Methodische Studien zur Cytochemie der Leukozytenphosphatasen

Zusammenfassung Es werden mehrere Techniken angeführt, die für den Phosphatasenachweis an Ausstrich- und Tupfpräparaten entwickelt wurden und hier sicher reproduzierbare Ergebnisse liefern. Im Prinzip handelt es sich um die Gomori-Technik des Nachweises der sauren Phosphatase (Bleisulfid-Methode). Benutzt wurden folgende Substrate: 1. Glycerophosphat beiph 6,6, 2. Aneurinpyrophosphat beiph 7,2, 3. Adenosin-3-monophosphorsäure beiph 6,0, 4. Adenosin-5-monophosphorsäure beiph 6,0. Die Inkubationszeit betrug 2–3 Std bei 37° C. Bei allen Substraten konnte die Reaktion durch vorhergehende Cyanidbehandlung komplett gehemmt werden.Auf die Reaktion der verschiedenen Blutzellen wird hingewiesen. Die starke Aktivität der Kapillaren und Retikulumzellen wird ausdrücklich betont. Die angeführten Methoden erscheinen besonders geeignet zum Studium der Retikulumzellen in bioptischen Knochenmarkspunktaten.

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Summary Several cytochemical techniques are described demonstrating the activity of phosphatases in blood and bone marrow smears. All theses methods are a modification of the lead-sulfide principle ofGomori for the demonstration of acid phosphatase. The following substrates were being used: 1. Sodium--Naphthylphosphate,ph 9,2. 2. Aneurinpyrophosphate (Cocarboxylase),ph 7,2. 3. Adenosine-3-monophosphoric acid,ph 6,0. 4. Adenosine-5-monophosphoric acid,ph 6,0. 5. Sodium-glycerophosphate,ph 6,6. The incubation time was 2–3 hours at 37° C. With all substrates the reaction was completely inhibited by preceding incubation in a 0,1 m cyanide solution.The reaction of different bone marrow cells is shortly described. The very strong activity of capillaries and reticulum cells is pointed out. The methods described seem especially useful for the study of reticulum cells in bone marrow smears.

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Mit 6 Textabbildungen     

Altersabhängige Veränderungen im histochemischen Reaktionsmuster des Thymus bei Wistar-Ratten

Zusammenfassung Makrophagen und entodermale Retikulumzellen samt Ausläufern lassen sich im Thymus der Wistar-Ratte durch den histochemischen Nachweis der sauren Phosphatase und der unspezifischen Esterase selektiv darstellen, während die Lymphozyten nicht reagieren.Häufigkeit und Verteilung der Retikulumzellen und Makrophagen lassen altersabhängige Unterschiede erkennen: Auf Kosten der Retikulumzellen nimmt die Zahl der Makrophagen mit fortschreitendem Lebensalter zu. Bei geschlechtsreifen Tieren bilden sie einen Wall an der Mark-Rinden-Grenze.Die Bedeutung der sauren Phosphatase in entodermalen Retikulumzellen wird unter der Annahme diskutiert, daß es sich um lysosomengebundenes Ferment handelt. Lysosomen sind im involvierenden Thymus wahrscheinlich an autolytischen oder phagozytotischen Prozessen beteiligt. Es stellt sich die Frage, ob Lysosomen in entodermalen Retikulumzellen des Thymus neugeborener Tiere in die Abgabe einer humoral wirksamen Substanz eingreifen können.

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Age dependent histochemical changes in the thymus of the Wistar rat

Summary Macrophages and entodermal reticulum cells in the thymus of Wistar rats contrast by their rich contents of acid phosphatase and unspecific esterase activity with the negativ reacting lymphocytes.Frequency and distribution of the cells vary according to different stages of age: at cost of the entodermal reticular cells the number of macrophages increases with progressive age. In sexually mature animals they form a typical layer at the corticomedullary junction.The functional meaning of acid phosphatase in the entodermal reticulum cells is discussed under the assumption that this enzyme is lysosomebound. In the involuting thymus lysosomes are involved in autolytic or phagocytic processes.The question arises wether lysosomes in entodermal reticulum cells in the thymus of newborn animals can take part in the control of an humoral function of the thymus.

     

Elektronenmikroskopische Autoradiographie mit H3-Thymidin an der Thymusrinde der Maus

Zusammenfassung Ultradünnschnitte durch die Thymusrinde erwachsener männlicher Mäuse wurden mit einer Einkristallschicht von Ilford-L 4-Photoemulsion überzogen. In elektronenmikroskopischen Autoradiogrammen können die mit H³-Thymidin markierten Zelltypen besser erkannt werden als in lichtmikroskopisch-autoradiographischen Untersuchungen am gleichen Gewebe.Den größten Anteil der freien Zellen stellen die kleinen Lymphocyten mit dichten, von wenigen Ausnahmen abgesehen, unmarkierten Kernen und schmalem Zytoplasmasaum. In der subkapsulären Zone finden sich gehäuft große Lymphozyten und ihre Vorstufen mit einem umfangreichen, nicht so dichten Kern und einem breiteren, freie Ribosomen enthaltenden Zytoplasmasaum. 83% der Kerne dieser Zellen sind deutlich markiert. Die epithelialen Retikulumzellen im Inneren der Rinde und das Randepithel haben unmarkierte Kerne. Nur vereinzelt werden markierte Retikulumzellen unmittelbar unter dem Randsaum gefunden. Plasmazellen sind in der Rinde nur selten zu finden. Ihre Kerne weisen keine Markierung auf. Die lichtmikroskopisch-autoradiographisch erhobenen Befunde von Hinrichsen (1963, 1965) werden elektronenmikroskopisch bestätigt: Bei der Maus stellt die unmittelbar unter der Kapsel liegende Randzone des Thymus die Keimschicht zur Bildung von Thymuslymphozyten dar.

