sich 2 verschiedene Frequenzen der Tierperiodik.Die Ergebnisse aller Untersuchungen weisen erneut auf die wesentliche Rolle einer endogenen Anlage der Tierperiodik hin.     

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.

     

Über die Entstehung von Mastzellgranula

Zusammenfassung In den Mastzellen der Gallenblase fetaler und neugeborener Meerschweinchen kommen neben wenigen homogenen Körnchen reichlich grobkörnige, reticuläre und lamelläre Granula vor. Da der Golgi-Apparat nur schwach entwickelt ist und nicht alle Granula von Membranen umgeben sind, wird geschlossen, daß die spezifischen Granula nicht in dieser Zellorganelle entstehen. Es gibt Anzeichen dafür, daß sie sich in situ im Zytoplasma entwickeln.

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The genesis of mast cell granules

Summary The mast cells in the gall bladder of fetal and newborn guinea-pigs contain few homogeneous granules and many coarse-granular, reticular and lamellate ones. Since the Golgi apparatus is poorly developed and since not all the granules are membrane bound, it is concluded that the specific granules do not originate in this organelle. There are indications that the granules develop in situ in the cytoplasm.

     

Zur Differenzierung der Blutbasophilen und Gewebsmastzellen nach dem Reifegrad ihrer Granula

Zusammenfassung Es wird über eine Modifikation der Toluidinblau-pH-Reihe berichtet. Sie gestattet, in Diagrammen Blutmastzellen (basophile Granulozyten) und Gewebsmastzellen näher zu charakterisieren. Die in tieferen pH-Bereichen färbbaren Mastzellengranula werden als stärker polymerisiert bzw. sulfatiert angesehen. So gelingt es, die Mastzellengranula semiquantitativ nach ihrem pH zu differenzieren und damit ihren Reifegrad zu bestimmen. Eine ausführliche Diskussion beschäftigt sich mit der physikalisch-chemischen Begründung dieser Ansicht.

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Differentiation of blood basophils and tissue mast cells according to the maturity of their granulesA new modification of the toluidinblue-pH-scale

Summary A new modified technique of the Toluidin blue pH-scale is described. Characteristic diagrams show the typical appearance of blood basophils and tissue mast cells. The mast cell granules that appear in the lower part of the pH-scale are regarded as strongly polimerised or sulfated. A far reaching discussion deals with the physicochemical proof of this opinon. The modified Toluidin blue pH-scale allows a semiquantitative differentiation of the mast cell granules according to their acid content. Thus their maturity can be determined.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchung der neurosekretorischen Zellen im Hypothalamus der Maus

Zusammenfassung Die Region des Nucleus supraopticus der Maus wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Folgende Ergebnisse wurden erzielt:Die neurosekretorischen Zellen sind durch einen stark entwickelten Golgi-Apparat und durch osmiophile Granula in seiner Lumina charakterisiert. Die Ansammlungen dieser Granula entsprechen wahrscheinlich den lichtmikroskopisch sichtbaren Neurosekretgranula.Die Granula sind elliptoid bis ovoid gestaltet und durch eine zarte Grenzmembran gegen das Neuroplasma abgegrenzt. Man kann zwei Arten von Granula, kleinere (1. Typ) und größere (2. Typ), unterscheiden. Die kleineren Granula besitzen Durchmesser von 1000–2000 Å. Zwischen ihrem Zentrum und ihrer Grenzmembran befindet sich meistens eine helle Zone. Die größeren Granula haben Durchmesser von 4000–6000 Å; ihr Inhalt wird von der Grenzmembran eng umschlossen. Zwischen beiden Granula besteht kein Übergang. Außer diesen osmiophilen Granula sieht man im Golgi-Feld multivesicular bodies, wenn auch in geringer Zahl.Die kleineren Granula sind ähnlich strukturiert und geformt wie die Golgi-Granula. Vermutlich stehen beide Gebilde zueinander in inniger genetischer Beziehung. Es konnte nicht entschieden werden, ob die größeren Granula (2. Typ) aus multivesicular bodies oder aus anderen Organellen hervorgehen.In den neurosekretorischen Zellen treten vorwiegend kugelige oder stabförmige Mitochondrien auf. Sie kommen im Perikaryon und im Fortsatz vor, sind jedoch im Golgi-Feld besonders reichlich angehäuft. Der Zelleib — ausgenommen das Golgi-Feld — ist mit Ergastoplasma gefüllt, dessen sackartig erweiterte Räume keine Sekretgranula enthalten.In seltenen Fällen treten Zentralkörperchen im Golgi-Feld und im peripheren Teil des Zelleibes auf. Im Neuroplasma des Fortsatzes befinden sich kleine osmiophile Granula mit Durchmesser 1000 Å bis zu 2000 Å. Sie ähneln den im Hinterlappen vorkommenden Elementargranula (Bargmann), andererseits den Granula des 1. Typs. Dagegen sind die den Granula des 2. Typs vergleichbaren Gebilde im Neuroplasma des Fortsatzes niemals zu finden.Die Kapillaren im Kerngebiet sind von einer Basalmembran umgeben, deren Dicke etwa 700 Å beträgt. An der Außenfläche der Basalmembran setzen die neurosekretorischen Zellen und ihre Fortsätze unmittelbar an. Eine poröse Bauweise des Endothels wurde nicht nachgewiesen.In den auf der Basalmembran fußenden Nervenendigungen sind keine oder nur wenige Sekretgranula festzustellen. Die Hauptaufgabe der Kapillaren des Kerngebietes dürfte daher nicht in der Aufnahme des Neurosekrets bestehen.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Spermatogenese

