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Notes: Summary New results as revealed by scanning and transmission electron microscopy have given us further knowledge about the structure of the olfactory region of vertebrates. With comparative studies we are now able to discuss the functional relationship of this region. In all vertebrates the olfactory cell is a primary sensory cell. The apical segment of the olfactory cell with its olfactory vesicle is involved in the formation of the olfactory border. As a rule the receptor possesses cilia or cilia-like processes. These are absent in the olfactory receptor of the shark, the microvillus receptor of the fish and the olfactory cell of Jabonsons organ of amphibians, reptiles and mammals. The odorous substances in the fish are brought to the receptor membrane by the water flow. In air breathing vertebrates a terminal film is present. This film is a product of secretion from the Bowmans glands. Gasous odorous substances must first be dissolved in the terminal film and penetrate it before reaching the receptor membrane. The cilia-like olfactory process of the fish in the proximal segment is not essentially different from the kinocilia of the supporting cell, except that they are shorter. In contrast the olfactory cell of air-breathing vertebrates form cilia-like processes with a short cilia-like proximal segment and a long and very thin distal end piece. In the amphibians and sauropsidians the end pieces can have a lenght of up to 150 μ and up to 80 μ in mammals. The olfactory vesicles with its processes undergo continuous regeneration. The olfactory epithelium of man show the same structural formation as observed in other mammals. Regressive changes in the adult can lead to a reduction in the number of sensory cells and also to a flattening of the epithelium. Morphological criteria for regenerative processes in the sensory cell structures are present. A specialized olfactory cell type has been found in some teleosts. This cell is characterized by a small pit below the olfactory border in which the cilia of the olfactory cell are redrawn. There is some evidence that this olfactory cell type may be compared with the olfactory cells in the parafollicular tubes of lamprey. The so called rod-shaped receptor in the olfactory mucosa of fishes has no axon and is therefore no olfactory cell. The same kind of cell is also present in the olfactory mucosa of airbreathing animals. We classify this cell as brush cell. Comparative electron microscopic studies reveal identical ultrastructural organization of the olfactory bulb in all classes of vertebrates, including cyclostomes and man. The size and structure of synapses in the olfactory bulb are specific for each connection type. The dark endings of the olfactory receptor cells have small axo-dendritic contacts to the bright mitral or tufted cell processes within the glomeruli. Granule cells, periglomerular cells and mitral cells interact by dendro-dendritic, dendro-axonic and somato-dendritic synaptic complexes which often have “reciprocal” arrangements. Presynaptic endings on the granule cell dendrites and somata contain a large number of small synaptic vesicles and have membrane complexes more than 0.5 μm in diameter. In the periventricular or central zone of the olfactory bulb excitatory synapses with interdigitation between the pre- and postsynaptic processes are present. We are able to give schematic representations of postulated nerve circuits with the aid of the different morphological appearances of the different synapses. The cellular composition of the taste buds of different mammals can be described from electron microscopical studies. As a rule 5 cell types which regenerate through mitosis from the basal or marginal cells can be differentiated. Only the active sensory cell forms synaptic membrane complexes. It sends rod-shaped processes into the taste pores. Growing and dying sensory cells do not possess these processes. The supporting cells surround the single sensory cell. The apical pole of the supporting cell enters the taste pore by a bundle of microvilli. Secretory granules accumulate in the apical part of the supporting cell and empty their contents into the taste pore. The terminal processes of the myelinated afferent nerve fibres form a plexus in the lamina propria and penetrate the taste bud with numerous itraepithelial branchings.

Notes: Abstract Measurements of the γ-ray anisotropy of recoil-implanted52Mn ions in pure Au down to 3 mK indicate marked deviations from free-ion behavior in low applied fields. The effective hyperfine field that explains the anisotropy is found to decrease below 10 mK. Although this behavior could be a signature of a “bound” Kondon state with a lower effective hyperfine coupling constant, it is better explained as arising from a combination of Kondo and relaxation effects. The data indicate that the Mn local moment relaxation timeT 1 is comparable to or larger than the Larmor precession time of the Mn nuclei at 3 mK. Other possible reasons for an attenuated γ-ray anisotropy, such as nuclear quadrupole and second-order crystal field effects, are also considered.