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Summary Sections of the thymus of adult male mice were covered with Ilford-L 4 photographic emulsion. In electron microscopic autoradiograms, the labelled cell types after H³-thymidine injection — can be more easily identified than with light microscopic autoradiographic methods.Most of the free cells are small lymphocytes with dense, mostly unlabelled nuclei and scanty cytoplasm. In the sub-capsular zone larger lymphocytes with a bigger, but not so condensed nucleus and more extensive cytoplasm containing free ribosomes can be found. 83% of their nuclei are labelled with tritiated thymidine. The nuclei of epithelial reticulum cells in the inner cortex and the surface epithelium are unlabelled. Only very few labelled reticulum cells can be found immediately under the connective tissue layer. Plasma cells are rarely found in the cortex. Their nuclei are not labelled. The light microscopic autoradiographic findings by Hinrichsen (1963, 1965) are electronmicroscopically confirmed: the lymphocytes of the mouse thymus originate in the immediately sub-capsular cortex of the thymus.

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Herrn Professor Bargmann zum 60. Geburtstag gewidmet.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen der Phagozytose und Wirkung pyrogener Reizstoffe im Knochenmark

Zusammenfassung Die feinstrukturellen Vorgänge bei Phagozytose intravenös injizierter Tusche im Knochenark der Ratte werden beschrieben.5–15 min nach Injektion werden einzelne Kohlepartikel mittels pinozytotischer Membraneinstülpungen oder fingerförmiger Ausstülpungen von den Sinusendothelzellen aufgenommen und in kleinen, membranumgebenen Vesikeln abgelagert, die sodann zu größeren Zytosomen konfluieren. Die Zytosomen enthalten — neben den phagozytierten Kohleteilchen — mehr oder weniger eines feingranulären Materials. Von den Sinusendothelzellen gelangt die aufgenommene Tusche in die charakteristischen phagozytierenden Retikulumzellen, wo sie zusammen mit großen Mengen feingranulären Materials in Zytosomen abgelagert wird. Freie, extrazelluläre Tusche wird im Markparenchym nur ganz vereinzelt und nur während der ersten 5–15 min p. i. gefunden. Es wird diskutiert, daß die frei im Parenchym angetroffenen Partikel artefiziell dorthin verschleppt wurden. Mittels Auszählung von Tuschepartikeln wurden die zeitlichen Abläufe festgehalten: 5–15 min nach Injektion befinden sich einzelne Tuschepartikel im Lumen der Gefäße und in den Sinusendothelzellen; viel Tusche ist aber auch schon in Form von Zytosomen in den Sinusendothelien abgelagert. 1 Std bis 14 Tage nach Injektion ist Tusche nur noch innerhalb von Zytosomen abgelagert; zum großen Teil in den Sinusendothelzellen, zum kleineren Teil in phagozytierenden Retikulumzellen.4–8 Wochen nach Injektion sind kohlehaltige Zytosomen in Endothel- und phagozytierenden Retikulumzellen gleich häufig. — Injektion von Pyrexal verursachte eine periphere Leukozytose, rief aber im Knochenmark keine deutlichen Veränderungen in Struktur oder Tuscheverteilung hervor.Die Problematik von Tracer-Untersuchungen im feinstrukturellen Bereich und ihrer quantitativen Auswertung wird diskutiert; die Folgerungen, die sich aus den Ergebnissen für das Verständnis von Feinstruktur und Funktion des Knochenmarks als eines Bestandteils des RHS ziehen lassen, werden besprochen.

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Summary The fine structure of the bone marrow of rats after i. v. injection of carbon particles is described. 5–15 min after injection, sinusendothelial cells ingest carbon particles by means of pinocytotic invaginations or finger like processes of the cell membrane. The ingested carbon particles are deposited in small vesicles which afterwards form larger cytosomes. Besides the phagocytized carbon particles, the cytosomes contain a finely granular material. Later the ingested material is found also in the characteristic phagocytic reticular cells where it is deposited in cytosomes together with large amounts of finely granular material. Free extracellular carbon particles are found in the parenchyma only sparsely and only during the first 5–15 min p. i. It is discussed that the carbon particles found extracellularly in the parenchyma are artefacts. To document the sequence of events the number of particles was determined: 5–15 min p. i. carbon particles are found in the lumen of the vessels and in the sinusendothelial cells; however, some particles are already deposited as cytosomes in the sinusendothelial cells. 1 hour to 14 days after injection, the carbon particles are only deposited within cytosomes; the larger amount of the cytosomes is found in the sinusendothelial cells, the smaller in phagocytic reticular cells. 4–8 weeks p. i. the amount of carbon containing cytosomes in endothelial cells and phagocytic reticular cells is equal. Injection of Pyrexal caused a peripheral leucocytosis, but caused no distinguishable changes in the structure of the carbon distribution. The problems of tracer studies in electron microscopy and of their quantitative evaluation, as well as the conclusions which can be drawn from our results in understanding the fine structure and function of vascular and reticuloendothelial parts of the bone marrow are discussed.