Zusammenfassung Die Struktur und Genese der oligopyrenen Spermien von Melania libertina Gould wurden licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Die atypischen Spermatiden enthalten außer den bekannten Organellen des Cytoplasmas sehr viele elektronendichte Granula, die innerhalb der erweiterten Zisternen des endoplasmatischen Retikulums zum Vorschein kommen. Ihre Größe und Form schwanken beträchtlich; die rundlichen Granula haben Durchmesser von 20 bis 80 m. Die Granula verschmelzen zu großen, lichtmikroskopisch sichtbaren Körperchen, die RNA-Reaktion geben. Es wurde nachgewiesen, daß die Ribonucleoproteine in partikulärer Form durch die Kernporen in das Cytoplasma und weiter in die Zisternen des endoplasmatischen Retikulums übertreten. Damit ist die Annahme berechtigt, daß die in Zisternen auftretenden Körperchen keine Viren sind, sondern die aus dem Kern in die Zisternen übergetretenen RNP-Komplexe.Eine chemische Umwandlung der RNP in PAS-reaktionpositive Substanz wurde lichtmikroskopisch nachgewiesen.Im Karyoplasma des fertigen, oligopyrenen Spermatozoons ist eine fädige Struktur zu erkennen.Die Untersuchungen wurden durchgeführt mit Unterstützung durch The United States Public Health Service Grant-RG-8327.     

Die postnatale Funktionsentwicklung der Nebenniere beim Goldhamster (Mesocricetus auratus)

Zusammenfassung An 80 Nebennieren des Goldhamsters (Mesocricetus auratus) wird die Funktionsentwicklung des Markorgans mit Hilfe der Chromat- und Jodatreaktion untersucht.Chromatpositive Granula als Zeichen des Vorhandenseins von Catecholaminen können erstmalig einen Tag postnatal, jodatpositive als Zeichen der Existenz von Noradrenalin erst am 17. Tag post partum nachgewiesen werden. Das Verteilungsmuster chromat- und jodatpositiver Zellen wird beschrieben. Die Befunde werden diskutiert.

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Summary With the help of the iodate- and chromate-reaction the functional development of the medulla of the suprarenal gland ist investigated in 80 suprarenal glands of golden hamsters (Mesocricetus auratus).Chromate-positive granules, indicating the presence of catecholamines, can be observed one day post natum, whereas iodate-positive granules, indicating the presence of noradrenalin, appear only on the 17th day post partum. The distribution pattern of the chromate- and iodate-positive cells is described. The results are discussed.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die DÜnnschnittkontrastierung mittels Bariumchlorid: Eine Methode für den topochemischen Nachweis Von Stoffen mit unvollständig veresterten schwefelsäure gruppen im submikroskopischen Bereich