Notes: Zusammenfassung Die Bestrahlung mit 185 MeV-Protonen (20 krad) führt zu einer Reihe charakteristischer Veränderungen im Zytoplasma der Spinalganglienzellen. 1. Die im Initial- und intermediären Stadium (1 u. 2) der Schädigung auftretende typische chromatolytische Reaktion wird in zahlreichen Zellen schon relativ früh von anderen Veränderungen der Nissl-Substanz überlagert. Diese sind eine feingranulär-schollige Ergastoplasmadegeneration und Vermehrung der Neurofilamente. 2. Im Stadium 3 der akuten Strahlenschädigung dominieren schwere toxische Chromatolyseformen, die durch eine weitgehende Auflösung der Nissl-Substanz und eine Vakuolisierung der Reste endoplasmatischen Retikulums charakterisiert sind. Häufig geht die toxisch-chromatolytische Reaktion in eine Nekrobiose über, die schließlich zum Untergang der betroffenen Perikarya führt. 3. Als Ausdruck einer sehr schweren Zellschädigung können sich die Ribosomen auch vor der Auflösung vom ergastoplasmatischen Retikulum trennen. Sie sintern dann meist an einem Zellpol zu einer einförmig strukturierten Masse zusammen. 4. Während der chromatolytischen Reaktion kommt es zu einer Frakturierung und Abrundung der Mitochondrien. Vakuoläre Transformationen des Chondrioms sind meist nicht sehr ausgeprägt. Sie treten in dem degenerativen Stadium (3) der akuten Strahlenschäden nicht mehr auf. Die lamellär-pyknotisch umgewandelten Mitochondrien und die offenbar strahlenspezifischen Formen mit Cristae Destruktion und Vesikelbildung haben die Fähigkeit zur Aufblähung verloren. 5. Die spezifischen Formen der Chromatolyse und Ergastoplasmadestruktion sprechen für eine strahleninduzierte Schädigung dieser Zytoplasmakomponente, die vermutlich primär am Proteinbildenden System angreift. Die besonderen Mitochondrientransformationen scheinen Ausdruck einer durch die Irradiation ausgelösten Störung des Energiehaushaltes in den Perikarya zu sein. Im degenerativen Stadium der akuten Strahlenschädigung werden die strahlenspezifischen Veränderungen von entzündlichen und vasalbedingten hypoxydotischen Reaktionen überlagert.

Notes: Zusammenfassung Die morphologischen Veränderungen in Spinalganglienzellen der Ratte während des Ablaufes der retrograden Degeneration wurden phasenkontrast- und elektronenmikroskopisch an Ultradünnschnitten mit folgenden Ergebnissen untersucht: 1. Die Beteiligung an der retrograden Degeneration ist nach kombinierter Neuro- und Rhizotomie von den Perikarya des Typus A wesentlich größer als von den Perikarya des Typus B. Es wird angenommen, daß die besondere Spezialisierung der A-Perikarya Ursache der höheren Empfindlichkeit gegenüber der Axonamputation ist. 2. Den phasenkontrastmikroskopisch feststellbaren Chromatolyse-Stadien entsprechen spezifische Veränderungen im Bereich der Ultrastruktur. Die Umwandlung der Feinstruktur betrifft in gleichem Maße die Satellitenhülle sowie die Schwannsche Scheide der Neuriten. 3. Die Anwendung der verfeinerten Methode führte zu mehreren Befunden, die sich in einem scheinbaren Gegensatz zu früheren lichtmikroskopischen Beobachtungen stehen. So kam es auch bei schweren Veränderungen nie zu einer Totaltigrolyse, sondern der 4–7 μ breite Randschollenkranz blieb immer erhalten. Das Chondriom zeigt hinsichtlich seiner Topographie in der Zelle als auch hinsichtlich der Gestalt seiner Einzelelemente besonders auffällige Veränderungen. Schließlich wurden Umwandlungen des Golgi-Apparates und der Neurofilamente erst in fortgeschrittenen Chromatolyse-Stadien evident. 4. Die in der Arbeit erhobenen submikroskopischen Befunde wurden zu den derzeitigen Vorstellungen über den chromatolytischen Prozeß in Beziehung gesetzt und dabei versucht, den Strukturwandel als Ausdruck eines veränderten Zellstoffwechsels zu deuten.