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Studie im Rahmen der Assoziation Hämatologie EURATOM-GSF.

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Wir danken Frl. G. Wochinger und M. Darsow für ihre wertvolle Mitarbeit.     

Ultrastruktur des Pseudoculus vonEosentomon (Protura,Insecta)

Zusammenfassung In der Feinstruktur unterscheidet sich der Pseudoculus vonEosentomon nicht wesentlich von dem der Acerentomiden. Durch einen Endokutikulaporus treten die dendritischen Fortsätze zweier Sinneszellen, jeweils umgeben von einer Hüllzelle, in den Außenraum des Pseudoculus ein. Der Außenraum wird nach distal von einer äußeren Kutikulaschicht — vermutlich Epikutikula — abgeschlossen. Sie vermittelt durch regelmäßig angeordnete lange Spalten die Verbindung zur Außenwelt. Am Grunde der Spalten finden sich Porentubuli, die mit den Hüllzellen oder den distalen Fortsätzen der Dendriten Kontakt haben können. Aus der Feinstruktur kann geschlossen werden, daß der Pseudoculus als Chemo-, Hygro- und/oder Thermorezeptor fungiert.

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Ultrastructure of the pseudoculus ofEosentomon (Protura, Insecta)

Summary Concerning its fine structure the pseudoculus of Eosentomon is quite similar to that of Acerentomide Protura. There are two sensory cells innervating the organ. From each of them one dendritic process derives, surrounded by one enveloping cell. The processes of these four cells enter the distal cavity of the pseudoculus through a pore in the endocuticular layer. The cuticular layer of the cap seems to consist of epicuticle only. It is furrowed by long clefts connecting the distal cavity of the organ with the outside. Poretubules insert at the base of the clefts and may have contact with the cell membranes of both enveloping cells and dendritic processes. According to its structure the pseudoculus may function as chemo-, hygro- and/or thermoreceptor.

Für technische Mitarbeit danke ich Frau G. Raabe, für die Anfertigung der Zeichnung Frau C. St. Friedemann.     

Digestion by the larva of the pruinose scarab, Sericesthis geminata

An in vitro study of digestion by the subterranean larva of S. geminata revealed the presence of enzymes able to digest starch, trehalose, salicin, cellobiose, melibiose, maltose, sucrose, casein, and several forms of cellulose. The midgut is the major source of all enzymes except invertase and CMC-cellulase, for which hindgut preparations are more active. The pH values of the gut contents are: foregut 6.9, midgut 9.0 and hindgut 7.5. The midgut fluid is pumped forward into the foregut, and the carbohydrases in it are generally more active at the pH of the foregut than at the pH of the midgut. It is possible, therefore, that the foregut, which is itself insignificant as a source of enzymes, is the site of considerable carbohydrate digestion. The proteinase is inhibited 28% by trypsin inhibitors.

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Zusammenfassung Eine in vitro-Untersuchung über die Verdauungsvorgänge in den unterirdisch lebenden Larven von S. geminata wies Enzyme nach, die Stärke, Trehalose, Salicin, Cellobiose, Melibiose, Maltose, Rohrzucker, Kasein und mehrere Celluloseformen abbauen können. Versuche mit Vorder-, Mittel- und Enddarmextrakten zeigten, daß der Abbau von Rohrzucker und CMC-Cellulose in Ansätzen mit Enddarmpräparaten prozentual am höchsten war. Maximale Verdauung aller anderen geprüften Substrate erfolgte dagegen mit Mitteldarmpräparaten.Die pH-Werte betrugen im Vorderdarm 6,9, im Mitteldarm 9,0 und im Enddarm 7,5. Im Mittel- und Enddarm lagen die jewciligen optimalen pH-Werte für Maltose bei 6,5–7,0 und 7,5, für Melibiose bei 6,0–7,0 und 7,0–7,5, für Cellobiose bei 6,0–7,0 und 4,5, für Rohrzucker bei 7,0 und 6,0, für CMC bei 5,2 und 5,6.Die Verdauung unlöslicher Celluloseformen war durchweg gering, die der CMC dagegen beträchtlich.Die Mitteldarmflüssigkeit wird nach vorn in den Vorderdarm gepumpt. Die darin enthaltenen Carbohydrasen sind beim pH-Wert des Vorderdarmes meistens wirksamer als in dem des Mitteldarmes. Es ist deshalb möglich, daß im Vorderdarm, welcher selbst wahrscheinlich keine Enzyme produziert, doch eine beträchtliche Kohlenhydratverdauung stattfindet.Die Wirksamkeit der Proteinase wird durch bekannte Tryptin-Hemmstoffe um 28% reduziert.

     

Die ultrastruktur des pseudoculus von Allopauropus (pauropoda) und die homologie der schläfenorgane

Zusammenfassung Im Pseudoculus von Allopauropus konnen Sinneszellen und 2 Arten von Hüllzellen unterschieden werden. Die peripher gelegenen Hüllzellen sparen im Zentrum des Organs eine Fldche aus, an der die dendritischen Fortsätze von ca. 16 Sinneszellen durchtreten. Pro Dendrit sind 2 Sinneszilien vorhanden, die sich unter Verzweigung nach peripher unter der Kutikula ausdehnen. Jeweils eine innere Hüllzelle umschlicßt mehrere proximale Dendritenabschnitte getrennt voneinander. Die Kutikula des Pseudoculus ist durch zahlreiche Poren perforiert. Man kann daher annehmen, daß es sich beim Pseudoculus um ein olfaktorisches Sinnesorgan handelt. Es wird die Homologie von Pseudoculi, Tömösváryschen Organen und Postantennalorganen diskutiert.