Zusammenfassung Subkutanes Gewebe aus der Schnauze von weißen Ratten wurde mit Glutaraldehyd fixiert, mit Osmiumtetroxyd nachfixiert und in ein Gemisch von Butyl- und Methylmethacrylat (91) eingebettet. Ultradünne Schnitte dieses Materials wurden auf Kupfernetze aufgenommen, welche mit einer Formvarfolie versehen waren, und dann für 5–7 Std auf einer 10% igen wäßrigen Bariumchloridlösung mit einem pH von 4,5 schwimmen gelassen (befilmte Seite der Trägernetze nach unten). Elektronenmikroskopisch konnte daraufhin eine beträchtliche Dichtezunahme der spezifischen Granula von Mastzellen und der Kollagenfibrillen beobachtet werden. All die anderen submikroskopischen Strukturkomponenten des subkutanen Gewebes zeigten dagegen keinen deutlichen Kontrastierungs-effekt. Die Selektivität der Bariumchloridmethode wurde noch viel augenscheinlicher, wenn sie bei Dünnschnittpräparaten von Gewebsstücken zur Anwendung kam, welche nicht mit Osmiumtetroxyd nachfixiert worden waren. Während alle anderen ultrastrukturellen Details des nur mit Glutaraldehyd fixierten Gewebes im Elektronenmikroskop so kontrastarm erschienen, daß sie nicht identifiziert werden konnten, waren die Mastzellengranula und die Kollagenfibrillen auf Grund ihrer erhöhten Dichte leicht zu erkennen. Die spezifischen Granula der Mastzellen weisen einen hohen Heparingehalt auf und vom Kollagen nimmt man an, daß es auf das engste mit Chondroitinsulfat vergesellschaftet ist. Sowohl das Heparin als auch das Chondroitinsulfat sind saure Mukopolysaccharide mit einer Vielzahl von unvollst andig veresterten Schwefelsäuregruppen. Auf Grund der großen Affinität der Bariumionen zu Sulfationen liegt die Vermutung nahe, daß die nach der Einwirkung von Bariumchlorid im Elektronenmikroskop feststellbare Kontrastzunahme der Mastzellengranula und der Kollagenfibrillen auf der Anwesenheit von Stoffen mit freien Schwefelsäuregruppen innerhalb dieser Strukturen beruht.

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Summary Subcutaneous tissue from white rats' snouts was fixed with glutaric acid dialdehyde, postfixed with osmium tetroxide, and embedded in a 91 butyl-methyl methacrylate mixture. After mounting on formvar coated copper grids ultrathin sections were floated face down for 5 to 7 hours upon a 10% aqueous solution of barium chloride at pH 4.5. This resulted in a considerable increase in electron density of the specific granules of mast cells and of collagen fibrils. All the other submicroscopic structures of the subcutaneous tissue did not show any definite staining effect. The selectivity of this barium chloride method became much more evident when it was applied to ultrathin sections of tissue specimens not postfixed with osmium tetroxide. While all the other ultrastructural components of the tissue fixed only with glutaraldehyde were to pale for identification, the mast cell granules and the collagen fibrils could be easily recognized by their enhanced electron contrast. The specific granules of the mast cells have a very high content of heparin, while collagen is said to be closely associated with chondroitin sulphate. Both heparin and chondroitin sulphate are acid mucopolysaccharides with a multitude of incompletely esterfied sulphate groups. The known affinity of barium ions for sulphate ions gives rise to the beliefe that the increased electron density of the mast cell granules and the collagen fibrils after staining with barium chloride is due to the presence of substances with free sulphate groups in these structures.

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Im Auszug vorgetragen auf der 11. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie (Zürich 1963) und am 8. Internationalen Anatomenkongreß (Wiesbaden 1965).     

