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Die durch Borsäure beim Hühnerembryo hervorgerufenen Mißbildungen der Hinterextremitäten und ihre Histogenese

Boric acid produced malformations of the posterior extremities of chicken embryos and their histogenesis

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Summary

Malformations of the legs of chicken embryos which are typical of the boric-acid produced syndrome were examined histologically and an attempt was made to interpret the mechanism leading to the genesis of the bend. These malformations of the legs appear most clearly in the tarsometatarsus which is bent backwards and severly shortened. Bends in the tibiotarsus were also observed. They may, however, be turned backwards or forward. A histologic examination showed that the bend of the tarsometatarsus is established on the 8th day of breeding at the proximal part of the osseous covering of the cartilage, while the cartilage cells show no alteration. Severe histologic changes do not become visible until the individual has grown further. Their effect on 13 day old embryos is described.

A comparison with similar malformations produced by other agents (Insulin and Aristamid) suggests that both malformations result from a disturbance of the Stemmkörpereffect of the growing cartilage. As they show a dissimilar histogenesis this disturbance must be due to different causes. One of these causes may be the deswelling capacity of boric acid, which affects the cartilage cells and the cartilage matrix, thus weakening the Stemmkörpereffect. Secondly, there are several observations suggesting that boric acid interferes with the process of extension of the collagen fibres, especially of the sinews, and by this produces the malformation. It may also be induced by deswelling. The histologic effects described agree with this hypothesis.

Zusammenfassung

Aus dem nach Behandlung mit Borsäure entstehenden Syndrom an Hühnerembryonen wurde die Beinmißbildung histologisch untersucht und ein Deutungsversuch zur Mechanik der Knickentstehung gegeben: Die Beinmißbildungen treten am deutlichsten an den Tarsometatarsi auf, die nach hinten abgeknickt und stark verkürzt sind. Auch Knicke im Tibiotarsus wurden beobachtet, die aber nach hinten oder nach vorn gerichtet sein können. Die histologische Untersuchung ergab, daß die Tarsometatarsus-Knicke am achten Bebrütungstag am proximalen Ende der Knochenmanschette angelegt werden, wobei die Knorpelzellen keine Veränderung zeigen. Starke Änderungen des Gewebsbildes ergeben sich erst nach weiterem Wachstum. Sie werden für dreizehntägige Embryonen beschrieben.

Der Vergleich mit ähnlichen, durch Einwirken anderer Agentien (Insulin und Aristamid) bewirkten Mißbildungen legt nahe, daß es sich hier wie dort um eine Störung der Stemmkörperwirkung des wachsenden Knorpels handelt, die aber wegen der unterschiedlichen Histogenese verschiedene Ursachen haben muß. Als solche kann einmal die entquellende Wirkung der Borsäure in Betracht kommen, die an den Knorpelzellen und der Knorpelgrundsubstanz angreift und so die Stemmkörperwirkung schwächt. Zum zweiten deutet sehr vieles darauf hin, daß die Borsäure in den Vorgang der Streckung der Kollagenfasern, besonders der Sehneu, eingreift und so die Mißbildung verursacht. Diese Beeinflussung könnte auch durch Entquellung möglich sein. Die beschriebenen histologischen Erscheinungen stehen mit dieser Hypothese in Einklang.

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Literatur

  • Altmann, K.: Zur kausalen Histogenese des Knorpels. Ergebn. Anat. Entwickl.-Gesch.37, 1–67 (1964).

    Google Scholar 

  • Belar, K.: Die zytologischen Grundlagen der Vererbung. In: Handbuch der Vererbungswissenschaften, Bd. I. Berlin: Borntraeger 1928.

    Google Scholar 

  • Benninghoff, A.: Experimentelle Untersuchungen über den Einfluß verschiedenartiger mechanischer Beanspruchung auf den Knorpel. Ergebn. Anat. Entwickl.-Gesch.26, 1–54 (1925).

    Google Scholar 

  • Erhard, R.: Untersuchungen über die Insulinmikromelie des Hühnchens. Wilhelm Roux' Arch. Entwickl.-Mech. Org.151, 381–429 (1959).

    Google Scholar 

  • Erhard, R.: Untersuchungen über die Wirkung von Aristamid auf Hühnerembryonen. Wilhelm Roux' Arch. Entwickl.-Mech. Org.153, 217–235 (1961).

    Google Scholar 

  • Freericks, R.: Über die Vitalfärbbarkeit von Hühnerembryonen. Biol. Zbl.73, 155–169 (1954).

    Google Scholar 

  • Goff, R. A.: The relation of developmental status of limb formation to X-radiation sensitivity in chick embryos. J. exp. Zool.151, 177–200 (1962).