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Ultrastructure of the pseudoculus of Allopauropus (pauropoda) and the homology of temporal organs

Summary The pseudoculus is a large elliptic sense organ situated on thelateral side of the head capsule. It consists of about 16 sensory cells and two kinds of enveloping cells. The outer enveloping cells are situated in the periphery of the organ and leave a central pores open for passage of the dendrites. Each dendrite has two sensory cilia, their branches spread beneath the cuticula. Each of the inner enveloping cells surrounds several proximal dendritic segments separately. The cuticula of the pseudoculus is perforated by numerous pores. This configuration suggests that the pseudoculus is an olfactory organ. The homology of pseudoculi, temporal organs and postantennal organs is discussed.

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Ich danke Frau O. Raabe für die technische Mitarbeit, Fran C. St. Friedemann für die Anfertigung der Zeichnungen und Herm U. Scheller für die Unterstützung bei der Bestimmung der Pauropoden.     

Histochemische Untersuchungen über den Involutionsmechanismus der Milchdrüse

Zusammenfassung Es wurden mit histochemischen Methoden Milchdrüsen von Meerschweinchen in physiologischer und durch Kastration während der Laktationsperiode hervorgerufener Involution untersucht. Nachgewiesen wurden alkalische und saure Phosphatase (APh und SPh), unspezifische Esterase, Sukzinodehydrase, SH-Gruppen, Nukleinsäuren und Lipide. — Die Aktivität der SPh nimmt während der Involution zu. Die Bedeutung dieses Enzyms für den Rückbildungsprozeß des Drüsengewebes wird diskutiert. — Das Vorkommen der APh-Aktivität in Drüsenendstücken im Involutionsstadium kann auf die Beteiligung dieses Enzyms an der Rückresorption der mit der Milch ausgeschiedenen Substanzen hinweisen. — Zwischen der Aktivität der unspezifischen Esterase und dem Gehalt sowie der Lokalisation von Lipiden besteht eine Abhängigkeit. — Es konnten keine Unterschiede in der Sukzinodehydraseaktivität und dem DNS-Gehalt aufgezeigt werden. — Die Verminderung von SH-Gruppen und RNS hängt mit dem Aufhören der Sekretionsproduktion durch die Zellen der Drüsenendstücke der Milchdrüsen zusammen.

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Histochemical studies on the involution mechanism of the mammary gland

Summary Histochemical methods were used to study mammary glands of guinea pigs in the course of physiologic involution and that induced by castration during lactation. Alkaline and acid phosphatases, unspecific esterase, succinic dehydrogenase, SH groups, nucleic acids and lipids were determined. Acid phosphatase activity was found to be increased in mammary glands, subject to involution. The participation of the enzyme in the involutionary process of the gland tissue is discussed. The distribution of alkaline phosphatase in the secretory sections of the gland during involution would suggest the participation of the enzyme in the reabsorption of the substance secreted with milk. A correlation existing between the activity of unspecific esterase, the level and distribution of lipids in the mammary gland could be established. No differences were detected in the activity of succinic dehydrogenase and DNA level. A decrease in SH groups and RNA content is related to cessation of milk secretion.

     

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

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

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

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

     

Elektronenmikroskopische Verteilung und Spezifität der sauren 5′-Nucleotidase im Zentralnervensystem der Ratte

Zusammenfassung Es wird eine Methode zur ultracytochemischen Darstellung der sauren 5-Nucleotidase im Zentralnervensystem der Ratte beschrieben. Die Ergebnisse werden mit der elektronenmikroskopischen Verteilung der sauren Phosphatase verglichen.In Rückenmark, Medulla oblongata und Endhirn sind beide Enzyme in den Cisternen und Bläschen des Golgi-Apparates sowie Lysosomen lokalisiert. Daneben kommen negative Golgi-Zonen und Lysosomen vor. Bei pH 5,5 tritt die saure Phosphatase zusätzlich in Kern und Ergastoplasma der Nervenzellen auf. Intralysosomal bestehen zwischen der sauren 5-Nucleotidase und Phosphatase Verteilungsdifferenzen.Gegenüber Hemmsubstanzen verhalten sich diese Enzyme unterschiedlich, wobei die Wirkung des Inhibitors von seiner Konzentration und dem untersuchten Areal abhängt.

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Electron microscopic distribution and specifity of acid 5-nucleotidase in the central nervous system of the rat

Summary A method for the ultracytochemical demonstration of acid 5-nucleotidase has been described in the central nervous system of the rat. The results were compared with those obtained for acid phosphatase.In the spinal cord, medulla oblongata and fore brain both enzymes are localized in the cisterns, vesicles and vacoules of the Golgi apparatus as well as in lysosomes. Some Golgi cisterns and lysosomes do not react. In addition at pH 5.5 acid phosphatase can be observed in the nucleus and in the ergastoplasm of the nerve cells. Concerning the intralysosomal distribution these enzymes exhibit some differences.Following pretreatment with various inhibitors differences occur between acid 5-nucleotidase and phosphatase depending also from the concentration of the substance used and the region investigated.

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Herrn Dr. R. Gossrau, Anatomisches Institut der Universität Würzburg/BRD, danken wir für die Hilfe bei der Manuskriptanfertigung.     