Die Entstehung des Parenchympigmentes in der menschlichen Epiphysis cerebri

Zusammenfassung Die hellen, stark lichtbrechenden runden Körnchen in den n. Bl. der Pinealzellkerne treten meist erst nach Abbau der mit Methylgrün-Pyronin besonders gut hervorhebbaren Schollen auf. Der sonstige Inhalt der n. Bl. ist dann meist homogen und mit Lichtgrün färbbar. Diese hellen Körnchen scheinen von noch weicher Konsistenz zu sein, da Verschmelzungen zweier Körnchen beobachtet werden konnten. Nach den hellen Körnchen oder mit ihnen zusammen treten gelb gefärbte Granula auf, zwischen denen alle Farbübergänge vom lichten Gelb bis zum dunklen Braun vorkommen. Die farblosen und die gefärbten Granula sind meist rund und stark lichtbrechend. Die dunklen Pigmentkörnchen, die gleiche Farbe wie die im Cytoplasma liegenden Granula haben, sind meist etwa 0,8 groß. Es ist denkbar, daß die farblosen, stark lichtbrechenden Körnchen Vorstufen der späteren Pigmentkörnchen in den n. Bl. sind.Im Hämatoxylinpräparat findet man in einer großen Zahl von Kernen kleinste gelb gefärbte Massen frei im Kernraum, die sich von dem in den n. Bl. liegenden Pigment, abgesehen von der Größe, durch offenbar eckige Form unterscheiden. Vielleicht sind sie die farbgebenden Substanzen, welche in die farblosen Granula transportiert werden. Grundsätzlich kann der Inhalt der n. Bl. auf jedem Umwandlungsstadium nach der Art des Schleusenmechanismus in Cytoplasma entleert werden. Die Pigmentkörnchen pflegen dann meist noch etwas größer zu werden. Verschiedene Größe der Pigmentkörnchen in den n. Bl. deutet auf ein Wachstum der Pigmentgranula hin.Statistische Erhebungen zeigen, daß alle Pigmentkörnchen des Cytoplasmas aus dem Kern stammen können. Die so oft beobachtete Neigung der Pigmentkörnchen des Cytoplasmas, sich zu kleinen Gruppen zu vereinigen, ist ein Beweis dafür, daß die soeben aus dem Kern entleerten Pigmentkörnchen nicht gleich über das ganze Cytoplasma verstreut werden.Die n. Bl. sind fett- und eisenfrei, während gelegentlich in den Parenchymzellkernen Eisen frei im Kernraum gefunden wurde.Die Nuclealfärbung nach Feulgen ergibt, daß es nucleale Stoffe sind, die sich an der kernseitigen Wand der n. Bl. anreichern.Mit Unterstützung des Vereins der Freunde und Förderer der Medizinischen Fakultät.     

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.     

Über Struktur und Histochemie des Integumentes von Echinorhynchus gadi Müller (Acanthocephala)

Zusammenfassung Die synzytiale Epidermis des Darmparasiten Echinorhynchus gadi besteht aus 4 übereinanderliegenden Zonen: apikal befindet sich eine von zahlreichen Poren durchsetzte intrazelluläre elektronendichte Schicht, durch die fingerförmige Einstülpungen des Plasmalemms in die Tiefe ziehen. Diese bilden eine eigene Zone, die durch ihren Gehalt an Enzymen und Pinozytosebläschen gekennzeichnet ist. An eine mittlere Faserschicht, in deren Bereich häufig größere Glykogenfelder lagern, schließt sich basal eine Zone mit zahlreichen Vakuolen und Granula an. Die Lemnisken, die nicht durch eine Plasmamembran von der Epidermis getrennt sind, besitzen auffallend viele Lysomen und Fetteinschlüsse. Die Lemnisken dienen vermutlich der Resorption von Fetten und stellen modifizierte Darmkanäle dar.

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Structure and histochemistry of the integument of Echinorhynchus gadi Müller (Acanthocephala)

Summary The syncytial epidermis of the gut-parasite Echinorhynchus gadi consists of four different zones: an apical intracellular electron dense layer, perforated by numerous narrow holes, through which fingerlike invaginations of the surface-plasmalemm penetrate into the cytoplasm, where they constitute an own layer, characterized by specific enzyme activities as well as by pynocytotic vesicles. A central fibre-layer, in which frequently large fields of glycogen occur, is followed by a basal zone with vacuoles and granules. The lemniscs are not separated by a plasmamembrane from the epidermis. They are particularly rich in lysosomes and lipid droplets. They serve the resorption of lipids and are presumably modified intestinal tracts.

Die Untersuchung wurde mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt. — Herrn Professor Bargmann danke ich für die Überlassung eines Arbeitsplatzes im Anatomischen Institut Kiel, Herrn Dr. rer. nat. U. Welsch für die Überlassung des Themas.     

Strukturbesonderheiten der Anurenepiphyse nach prolongierter Osmierung und Anwendung der Acetylcholinesterase-Reaktion

Zusammenfassung Mit der prolongierten Osmierung nach Friend wird an den Außengliedern der pinealen Sinneszellen von Rana temporaria eine körnige Schwärzung erzielt. Diese Partikel haben einen Durchmesser von etwa 50 Å. In Analogie zu den Befunden an den retinalen Stäbchen (Eakin und Brandenburger) wird das geschwärzte Material als das Reaktionsprodukt eines Photopigments gedeutet. Weiterhin kann man mit dieser Methode in den pinealen Stützzellen 300–2500 Å große Granula darstellen, die im Golgi-Apparat entstehen. Die für Stützzellen charakteristischen Granula ermöglichen eine sichere Erkennung kleiner Stützzellanschnitte. Obwohl der Chemismus der Friendschen Reaktion nicht bekannt ist, bewährt sich diese Fixierungsmethode bei der elektiven Darstellung bestimmter Zellstrukturen. So war es möglich, den Degenerationsablauf an den Sinneszellaußengliedern und das Verhalten von Zellfortsätzen im perivaskulären Raum präziser als bisher zu untersuchen. Mit der Acetylcholinesterase-Reaktion können in der Anurenepiphyse nur Ganglienzellen und deren Neuriten elektiv hervorgehoben werden; basaler Rezeptorenfuß und die plexiformen Zonen sind dagegen negativ.