Notes: Zusammenfassung Mit einander ergänzenden phasenkontrast- und elektronenmikroskopischen Untersuchungen an Ultradünnschnitten osmiumtetroxydfixierter Rattenspinalganglien wurde ein relativ umfangreiches Material ausgewertet. Damit konnten neben der Erhebung neuer Einzelbefunde auch Fragen gelöst werden, zu deren Beantwortung ein gewisser statistisch gesicherter Überblick der elektronenmikroskopischen Ergebnisse notwendig war. 1. Von den mesodermalen Anteilen der Ganglien bilden die interstitiellen Faserbündel mit den Gitterfasergeflechten der Blutgefäße und Nervenzellen ein zusammenhängendes System, das vorwiegend aus Kollagen-Fibrillen aufgebaut ist. Elastische Filamente treten im Endoneurium nur in der Peripherie von Arteriolen deutlich in Erscheinung. Morphologische Befunde und funktionelle Gesichtspunkte sprechen dafür, daß auch die Filamente der Basalmembranen, die die Blutgefäße und Satellitenhüllen gegen den Endoneuralspalt abgrenzen, über elastische Eigenschaften verfügen. Endoneuralzellen lassen sich elektronenmikroskopisch von den Satelliten unterscheiden, sie haben keine Basalmembran. Ihre Anzahl ist im Verhältnis zu den letzteren sehr klein. 2. Die Mantelzellen umgeben die Perikarya mit einer einschichtigen, geschlossenen Zellhülle. Ihre zytologische Differenzierung ist abhängig von dem Ganglienzelltyp, den sie umgeben. Neben den üblichen geformten Zellbestandteilen fallen im Zytoplasma zahlreiche Bläschen auf, die an bestimmten Stellen in das Perikaryon einzudringen scheinen. Es wird vermutet, daß die Vesikel in Verbindung mit den Nervenzellfortsätzen, die vielfach das Satellitenplasma durchziehen, morphologischer Ausdruck einer Art Synapsenfunktion der Mantelzellen sind. 3. In den lumbalen Spinalganglien von Ratten bildet die Masse der Perikarya eine subkapsulär gelegene Mantelzone. Bedingt durch die dichte Zellpackung zeigen die meisten Ganglienzellen eine Polyedergestalt. 4. Die ausführliche Darstellung der Ultrastruktur der Zytoplasmabestandteile sowie des Zellaufbaues führte zwangsläufig zu einer Klassifizierung der Perikarya nach bestimmten morphologischen Merkmalen. Es konnten insgesamt sechs Zelltypen festgestellt werden, von denen sich je drei in zwei Typengruppen (A und B) zusammenfassen ließen. Die in der Regel größeren Zellen der Typengruppe A charakterisiert unter anderem ein helles Neuroplasma, eine ausgeprägte Nissl-Schollenzeichnung, markhaltige Neuriten und eine unregelmäßig gewellte Kernmembran. Die Perikarya der Typengruppe B haben dagegen ein relativ kontrastreiches Neuroplasma, in dem die Tigroidsubstanz mehr diffus verteilt liegt. Ihre Zellfortsätze sind sehr dünn und marklos oder markarm. Die glatte Kernoberfläche besitzt nur einige solitäre Eindellungen. Die Kerne der B-Zellen enthalten in der Regel zwei Kernkörperchen. 5. Als Formelemente des Karyoplasmas wurden Filamente und Granula (Karyosomen) näher beschrieben. Der Nukleolus setzt sich aus drei, im Feinbau voneinander abweichenden Komponenten zusammen, die mit den Buchstaben A (überwiegend fibrillär), B (überwiegend granulär) und C (locker gefügte Mischzone aus Fibrillen und Granula) bezeichnet wurden. Der Nukleolarsatellit enthielt immer nur Material der Komponente A. Die lichtoptisch bekannten Nukleolarvakuolen konnten als zisternenartige Erweiterungen eines den Nukleolus durchdringenden Kanälchennetzes identifiziert werden. 6. Durch Vergleichen der neuen Ergebnisse mit früheren Perikaryaklassifizierungen, deren Zellformen nach Degenerationsexperimenten mit bestimmten Innervationsfeldern in Verbindung gebracht worden waren, wurde der Versuch unternommen, die in dieser Arbeit festgestellten Ganglienzelltypen bestimmten Funktionen zuzuordnen.

