Zur Ultrastruktur der Kapillaren und ihrer Beziehung zu Nervenzellen im Bereich der neurosekretorischen Kerne des Hypothalamus

Zusammenfassung Elektronenmikroskopische Untersuchungen der Struktur der Blut Hirnschranke im Bereich der neurosekretorischen Kerne des Hypothalamus wurden an 6 Ratten durchgeführt. Besondere Beziehungen zwischen Kapillaren und sekretorischen Nervenzellen treten hervor, die durch das Verhalten und die Anordnung der perivaskulären Astrogliafortsatzschicht bedingt sind. Es liegen Kapillarabschnitte vor, in denen die Nervenzellen von der Basalmembran nur durch Doppelmembranen getrennt sind, die sich als plasmaarme, verschmälerte Astrozytenfortsätze identifizieren lassen. Ferner finden sich Kapillarabschnitte, in denen die sekretorischen Nervenzellen unmittelbar, ohne zwischengeschaltete Strukturen, an die Basalmembran der Kapillare in Form gliafreier Kontaktzonen grenzen. Das Auftreten eines perikapillaren Raumes konnte nicht festgestellt werden. Korrelationen zwischen der Funktion und der besonderen Anordnung der morphologischen Strukturen der Blut-Hirnschranke werden diskutiert.Die untersuchten neurosekretorischen Kerne sind aus der Gruppe der schrankenlosen Regionen auszuschließen, in denen übereinstimmend neben gliösen Besonderheiten ein perivaskulärer Raum im Kapillarbereich in Erscheinung tritt. Gliafreie Kontaktzonen zwischen Kapillaren und Nervenzellen stellen, da auch in anderen Hirnregionen beschrieben, zwar charakteristische, jedoch nicht spezifische Merkmale dar. Bezüglich ihrer Funktion wird die Hypothese vorgetragen, daß solche Zonen mit dem besonderen lokalen Verhalten gewisser Partialmechanismen der Blut-Hirnschranken-Funktion in Beziehung stehen.

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Summary Electron-microscopic studies on the morphological elements of the blood-brain barrier were carried out in 6 rats in the area of the neurosecretory nuclei of the hypothalamus. Special morphological relations are shown to exist between capillaries and secretory nerve cells, which are due to the different behaviour and arrangement of the perivascular astroglial cells. There are certain parts of the capillaries in which the nerve cells are separated from the basal membranes only by double membranes that may be identified as low-plasma astrocyte processes reduced in diameter. Furthermore, other capillary segments show secretory nerve cells bordering immediately — i.e. without any intercalated structures — to the basal membrane of the capillary (glia-free contact zones). There is no evidence of the existence of a pericapillary space. The correlations between the functions and structures of the bloodbrain barrier are discussed. The neurosecretory nuclei don't belong to the group of barrierless regions, all of which have, in addition to glial peculiarities, a perivascular space in the capillary region. Since glia-free contact zones between capillaries and nerve cells exist also in other places, they may be considered characteristic of, but not specific to, the region under discussion. The author advances the hypothesis, with regard to their function, that such zones are related to local modifications of certain partial mechanisms of the blood-brain barrier function.

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Herrn Prof. Dr. A. Pischinger zum 60. Geburtstag gewidmet. Nach einem Referat, gehalten am Kongreß für Elektronenmikroskopie, Prag 1964.