Über Kanälchenzellen und dunkle Zellen im Nephron von Anuren

Summary

The electronmicroscopical and enzymecytochemical investigation of the kidneys of Rana cancrivora, R. esculenta, Hyla arborea, H. regilla, Bufo carens, B. mauretanicus and B. viridis reveals that the epithelium of the connecting tubule (Verbindungsstück) consists of different cell typs.

The connecting tubules of Rana cancrivora and R. esculenta are characterized — apart from the occurrence of light cells — by the differentiation of so-called canaliculi cells, the shape and structure of which resemble those of the parietal cells of the gastric glands. These electron dense elements are rich in mitochondria and communicate by partly ramified intracellular canaliculi with the lumen of the connecting tubule. The plasma membrane bordering the canaliculi forms short microvilli-like processes. At the basis of the canaliculated cells numerous cytoplasmic processes form a labyrinth which is in connection with the lateral intercellular space. The canaliculi cells exhibit a strong activity of succinic dehydrogenase and NADH-diaphorase, which corresponds to the abundance of mitochondria in these cells. Differences in the number of canaliculi cells in the marine frog Rana cancrivora and the freshwater species Rana esculenta apparently do not exist.

The connecting tubules of the Hyla and Bufo species investigated contain strikingly dark, i.e. electron dense cells, which contain numerous mitochondria, and which possess a basal labyrinth. Canaliculi, however, are lacking. These dark cells, too, give an intensive reaction for succinic dehydrogenase and NADH-diaphorase.

The canaliculi cells show features of a secretory activity (production of mucous substances). The question, whether in addition they have a resorptive function and whether the dark cells are secretory and actively ion-transporting elements, cannot be answered by means of the methods applied. Further, it remains unknown whether the differences in the structure of the connecting tubule of the Rana species on the one hand and the Hyla-and Bufo species on the other, are related to differences in the mechanisms of urine production.

Zusammenfassung

Die elektronenmikroskopische und enzymcytochemische Untersuchung der Nieren von Rana cancrivora und R. esculenta, Hyla arborea und H. regilla, Bufo carens, B. mauretanicus und B. viridis ergibt, daß im Epithel ihrer Verbindungsstücke verschiedene Zelltypen vorkommen.

Die Verbindungsstücke von Rana cancrivora und R. esculenta zeichnen sich — abgesehen von dem Vorhandensein heller Zellen — durch den Besitz sog. Kanälchenzellen aus, die nach Form und Struktur an die Belegzellen der Magendrüsen erinnern. Es handelt sich um sehr mitochondrienreiche, elektronendicht erscheinende Elemente, die durch teilweise verzweigte intrazelluläre Kanälchen mit der Lichtung des Verbindungsstückes kommunizieren. Aus der Oberfläche dieser Canaliculi ragen kurze Cytoplasmafortsätze in das Lumen. An der Basis der Kanälchenzellen bilden zahlreiche Cytoplasmafortsätze ein Labyrinth, das mit den seitlichen Interzellularräumen in Verbindung steht. Die Kanälchenzellen geben eine starke Reaktion auf Bernsteinsäuredehydrogenase und NADH-Diaphorase, die dem Reichtum der Zellen an Mitochondrien entspricht. Unterschiede in der Zahl der Kanälchenzellen bei dem marinen Frosch Rana cancrivora und bei R. esculenta scheinen nicht zu bestehen.

Im Verbindungsstück der untersuchten Hyla- und Bufoarten fallen dunkle, d.h. elektronendichte Zellen auf, die zwar viele Mitochondrien enthalten und ein basales Labyrinth bilden, jedoch nicht kanalisiert sind. Auch diese dunklen Zellen geben eine intensive Reaktion auf Bernstein- säuredehydrogenase und NADH-Diaphorase.

Die Kanälchenzellen weisen Zeichen einer sekretorischen Aktivität (Bildung von Mukosubstanzen) auf. Die Frage, ob sie außerdem resorptiv tätig sind und ob die dunklen Zellen sowohl sezernieren als auch Ionen aktiv transportieren, kann mit den angewandten Methoden nicht beantwortet werden. Unbekannt ist ferner, ob die Unterschiede im Aufbau der Verbindungsstücke bei den Rana-Arten auf der einen und den Hyla- und sowie Bufo-Arten auf der anderen Seite zu Verschiedenheiten der Harnbildung bei diesen Formen in Beziehung stehen.