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Histologische und histochemische Untersuchungen am neurosekretorischen Zwischenhirn-Hypophysensystem von Teleostiern unter normalen und experimentellen Bedingungen

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Zeitschrift für Zellforschung und Mikroskopische Anatomie Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

  1. 1.

    An insgesamt 315 Tieren (162 Schleien, 94 Aalen, 37 Regenbogenforellen, 11 Karpfen, 4 Schmerlen, 7 Ratten) wurde das Zwischenhirn-Hypophysensystem untersucht. 69 Schleien wurden für jahreszyklische und 42 für histochemische Untersuchungen benutzt. An 29 Aalen wurden Unterschiede im Neurosekretvorkommen, die sich auf Grund der Herkunft der Fische aus Süßwasser, der Ostsee und der Nordsee ergeben, studiert. 51 Schleien, 58 Aale und 29 Forellen wurden mit verschieden konzentrierten Kochsalzlösungen und Seewasser osmotisch belastet.

  2. 2.

    Der Nucleus praeopticus aller Fische kann in eine ventrale Pars parvocellularis und eine dorsale Pars magnocellularis unterteilt werden. Beim Aal wurde ein aus besonders kleinen Zellen bestehender Kernabschnitt zwischen dem klein- und großzelligen Teil neu beschrieben. Die Unterschiede in der Größe der Zellen in den verschiedenen Kernteilen sind bei der Schleie wesentlich ausgeprägter als bei Aal, Forelle und Schmerle. Der morphologischen Unterteilung des Nucleus praeopticus scheint eine funktionelle Arealgliederung zu entsprechen.

  3. 3.

    Die Kerne der Zellen der Pars magnocellularis fallen, insbesondere bei der Schleie, durch bizarre Formen auf. Je größer die Zellen sind, desto häufiger treten derartige Kernformen in Erscheinung. Bei Aal, Forelle und Schmerle kommen sie seltener vor.

  4. 4.

    Auffällig ist, daß der Sekretbestand in den Zellen der Pars magnocellularis immer deutlich größer ist als in den Zellen der Pars parvocellularis. Innerhalb der einzelnen Teile des Areals schwankt das Neurosekretvorkommen, besonders bei der Schleie, sehr stark von Zelle zu Zelle.

  5. 5.

    Der Neurosekretbestand unterliegt bei der Schleie keinen morphologisch eindeutig faßbaren, jahreszyklischen Veränderungen, wenngleich der Sekretgehalt im Juli, August und September teilweise etwas geringer, im November und Dezember häufig ein wenig größer erscheint als beim Durchschnitt der Tiere.

  6. 6.

    Histochemisch erweist sich das Neurosekret der Schleie als ein Disulfid-gruppen-reiches Protein. Die eindeutigsten Ergebnisse sind mit der Pseudo-isocyanin-Reaktion zu erzielen. Die meisten anderen Eiweißnachweise, die PAS-Reaktion und die Lipoidfärbungen fallen negativ aus. — Extrazelluläre Kolloidkugeln lassen sich mit Arginin- und Tyrosinnachweisen elektiv darstellen. -Die neurosekretorischen Areale von Schleie, Karpfen und Ratte sind reich an DPN-H, TPN-H, Malat- und Laktat-Dehydrogenase. Die Reaktionen für Bernsteinsäure-Dehydrogenase und Cytochromoxydase fallen im Hypothalamus aller Versuchstiere negativ aus.

  7. 7.

    Das Neurosekretvorkommen bei Aalen unterscheidet sich je nach der Herkunft erheblich. Die Zellen des Nucleus praeopticus enthalten beim Süßwasseraal wenig, beim Ostseeaal deutlich mehr und beim Nordseeaal fast reichlich Neurosekret. In der Neurohypophyse findet man dagegen beim Süß wasseraal viel, beim Nordseeaal relativ reichlich und beim Ostseeaal mittelmäßig viel Neurosekret. Es liegt perivasal an der Grenze gegen die Pars intermedia.

  8. 8.

    Der Neurosekretgehalt des Nucleus praeopticus der Regenbogenforelle schwankt von Tier zu Tier in weiten Grenzen. Groß- und kleinzelliger Teil unterscheiden sich weit weniger deutlich voneinander als bei Schleie und Aal.

  9. 9.

    Das Zwischenhirn-Hypophysensystem der Schmerle ist neurosekretarm. Besonderheiten wurden nicht gefunden.

  10. 10.

    Bei der Schleie kommt es bei osmotischer Belastung sowohl mit l%iger Kochsalzlösung als auch mit Ostseewasser (Salzgehalt etwa 1,4%) zu einer deutlichen Neurosekretabnahme im Nucleus praeopticus, die in NaCl-Lösung nach 12–18 Std, in Ostseewasser nach 6–12 Std am stärksten ist. Bei noch längerem Aufenthalt in der hypertonischen Lösung normalisiert sich das Sekretvorkommen wieder. Die Basophilie der Zellen (Methylenblau-Pufferfärbungph 4,1) nimmt bei Belastung mit Ostseewasser ab. Die Zellkerne vergrößern sich in verschieden starkem Maß. Ihre Form ist bald abgerundet, bald häufiger als beim Normaltier absonderlich gestaltet. Die Nukleolen sind vielfach vergrößert und häufig vermehrt. Im Tractus praeoptico-hypophyseus und in der Neurohypophyse treten keine eindeutigen Veränderungen im Neurosekretbestand auf.