Histochemischer und autoradiographischer Katecholaminnachweis an einem Gewebsschnitt

Zusammenfassung Es wird ein einfaches Verfahren für die Kombination von Katecholaminfluorescenz und Katecholaminautoradiographie an Kryostatschnitten beschrieben. Hierdurch werden Aussagen über Qualität, Quantität und Stoffumsatz der Katecholamine in einzelnen Zellgruppen oder einzelnen Zellen möglich. Die Methode beruht auf dem von Heene (1968) angegebenen Katecholaminnachweis am gefriergetrockneten Kryostatschnitt. Für die in Anschluß an die fluorescenzmikroskopische Untersuchung durchgeführte Stripping-film Autoradiographie ist eine Fixierung der Schnitte unerläßlich. Hierfür eignen sich besonders gut Glutaraldehyd (pH 7,2) und das Orthsche Fixans mit Glutaraldehydzusatz. Die Brauchbarkeit und Verläßlichkeit der Methode wurde an verschiedenen Geweben der Ratte nachgewiesen. — Für Untersuchungen des Nebennierenmarks ist vorteilhaft, daß durch die Nachfixierung der gefriergetrockneten Kryostatschnitte mit bichromathaltigen Fixantien auch im Autoradiogramm eine Differenzierung von A- und N-Zellen leicht möglich ist; nur die N-Zellen zeigen nämlich eine ausgeprägte Phaeochroinie. Die phaeochrome Reaktion der N-Zellen wird nur an formaldehydbedampften Schnitten beobachtet.

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Simultaneous histochemical and autoradiographic demonstration of catecholamines in cryostat sections

Summary A simple method is described that combines fluorescence histochemistry and autoradiography of catecholamines in cryostat sections. By means of this method, qualitative and quantitative data may be obtained as well as insights in catecholamine metabolism of cell groups or single cells. The method is based on the demonstration of catecholamines in freeze dried cryostat sections (Heene, 1968). Following fluorescence microscopy and proceeding stripping-film autoradiography the sections must be fixed. Glutaraldehyde (pH 7,2) and Orth's fixative with glutaraldehyde added are best suited for this purpose. The method yields good and reproducible results in various rat tissues. — For investigations of the adrenal medulla it is of advantage that following a fixation with bichromate-containing fixatives a clear differentiation of A- and N-cells is possible even in autoradiograms due to a bichromate reaction of N-cells; the reaction takes place only in sections previously exposed to formaldehyde vapour.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Phagocytose Strahlengeschädigter Lymphocyten im Thymus von Ratten

Zusammenfassung Die epithelialen Retikulumzellen des Thymus lassen elektronenmikroskopisch desmosomale Verbindungen, filamentäre Strukturen und Granula im Cytoplasma erkennen, so daß sie sich von den mesenchymalen Retikulumzellen eindeutig unterscheiden lassen. Nach einem Strahleninsult mit subletalen Dosen finden sich zudem in den epithelialen Zellen 1–3 Tage p. irr. einzelne oder mehrere, unterschiedlich große vakuolenähnliche Gebilde im Cytoplasma, die perlschnurartige Strukturen enthalten. Offenbar handelt es sich hierbei um Zellreste von phagocytierten Lymphocyten. Auch im Cytoplasma der mesenchymalen Retikulumzellen finden sich nach Strahleneinwirkung einzelne oder mehrere, unterschiedlich große Einschlüsse, die ihrerseits sehr elektronendichte, tröpfchenartige Gebilde enthalten. Einzelne Einschlüsse lassen noch deutlich ihren lymphocytären Charakter erkennen.Auf Grund dieser Befunde wird angenommen, daß sowohl die epithelialen als auch die mesenchymalen Retikulumzellen des Thymus strahlengeschädigte Lymphocyten phagocytieren, jedoch nach einem verschiedenen Mechanismus abbauen.

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Summary In electron micrographs the epithelial reticular cells of the thymus show desmosomal connexions, filamentous structures, and granules in the cytoplasm; they are therefore clearly distinguishable from mesenchymal reticular cells. 1–3 days after irradiation with sublethal doses one or more vacuole like structures of varying size are observed in the cytoplasm of the epithelial cells. These vacuoles often contain moniliform structures, which appear to be debris of phagocytised lymphocytes. Following irradation the cytoplasm of mesenchymal reticular cells likewise shows single or multiple inclusions, which in turn contain electron-dense droplet-like structures. Some of these inclusions are still clearly identifiable as remnants of lymphocytes.On the basis of these findings it is postulated that epithelial as well as mesenchymal reticular cells of the thymus phagocytise lymphocytes damaged by irradation. However, in each cell type a different mechanism seems to be responsible for the breakdown of the phagocytised lymphocytes.

     

Zur Morphokinetik und Cytochemie der Schilddrüse

Zusammenfassung Der Funktionswandel der Schilddrüse des Goldhamsters wurde mit elektronenmikroskopisch-cytochemischen und -autoradiographischen Methoden an Drüsen mit supprimierter und akut stimulierter Funktion studiert. Die Schilddrüse des Normaltieres ist durch schlauchförmige, kolloidarme Follikel mit morphologisch aktiven Thyreocyten und ein stark vascularisiertes Stroma gekennzeichnet. Besonderes cytochemische Merkmal der Hamsterschilddrüse ist die Aktivität von alkalischer Phosphatase an der apikalen Zellgrenze des Follikelepithels. Diese Reaktion hängt von dem Funktionszustand der Drüse ab. Die Aktivität von saurer Phosphatase ist in sekundären und primären Lysosomen des apikalen Cytoplasma lokalisiert und hängt ebenfalls vom Funktionszustand der Drüse ab. Die Aktivität von ATP-ase findet sich vor allem in besonderen mesenchymalen Zellen des perifolliculären Interstitiums. Diese Zellen haben morphologische Merkmale von Pericyten und werden als Uferzellen des Lymphgefäßsystems in der Schilddrüse angesehen. Die cytochemischen Befunde werden im Hinblick auf die morphologischen Merkmale der Hormonsekretion diskutiert.