    Google Scholar 

  • Hofmeister, F.: Zur Lehre von der Wirkung der Salze. Dritte Mittheilung: Über die wasserentziehende Wirkung der Salze. Naunym-Schmiedebergs exp. Path.25, 1–30 (1889).

    Google Scholar 

  • Hofmeister, F.: Zur Lehre von der Wirkung der Salze. Fünfte Mittheilung: Untersuchungen über den Quellungsvorgang. Naunym-Schmiedebergs Arch. exp. Path.27, 395–413 (1890).

    Google Scholar 

  • Hofmeister, F.: Zur Lehre von der Wirkung der Salze. Sechste Mittheilung: Die Betheiligung gelöster Stoffe an Quellungsvorgängen. Naunym-Schmiedebergs Arch. exp. Path.28, 210–238 (1891).

    Google Scholar 

  • Karb, B.: Mißbildungen und Gewebsschädigungen bei Hühnerembryonen als Folge einer Vitamin-D-Mangeldiät der Hennen. Arch. Geflügelk.6, 399–417 (1967).

    Google Scholar 

  • Karb, B.: Histologische Untersuchungen der durch Vitamin-D-Mangel der Hennen hervorgerufenen Gewebsschäden bei Hühnerembryonen. Z. Tierphysiol., Tierernährung u. Futtermittelk.25, 43–63 (1969).

    Google Scholar 

  • Kocher, W.: Die Wirkungsmuster des Triäthylenmelamin (TEM) und ihre Behandlungsphasen-Spezifität während der Organogenese des Hühnerkeimes. I. Veränderungen der Körpergröße, der äußeren Form und der Oberflächenstrukturen. Wilhelm Roux' Arch. Entwickl.-Mech. Org.162, 161–196 (1969).

    Google Scholar 

  • Kocher, W.: Die Wirkungsmuster des Triäthylenmelamin (TEM) und ihre Behandlungsphasenspezifität während der Organogenese des Hühnerkeimes. II. Veränderungen des knorpeligen Primordialskelettes der Extremitäten und des Rumpfes. Wilhelm Roux' Arch. Entwickl.-Mech. Org.165, 53–86 (1970).

    Google Scholar 

  • Krompecher, S.: Hypoxybiose und Mucopolysaccharid-Bildung in der Differenzierung und Pathologie der Gewebe sowie über den Zusammenhang zwischen Schilddrüsenfunktion und Mucopolysacchariden. Nova Acta Leopold.22, 1–56 (1960).

    Google Scholar 

  • Krompecher, S.: Form und Funktion in der Biologie. Leipzig: Akademische Verlagsgesellschaft Geest & Portig 1966.

    Google Scholar 

  • Krompecher, S., Toth, L.: Die Konzeption von Kompression, Hypoxie und konsekutiver Mucopolysaccharidbildung in der kausalen Analyse der Chondrogenese. Z. Anat. Entwiekl.-Gesch.124, 268–288 (1964).

    Google Scholar 

  • Kummer, B.: Bauprinzipien des Säugerskelets. Stuttgart: Thieme 1959a.

    Google Scholar 

  • Kummer, B.: Biomechanik des Säugetierskelets. In: Handbuch der Zoologie, Bd. 8, Lfg. 24. Berlin: Walter de Gruyter & Co 1959b.

    Google Scholar 

  • Landauer, W.: Untersuchungen über Chondrodystrophie. I. Allgemeine Erscheinungen und Skelett chondrodystrophischer Hühnerembryonen. Arch. Entwickl.-Mech. Org.110, 195–278 (1927).

    Google Scholar 

  • Landauer, W.: Untersuchungen über das Krüperhuhn. II. Morphologie und Histologie des Skeletts, insbesondere des Skeletts der langen Extremitätenknochen. Z. mikr.-anat. Forsch.25, 115–180 (1931).

    Google Scholar 

  • Landauer, W.: Untersuchungen über das Krüperhuhn. IV. Die Mißbildungen homozygoter Krüperembryonen auf späteren Entwicklungsstadien. Z. mikr.-anat. Forsch.32, 359–412 (1933).

    Google Scholar 

  • Landauer, W.: Micromelia of chicken embryos and newly hatched chickens caused by a nutritional deficiency. Anat. Rec.64, 267–276 (1936).

    Google Scholar 

  • Landauer, W.: Rumplessness of chicken embryos, produced by the injektion of insulin and other chemicals. J. exp. Zool.98, 65–77 (1945).

    Google Scholar 

  • Landauer, W.: Insulin-induced abnormalities of beak, extremities and eyes in chickens. J. exp. Zool.105, 145–172 (1947).