Notes: Zusammenfassung Unter der Anwendung einer kombinierten elektronen- und phasenkontrastmikroskopischen Auswertung mit Osmiumtetroxyd fixierter und in Methacrylat eingebetteter Rattenspinalganglien wurden Strukturveränderungen untersucht, die bei unzureichender Fixierung, infolge mechanischer Zellverletzungen, durch Anoxie und nach Eintritt des Zelltodes in den Perikarya und Satellitenhüllen auftreten. Dabei wurden folgende Befunde erhoben: 1. Fixierungsschäden und mechanische Alterationen laufen unter gleichartigen Erscheinungsbildern in den Ganglienzellen ab, die als artefizielle toxische Reaktionen aufgefaßt werden. Die Hauptmerkmale dieser sehr akut auftretenden Zellveränderungen sind vakuoläre Erweiterungen des endoplasmatischen Retikulums und der Mitochondrien sowie Dehydratationsphänomene an den Kernund Plasmasubstanzen. 2. Im Gegensatz zu den sehr schnell einsetzenden artefiziell-toxischen Ganglienzellumwandlungen treten bei einer durch Dekapitation erzeugten akuten Anoxie erst nach 20—30 min Veränderungen des Kernplasmas und am Chondriom morphologisch in Erscheinung. Diese Strukturumwandlungen wurden als anoxische Reaktion beschrieben. 3. Von der anoxischen Reaktion lassen sich mit zunehmender Zeit nach der Dekapitation autolytische Destruktionen abgrenzen. Der Beginn der Autolyse in den Perikarya wird als Kriterum des Zelltodes angesehen. 4. Der Eintritt und der zeitliche Ablauf der dargestellten artefiziellen Ganglienzellveränderungen ist in den einzelnen Perikarya sehr verschieden. Weniger deutlich ist dieses individuelle Verhalten der Ganglienzellen bei der artefiziellen toxischen Reaktion. 5. Durch einen Vergleich der Ergebnisse aus der vorliegenden Untersuchung mit den lichtmikroskopisch darstellbaren Nervenzellveränderungen werden die Vorzüge der neuen Methodik herausgestellt. Mit der für die Elektronenmikroskopie verbesserten Fixierungstechnik und der höheren Auflösung des Elektronenmikroskopes gelingt es sehr viel sicherer, artefizielle Strukturveränderungen von echten Ganglienzellerkrankungen zu unterscheiden. 6. Auf Grund der wesentlich detaillierteren Erfassung der Strukturumwandlungen lassen sich auch die artefiziellen Zellveränderungen noch als patho- und nekrobiotische Prozesse deuten, die von funktionell-morphologischem und biochemischem Interesse sind. Dem Artefaktgeschehen muß deshalb in der modernen Zytopathologie mehr denn je eine besondere Beachtung geschenkt werden.

Notes: Summary Scintigraphic experiments and radioactivity measurements of tissues have shown that the radioactivity of 51Cr-labelled and neuraminidase-treated rabbit erythrocytes is rapidly accumulated in liver and spleen. Sequestration of these erythrocytes by liver and spleen was demonstrated by light and electron microscopy of these tissues after perfusion of the rabbits with solutions for tissue fixation. In liver the phagocytic activity of Kupffer cells was increased after injection of desialylated erythrocytes, while in spleen a significantly enhanced number of erythrocytes was found attached to the sinusoidal walls and in the reticulum of the red pulp. It was shown by scanning electron microscopy that neuraminidasetreatment did not influence the shape of erythrocytes. Desialylated and 51Cr-labelled erythrocytes from the cow are rapidly cleared from the blood-stream with a half-life time of about 3 h. It was shown in an in-vitro test that they adsorb to surviving slices from liver and spleen derived from the same animal. The amount of radioactivity adsorbed is appreciably enhanced in the presence of homologous serum when compared with buffer only. Human neuraminidase-treated erythrocytes are agglutinated in the direct and especially in the indirect Coombs-tests. The involvement of T-antigen in this phenomenon was largely excluded. The in vitro experiments and antibody consumption tests suggest that immunoglobulins (IgG) and complement from serum may be involved in recognition and sequestration of desialylated erythrocytes by macrophages in vivo.