  11. 11.

    Bei Aufenthalt in höher konzentrierten Kochsalzlösungen machen sich bei der Schleie schon nach kurzer Zeit schädigende Einflüsse bemerkbar. Sowohl in 1,5%iger als auch in 2%iger NaCl-Lösung kommt es in den Nucleus praeopticus-Zellen zur Neurosekretabnahme. Die Zellkerne und die Nukleolen sind häufig vergrößert. Im Tractus praeoptico-hypophyseus und in der Neurohypophyse treten keine sicheren Veränderungen auf.

  12. 12.

    Beim Aal kommt es im Gegensatz zur Schleie bei Aufenthalt in hypertonischen Lösungen in den Zellen des Nucleus praeopticus zur Neurosekretzunahme, die beim Süßwasseraal in 2%iger Kochsalzlösung nach 48 Std, in Ostseewasser nach 24 Std und beim Ostseeaal in Nordseewasser nach 18 Std am stärksten ist. Cytologisch fällt allgemein eine Vergrößerung der Zellkerne auf, die teils abgerundete, teils häufiger als beim Normaltier leicht unregelmäßige Formen haben, ferner der Nukleolen, die nicht ganz selten vermehrt vorkommen. Im Tractus praeoptico-hypophyseus treten bei Belastung des Süßwasseraals mit 2%iger Kochsalzlösung und des Ostseeaals mit Nordseewasser keine Veränderungen im Sekretbestand ein, während die Nervenfasern beim Süßwasseraal nach Aufenthalt in Ostseewasser sekretärmer als unter normalen Bedingungen sind. In der Neurohypophyse ist das Sekretvorkommen bei den belasteten Süßwasseraalen in der Regel vermindert, während bei belasteten Ostseeaalen keine eindeutigen Unterschiede nachweisbar sind.

  13. 13.

    Der Aufenthalt des Süßwasseraales in höher konzentrierten Kochsalzlösungen bewirkt nach 5 Std in 3%iger NaCl-Lösung in den Nucleus praeopticusZellen keine Veränderung im Neurosekretvorkommen. Nach 4stündigem Verweilen in 5%iger NaCl-Lösung und nach 75 min in 10%iger Kochsalzlösung — der maximalen überlebenszeit der Aale in derartig hoch konzentrierten Salzlösungen — kommt es zu einer geringen Neurosekretzunahme.

  14. 14.

    Beim Nordseeaal kommt es beim Aufenthalt in hypotoner Lösung, z. B. in Leitungswasser, nach 6 Std zu einer kräftigen Neurosekretabnahme im Nucleus praeopticus, die nach 12 Std schon fast wieder abgeklungen ist. Bei längerer Belastung treten nur noch kleine Schwankungen im Sekretbestand auf. Die Basophilie der Zellen nimmt dagegen zu, erreicht nach 18 Std ihr Maximum und wird dann wieder geringer. Die Zellkerne sind häufig vergrößert und teils abgerundet, teils bizarrer als beim Normaltier. Im Tractus praeoptico-hypophyseus und in der Neurohypophyse treten keine einheitlichen Veränderungen im Sekretvorkommen in Erscheinung.

  15. 15.

    Die Ergebnisse der Belastung mit 2%iger Kochsalzlösung sind bei der Regenbogenforelle nicht eindeutig, da die Schwankungsbreite des normalen Neurosekretvorkommens nur nach ISstündigem Aufenthalt in der Salzlösung im Sinne einer Neurosekretzunahme überschritten wird.

  16. 16.

    Unsere Befunde machen enge Beziehungen zwischen dem Neurosekret und der Osmoregulation der Fische sehr wahrscheinlich. Auffällig ist das gegensätzliche Verhalten des neurosekretorischen Systems der Schleie und des Aals bei Behandlung mit hypertonischer Salzlösung. Möglicherweise spielen hierbei artspezifische Unterschiede eine Rolle.

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Authors and Affiliations

  1. Atomischen Institut der Universität Kiel, Deutschland

    T. H. Schiebler & J. Hartmann

Authors
  1. T. H. Schiebler
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  2. J. Hartmann
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Herrn Prof. Dr. K. Neubert, Direktor des Anatomischen Institutes der Universität Würzburg, verehrungsvoll zum 65. Geburtstag gewidmet.

Durchgeführt mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Schiebler, T.H., Hartmann, J. Histologische und histochemische Untersuchungen am neurosekretorischen Zwischenhirn-Hypophysensystem von Teleostiern unter normalen und experimentellen Bedingungen. Zeitschrift für Zellforschung 60, 89–146 (1963). https://doi.org/10.1007/BF00329385

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