    Google Scholar 

  • Landauer, W.: Malformations of chicken embryos produced by boric acid and the probable role of riboflavin in their origin. J. exp. Zool.120, 469–508 (1952).

    Google Scholar 

  • Landauer, W.: Complex formation and chemical spezifity of boric acid in production of chicken embryo malformations. Proc. Soc. exp. Biol. (N.Y.)82, 633–636 (1953a).

    Google Scholar 

  • Landauer, W.: Genetic and environmental factors in the teratogenic effects of boric acid on chicken embryos. Genetics38, 216–228 (1953b).

    Google Scholar 

  • Landauer, W.: On teratogenic effects of pilocarpin in chick development. J. exp. Zool.122, 469–483 (1953c).

    Google Scholar 

  • Landauer, W.: The effect of time of injektion and of dosage on absolute and relative length of femur, tibiotarsus and tarsometatarsus in chicken embryos treated with insulin or pilocarpin. Growth17, 87–109 (1953d).

    Google Scholar 

  • Landauer, W.: On the chemical production of developmental abnormalities and of phenocopies in chicken embryos. J. cell. comp. physiol.43, Suppl. 1, 261–305 (1954).

    Google Scholar 

  • Landauer, W., Clark, E. M.: On the role of riboflavin in the teratogenic activity of boric acid. J. exp. Zool.156, 307–312 (1964).

    Google Scholar 

  • Maier, C.: Pharmakologische Untersuchungen über die Grundlage der Bortherapie bei Epilepsie. Mschr. Psychiat. Neurol.91, 41–64 (1935).

    Google Scholar 

  • Pauwels, F.: Grundriß einer Biomechanik der Frakturheilung. Verh. dtsch. orthop. Ges.34, 62–108 (1940).

    Google Scholar 

  • Pauwels, F.: Eine neue Theorie über den Einfluß mechanischer Reize auf die Differenzierung der Stützgewebe. Z. Anat. Entwickl.-Gesch.121, 478–515 (1960).

    Google Scholar 

  • Rerabeck, J., Rerabeck, E.: Leitfaden der Gewebezucht. Jena: VEB Gustav Fischer 1960.

    Google Scholar 

  • Salzgeber, B.: Production élective de la phocomélie sous l'influence d'ypérite azotée. J. Embryol. exp. Morph.11, 413–429 (1963).

    Google Scholar 

  • Schulemann, W., Wurmbach, H.: Die Färbung von Protozoen im Schnittpräparat. Riv. Parassit.20, 373–387 (1959).

    Google Scholar 

  • Spalteholz, W.: Über das Durchsichtigmachen von menschlichen und tierischen Präparaten. In: Abderhalden, Handbuch der biologischen Arbeitsmethoden, Abt.9, Teil 1 (Lfg. 71). Berlin: Urban & Schwarzenberg 1922.

    Google Scholar 

  • Tisna-Amidjaja, D. A.: Wachstumsbeeinflussung durch Acetylcholin, Histamin, Alloxan, Nadisan, Aristamid, Nicotinsäureamid. und p-Aminobenzoesäure beim Hühnerembryo. Wilhelm Roux' Arch. Entwickl.-Mech. Org.150, 655–688 (1958).

    Google Scholar 

  • Wurmbach, H.: Die Beeinflussung der Stemmkörperwirkung des wachsenden Extremitätenknorpels durch Wirkstoffe (Vitamin E, Desoxycorticosteron und Thyroxin). Verh. dtsch. anat. Ges.51, 285–300 (1953).

    Google Scholar 

  • Wurmbach, H.: Die Wirkung von steroiden Hormonen und Ultraviolettbestrahlung auf Bindegewebe, Glaskörper und Epidermis. Wilhelm Roux' Arch. Entwickl.-Mech. Org.148, 37–71 (1955).

    Google Scholar 

  • Wurmbach, H.: Le métabolisme de l'eau et la métamorphose des animaux. Linn. Bordeaux92, 163–183 (1957).

    Google Scholar 

  • Wurmbach, H.: Wirksame Kräfte beim Wachstum, der Formgestaltung und der Gewebsdifferenzierung. Acta anat. (Basel)66, 520–602 (1967).

    Google Scholar 

  • Wurmbach, H., Pohland, H. L.: Der gleichzeitige histologische Nachweis saurer Mucopolysaccharide und von Kollagen in einer neuen Übersichtsfärbung. Z. wiss. Mikr.66, 171–179 (1964).

    Google Scholar 

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Hermanni, H.H. Die durch Borsäure beim Hühnerembryo hervorgerufenen Mißbildungen der Hinterextremitäten und ihre Histogenese. W. Roux' Archiv f. Entwicklungsmechanik 171, 200–222 (1972). https://doi.org/10.1007/BF00582007

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