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Morphological kinetics and cytochemistry of the thyroid glandElectron microscopic-cytochemical and radioautographical investigation in the golden hamster (Cricetus auratus)

Summary The functional activity of the thyroid gland in the golden hamster was suppressed by exogeneous hormone (T₄) and was subsequently stimulated by exogeneous TSH. Morphological kinetics were studied by electron microscopical cytochemistry and radioautography following¹²⁵iodine injection. The normal gland possesses tubule shaped follicles with active epithelium and is rich in alkaline phosphatase which is localized at the apical cell border of the follicular epithelium. This activity is exclusively demonstrable in the functionally active gland. Activity of acid phosphatase is demonstrated in secondary and in primary lysosomes of the follicular epithelium. Activity of ATP-ase in mainly localized in perifollicular cells which are interpreted to be pericytes. These cells seem to form the perifollicular lymphatic vessels of the gland. The results are discussed and correlated to cellular mechanisms of hormonal secretion in the thyroid gland.

Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Role of waxblooms in preventing attachment to brassicas by the mustard beetle, Phaedon cochleariae

Mustard beetles (Phaedon cochleariae (Fabricius)) adhered slightly better to hairy leaves than to glaucous leaves of Brassica oleracea but by far the best adhesion was to glossy leaves. Scanning electron micrographs illustrate how adhesion between the climbing setae on the tarsi of P. cochleariae and the leaf surfaces was hindered by the vertical rods and dendritic plates on glaucous leaves. The importance of the wax bloom in determining colonisation of brassicas by insects is discussed.

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Zusammenfassung Senfkäfer (Phaedon cochleariae) konnten sich etwas besser an haarigen Blättern von Brassica oleracea halten als an wachsigen Blättern, weitaus am besten war aber die Adhäsion an glatten Blättern (P<0.05). Scanning-elektronenmikroskopische Aufnahmen zeigen, wie die Adhäsion zwischen den Steigborsten der Tarsen von P. cochleariae und den Blattoberflächen behindert wurde durch die vertikalen Leisten und durch die dendritischen Platten auf den wachsigen Blättern. Die Bedeutung der Wachsausscheidungen für die Kolonisation von Brassica durch Insekten wird diskutiert.

     

Elektronenmikroskopische Zytomorphologie der männlichen Brustdrüse

Zusammenfassung Im Vergleich zu lichtmikroskopischen Untersuchungen an der Mamma virilis wird anhand von 2 operativ entfernten Brustdrüsen eines 57 und 63 Jahre alten Mannes die elektronenmikroskopisch erfaßbare Zytomorphologie beschrieben. Die Befunde werden den physiologischen Wachstumsimpulsen dieses Organs gegenübergestellt und Fragen der Zelldifferenzierung, der Desquamation und apokrinen Sekretion beantwortet. Elektronenmikroskopisch werden am Drüsenepithel Basalzellen, größere Zellen der oberflächlichen Zellreihen und Myoepithelzellen unterschieden. Diese Zellen entsprechen den Gangepithelien der weiblichen Brustdrüse und besitzen intracytoplasmatische Filamente. Diese stellen ein häufiges Differenzierungsprodukt des Zytoplasmas dar. Mechanismen einer Sekretion waren nicht nachweisbar. In die Drüsenlichtung werden pseudopodienartig vorgewölbte Zytoplasmateile abgeschnürt (Extrasionsvorgang). — Superfiziale Zellen werden desquamiert, wobei die Zytolyse in den marginalen Zytoplasmaschichten erfolgt. Kern und Teile des Zytoplasmas gelangen in die Drüsenlichtung. — Die Befunde zeigen die von Lebensalter und Proliferationsreiz abhängigen Vorgänge eines permanenten Zellersatzes in der männlichen Brustdrüse an.

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Ultrastructure of the mammary gland of the human male

Summary The ultrastructure of two mammary glands obtained operatively from a 57-year old and a 63-year old man was compared to the structure observed in the light microscope, and related to stimuli controlling growth of the gland, cellular differentiation and desquamation, and apocrine secretion. The glandular epithelium, which is analogous to that of the female mammary gland, is differentiated into basic cells, large superficial cells, and myoepithelial cells. The cells have intracytoplasmic filaments, that may be a sign of differentiation. Mechanisms for secretion were not observed, although pseudopodia-like parts of the cytoplasm are extruded into the glandular lumen. Superficial cells are desquamated, followed by cytolysis of their margins. These findings illustrate the replacement of cells due to age and altered stimuli.

Frl. St. Walter, lt. Assistentin des elektronenmikroskopischen Labors, danken wir für Präparationen und Photoarbeiten.     