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The anuran pineal organ after prolonged osmium tetroxide fixation and in acetylcholinesterase preparations

Summary 50 Å particles are selectively demonstrated in the cytoplasmic lamellae of the outer segments of the pineal sensory cells inRana temporaria after prolonged osmium tetroxide fixation according to Friend. In analogy to the interpretations of Eakin and Brandenburger concerning the rods of the lateral eye, it is assumed that a photopigment is present in the outer segment of the anuran pineal receptors. Furthermore, 300–2500 Å granules are demonstrated in the supportive cells; these originate in the Golgi zone. The characteristic granules of supportive cells are an important feature in the demonstration of small supportive cell segments. The chemical basis of the Friend reaction is not completely understood. However, the reaction proves to be useful in the demonstration of certain cell organelles. A more precise picture of degenerating outer segments of pineal sensory cells and of the distribution of terminal processes of different pineal cell types in the perivascular spaces can be obtained by the prolonged osmium tetroxide fixation. The nerve cells of the anuran pineal organ and their axons are demonstrated selectively by the acetylcholinesterase technique. The basal feet-like processes of the receptor cells and the plexiform zones of the pineal organ are negative in acetylcholinesterase preparations.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Apokrine Sekretion der peritrophischen Membran von Chironomus thummi piger Str. (Diptera)

Zusammenfassung Am Beispiel der Larven von Chironomus thummi piger werden die Zellen, die die peritrophische Membran abscheiden, licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Es liegen zwei Zelltypen vor, die einerseits durch ihren Reichtum an granulären E.R.-Schläuchen (ER-Zellen), andererseits durch ihren hohen Gehalt an Mitochondrien (M-Zellen) charakterisiert sind. Die ER-Zellen zeigen Veränderungen, die in vielerlei Hinsicht der klassischen Auffassung der apokrinen Sekretion entsprechen und sich nicht in ein modernes Schema der Sekretionsmorphologie einordnen lassen. Die Zellen gehen im Verlauf der Sekretabgabe weder völlig zugrunde, noch bleiben sie vollständig erhalten. Die M-Zellen, die im Gegensatz zu den ER-Zellen keine Sekretionsgranula besitzen, weisen ähnliche Umwandlungen auf. Das fertige Sekretionsprodukt — die peritrophische Membran — entstammt einmal vorgeformten Sekretionsgranula, zum anderen der umgewandelten, abgeschnürten oberen Zellhälfte. Die peritrophische Membran besteht aus zwei Schichten, wovon die lumenseitige, auf Längsschnitten quergestreifte Lage (Wabentextur) vermutlich aus den Sekretionsgranula hervorgeht und die andere längsgefaserte Lage auf die Umwandlung von Zytoplasma zurückzuführen sein dürfte. Die Mikrovilli der Sekretionszellen sind in keiner Weise für die Strukturierung der Wabentextur verantwortlich.

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On the apocrine secretion in the formation of the peritrophic membrane of chironomus thummi piger Str

Summary Taking the larvae of Chironomus thummi piger as an example, the cells secreting the peritrophic membrane have been investigated with the light- and electron-microscope. Two cell-types can be distinguished which in one case are characterized by abundant rough E.R.-tubules (ER-cells) and in the other case by large quantities of mitochondria (M-cells). The ER-cells undergo changes which in many respects correspond to the individual stages of the classic apocrine secretion, and thus do not fit into a modern scheme of the morphology of secretion. In the course of the discharge of the secretory product the cell neither becomes completely necrotic nor remains totally intact. The M-cells, which do not contain secretion granules like the ER-cells, show similar changes. The final product — the peritrophic membrane — is formed on the one hand by membrane bound secretion granules and on the other hand by the transformed and pinched off upper half of the cell. The peritrophic membrane consists of two layers, the one of which, facing the lumen of the midgut and exhibiting a honey-comb-texture, presumably is formed by the secretion granules, whereas the other layer arises from transformed cytoplasm. The microvilli of the secretory cells are not responsible for the formation of the honey-comb-pattern.

Die Untersuchungen wurden mit Unterstützung durch die Max-Planck-Gesellschaft und die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt.