Untersuchungen zur Argentaffinreaktion des Nukleolus

Summary

A silver impregnation method was applied to human tumor cells of the HeLa strain growing in vitro. Preparations of the same series were examined with both light and electron microscopes. The following results were obtained with respect to the specific affinity for silver of the filamentous structures of the nucleoli, which have been designated “nucleolonema” by Estable and Sotelo:

• 1. The silver reaction depends on the particular fixative used.

• 2. After fixation with OsO₄ some of the components of the nucleolus are clearly distinguishable with the electron microscope, apparently as a result of extraction of certain constituents of the nucleolus during the impregnation process. Silver grains are deposited on the surface of chromosomal fibrillae both inside and outside the nucleoli.

• 3. After formaldehyde or glutaraldehyde fixation rosary-like structures are visible within the nucleolus, when viewed with the light microscope. Dense aggregation of the filaments, which are here and there strongly impregnated with silver, gives the impression of a continuous deposition of silver along these filamentous structures. It is evident from electron microscope examination, however, that the areas with an affinity for silver, which is discontinuously distributed along the filaments, are actually parts of a filamentous structure.

• 4. This observation of a filamentous structure is confirmed in cultures pretreated with adenosine after which there is an “unfolding” of the filamentous structures. They thus become visible over longer distances, as shown by both light and electron microscopes.

We conclude that the “nucleolonema” is a complex structure made up of different components, only part of which may be identifiable after a given technique. The following components have been demonstrated: deoxyribonucleoprotein, ribonucleoprotein, and a component reacting under special conditions with silver, which may be a lipoprotein. This interpretation of the “nucleolonema” as a complex structure reconciles certain here-to-fore seemingly-contradictory concepts of the nature of the “nucleolonema”.

Zusammenfassung

Bei Silberimprägnationsversuchen an in vitro gezüchteten menschlichen Tumorzellen (Stamm HeLa) wurden Präparate der gleichen Serie sowohl mit dem Lichtals auch mit dem Elektronenmikroskop untersucht.

Hinsichtlich der spezifischen Argentaffinität der fädigen Strukturen des Nukleolus (von Estable und Sotelo als „Nucleolonema“ bezeichnet) konnte festgestellt werden:

• 1. Das Ergebnis der Argentaffinreaktion ist abhängig von der verwendeten Fixierung.

• 2. Nach OsO₄-Fixierung, offenbar infolge der Extraktion von Bestandteilen des Nukleolus in den Imprägnationsbädern, lassen sich im Elektronenmikroskop einige der Komponenten des Nukleolus besonders deutlich darstellen. Infolge Anlagerung von Silberkörnern treten die chromosomalen Strukturen im Kernraum und innerhalb des Nukleolus gut hervor.

• 3. Bei Formaldehyd- oder Glutaraldehydfixierung werden im Lichtmikroskop perlschnurartige Strukturen innerhalb des Nukleolus sichtbar; bei dichter Lagerung der Fäden, die stellenweise stark imprägniert sind, kann der Eindruck einer kontinuierlichen Silberanlagerung an die Fadenstrukturen hervorgerufen werden. Im Elektronenmikroskop zeigt sich jedoch, daß es sich um granuläre argentaffine Bezirke handelt, welche diskontinuierlich einer fädigen Struktur zugeordnet erscheinen.

• 4. Das Vorkommen einer fädigen Struktur läßt sich durch Vorbehandlung der Kulturen mit Adenosin bestätigen. Durch die Wirkung des Adenosins werden die fädigen Strukturen „entfaltet“ und können sowohl im Lichtals auch im Elektronenmikroskop über längere Strecken sichtbar gemacht werden. Das „Nucleolonema“ wird als eine komplexe Struktur definiert, von deren verschiedenen Komponenten, entsprechend der angewandten Methode, jeweils nur ein Teil dargestellt wird. Im fädigen Teil des Nukleolus haben sich folgende Komponenten nachweisen lassen: Desoxyribonukleoprotein, Ribonukleoprotein und eine Komponente, welche sich durch die Argentaffinreaktion darstellen läßt und vermutlich aus Lipoprotein besteht. Diese Auffassung des „Nucleolonemas“ als komplexe Struktur würde die scheinbaren Widersprüche erklären, welche bisher in bezug auf die Natur des „Nucleolonemas“ bestehen.