Histochemische Untersuchungen zur Spezifität und Anwendung der Carbodiimidreaktion für den Nachweis von Carboxylgruppen

Zusammenfassung Mittels vergleichender Untersuchungen und Blockierungs-bzw. Abbauverfahren wurde der Reaktionsumfang für die Säureanhydridreaktion und für die Carbodiimidreaktion zum histochemischen Nachweis für Carboxylgruppen bestimmt. Die Carbodiimidreaktion erfaßt COOH-Gruppen von Proteinen und von einigen sialinsauren Kohlenhydraten. Durch den zusätzlichen Nachweis saurer Kohlenhydrate unterscheidet sie sich von der Säureanhydridreaktion. Außerdem wurde der Fixierungseinfluß auf das Ergebnis der Carbodiimidreaktion ermittelt.

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Summary The reactive range of the acid anhydride reaction and the carbodiimide reaction for the histochemical demonstration of carboxyl groups was investigated by comparative methods, blocking tests and analytical methods. The carbodiimide reaction reveals COOH-groups of proteins and several sialinic acid carbohydrates. The additional demonstration of acid carbohydrates distinguishes the carbodiimide reaction from the acid anhydride reaction. The influence of fixatives on the outcome of the carbodiimide reaction is also investigated.

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Mit Unterstützung durch einen Forschungsauftrag des Ministeriums für das Hoch-und Fachschulwesen der DDR.     

Strukturänderungen des Endoplasmatischen Reticulums und Auftreten von Proteinfilamenten während der Siebröhrendifferenzierung beiSmilax excelsa

Zusammenfassung Im Verlauf der Siebröhrendifferenzierung beiSmilax findet eine kontinuierliche Transformation des Endoplasmatischen Reticulums (ER) von über das Plasma gleichmäßig verteilten Zisternen des rauhen zu wandständigen Membrankomplexen des glatten Typs statt. Die Strukturänderungen beginnen in sehr jungen Siebröhren mit dem lokalen Schwellen einiger ER-Zisternen, die allmählich auf alle Zisternen übergreifen und sie zunächst in ein ausgedehntes System gewundener Tubuli überführen, das zunehmend ärmer an Ribosomen wird. Dieser Zustand ist noch deutlich vor der endgültigen Kern- und Tonoplastendegeneration und der Öffnung der Siebporen erreicht. Gleichzeitig treten auch die ersten Ansammlungen von Proteinfilamenten auf. — Für die Synthese der einzelnen Proteinfilamente wird eine Beteiligung freier oder membrangebundener Ribosomen zum Zeitpunkt des Beginns der Strukturänderungen am ER diskutiert. — Spätere Aggregationen des veränderten ER-Systems sind vermutlich nicht mehr funktionsbedigt: Durch Drehungen der ER-Tubuli wird auf möglichst kleinem Raum ein Maximum and Membranen gespeichert, die an den weiteren strukturellen Veränderungen innerhalb des Siebelementplasmas nicht mehr teilnehmen.

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On relations between structural changes in the endoplasmic reticulum and the appearance of protein filaments in differentiating sieve tubes ofSmilax excelsa

Summary The endoplasmic reticulum (ER) ofSmilax sieve tubes is one of the cell organelles that are continuously present during the entire life of the cells specialized in long-distance translocation. But it passes through major structural changes during sieve-tube ontogeny: Extended cisternae of the granular ER present within young sieve tubes change for convoluted membrane complexes of agranular ER within differentiated cells. The structural changes are initiated by a local swelling of some of the cisternae. The transformation of straight cisternae into slightly swollen and twisted tubuli-like compartments is completed prior to the final degeneration of nucleus and tonoplast and the opening of the sieve-plate pores. Aggregations of protein filaments (P-protein bodies) first are visualized at this stage of ER differentiation. The synthesis of the first protein filaments with the aid of free or membrane bound ribosomes in the initial phase of ER transformation is discussed. Further changes in the ER system, as formation of aggregates of convoluted elements, seem to be of minor importance to the function of the organelle.

     

Flight activity of Leucoptera spartifoliella (Lepidoptera, Lyonetiidae)

The flight activity of Leucoptera spartifoliella was studied in a relatively enclosed area of broom. Sarothamnus scoparius (L.) Wimmer in 1964, 1965 and 1966 in England.The adult period has a definite flight phase during which flight, within and away from the population birth place, occurs mainly in the evenings.The numbers flying are governed by the size and the age of the population, and the temperature at the time of peak flight. Rainfall appears to be the most important inhibitor of flight.Emigration early in the flight period is truly migratory, but becomes an extension of the trivial movements later on in the period.An equation for calculating the numbers of the moths ofying on any day of the flight period is presented.

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Zusammenfassung Bei der Fortbewegung erwachsener Falter von L. spartifoliella lassen sich zwei Formen unterscheiden: gewöhnliche und Wanderflüge.Die gewöhnlichen Flüge treten innerhalb und rings um die Ursprungspopulation auf, und zwar während des größten Teils des Tages, aber mit Intensitätsgipfeln zwischen 18 und 20h. Sie sind gewöhnlich ungerichtet und werden häufiger von Männchen als von Weibchen unternommen.Die Ausbreitungsflüge werden hauptsächlich von Weibchen unternommen, sind gerichtet und können von der Windrichtung beeinflußt werden. Obwohl die Weibchen von der Häutung an geschlechtsreif sind, werden die Wanderflüge zu Beginn der Flugperiode von jungen und jungfräulichen Weibchen ausgeführt, während die älteren, befruchteten und legereifen Weibchen Ausbreitungsflüge erst später in der Flugperiode unternehmen.Größe und Alter der Falterpopulation und die Temperatur während der Flughöhepunkte stellen die wichtigsten Faktoren dar, welche die Wanderflüge von L. spartifoliella beeinflussen.

     

Ovipositional responses of the contton spotted bollworm, Earias fabia (Lepidoptera: Noctuidae) in relation to its establishment on various plants

Differences in ovipositional responses of Earias fabia to plants and their parts are determined by their physical and chemical characters. The moisture and the intercrossing hairs forming a meshwork on the surface of a plant and its chemical constituents determine its suitability for oviposition. Essential olls, steroids and terpenoids in Abelmoschus esculentus fruit and Gossypium hirsutum leaf excite oviposition.

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Zusammenfassung Die Eignung verschiedener Pflanzen zur Eiablage für Earias fabia Stoll und die dabei mitwirkenden Faktoren werden untersucht. Wenn die Pflanzenteile jeweils für sich allein dargeboten wurden, riefen die Früchte von Abelmoschus esculentus, die Blätter von Gossypium hirsutum, Althaea rosea, Urena lobata und Solanum melongena und die Blütenstände von Brassica oleracea botrytis stärkere Reaktionen hervor als die Blätter von Zea mays, B. oleracea botrytis, Citrullus vulgaris fistulosus und Pisum sativum und die Früchte von C. vulgaris fistulosus, S. melongena und P. sativum. Wenn sie jedoch dem Insekt jeweils zusammen mit einem Standard (A. esculentus-Früchten) zur Verfügung standen, ergaben die relativen Reaktionen eine davon verschiedene Reihenfolge.Die Faktoren, welche die Eiablage beeinflussen, sind gewisse physikalische und die chemischen Eigenschaften der Pflanzen. Die Rolle der Feuchtigkeit und der Behaarung des Substrates kommt in der Bevorzugung einer feuchten, dicht behaarten Oberfläche mit Maschen zum Ausdruck. Gewisse chemische Bestandteile der Früchte von A. esculentus und G. hirsutum sowie des Blattes der letzteren rufen Eiablageverhalten hervor, während diejenigen der Früchte von P. sativum und S. melongena und die Blätter von C. vulgaris fistulosus sie verhindern und die Bestandteile der Blätter von Z. mays, B. oleracea botrytis und S. melongena in dieser Hinsicht wirkungslos sind. Ätherische Öle, Steroide und Terpenoide in den Früchten von A. esculentus und den Blättern von G. hirsutum wirken als Eiablage-Auslöser. Das Zusammenwirken dieser Faktoren bestimmt die Eignung oder Nicht-Eignung der Pflanzen für die Eiablage durch diesen Schmetterling.

     

Enhancement of citrus resistance to the Mediterranean fruit fly

Precolorbreak treatment of Marsh grapefruit and Shamouti and Valencia oranges with 20 or 50 ppm gibberellic acid (GA) reduced fruit susceptibility to laboratory infestation by Ceratitis capitata (Wiedemann). Treatment effects were dose-dependent and the benefits were most pronounced with the orange cultivars. The implications of these findings are discussed in relation to use of GA treatment for improved fruit fly control in citrus.

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Zusammenfassung In den hier beschriebenen Versuchen wurde untersucht, wie weit durch die Anwendung von Gibberilinsäure (GA) im Freiland die Resistenz von Pampelmuse (Marsh), sowie von Shamoutiund Valencia-Orangen gegenüber Befall durch die Mittelmeerfruchtfliege, Ceratitis capitata (Wiedemann) gesteigert werden kann.In den Jahren 1982/83 spritzten wir in Israel Bäume dieser drei Zitrusarten mit GA in den Konzentrationen von 5 ppm und 50 ppm zu zwei verschiedenen Zeitpunkten vor dem Farbumschlag der Früchte (September, Oktober). Die so behandelten Früchte wurden anschliessend während der Reifeperiode in verschiedenen Zeitpunkten adulten Mittelmeerfruchtfliegen für die Eiablage dargeboten. Diese Exposition wurde sowohl im Freiland mit Früchten am Baum sowie im Laboratorium mit gepflückten Früchten durchgeführt. Untersucht wurde einerseits die Anfälligkeit resp. Resistenz der Früchte bezüglich der Eiablage, andererseits die Entwicklung der Larven in den Früchten.Wir stellten fest, dass die Behandlung mit GA bei Pampelmuse in Abhängigkeit vom Zeitpunkt und Konzentration der Behandlung eine gewisse erhöhte Befallsresistenz bewirken konnte. Bezüglich der beiden geprüften Orangensorten konnten wegen ungünstigen Witterungsbedingungen während der Reifezeit keine schlüssigen Befunde erarbeitet werden.Im Winterhalbjahr 1983/84 wurden Bäume aller drei Zitrussorten vor dem Farbwechsel der Früchte mit 20 ppm und 50 ppm GA behandelt. Um den negativen Einfluss der Witterung in den Expositionsversuchen auszuschalten, wurden die Versuchsfrüchte den Fruchtfliegen während der Reifeperiode ausschliesslich im Laboratorium dargeboten. In dieser Versuchsperiode stellten wir auch bei Orangen eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Fruchtfliegenbefall fest, und zwar in erhöhtem Ausmass bei Valencia-Orangen. Gleichzeitig beobachteten wir eine stark verzögerte Entwicklung des Farbwechsels von grün auf orange als Folge der hohen GA-Konzentration.