ISSN:
1432-0878
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Biology
,
Medicine
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung Die elektronenmikroskopische Untersuchung des Rectumepithels von Ratte, Maus, Kaninchen und Mensch ergab folgende Resultate. 1. Im Rectumepithel der Ratte lassen sich drei verschiedene Zelltypen unterscheiden, die als Saumzelle, Becherzelle und vakuolenreiche Zelle bezeichnet werden. 2. Während das Oberflächenepithel vorwiegend aus Saumzellen und nur aus vereinzelten Becherzellen besteht, enthält das Kryptenepithel neben wenigen Saumzellen reichlich Becherzellen und vakuolenreiche Zellen. 3. Der Feinbau der Saumzelle entspricht im wesentlichen dem der Saumzelle der oberen Darmabschnitte (Palay und Karlin 1959 u. a.). Die Zelle ist ausgezeichnet durch einen etwa 0,5 μ hohen Bürstensaum, zahlreiche Mitochondrien und eine Fülle diffus im Cytoplasma verteilter Ribosomen. Ergastoplasmazisternen sind selten. Der Golgi-Apparat ist im Vergleich zu dem der Becherzelle und dem der vakuolenzreichen Zelle nur mäßig entfaltet. 4. Der Feinbau der Becherzelle wird durch die Ansammlung sekrethaltiger Vakuolen im apikalen Cytoplasma der Zelle bestimmt. Die Sekretgranula, die im Lichtmikroskop PASpositiv sind, lassen im Elektronenmikroskop nach Anwendung der Methenamin-Silberreaktion (Marinozzi 1961, Suzuki und Sekiyama 1961) einen intensiven Niederschlag erkennen. Die Vakuolenansammlung wird im kernnahen Bereich der Becherwand von zahlreichen glattwandigen Lamellen umgeben, die dem Golgi-Apparat angehören. Dieses Organeil ist überaus reich entfaltet und für die Becherzelle besonders charakteristisch. Peripher vom Golgi-Apparat finden sich im randständigen Cytoplasma sowie im basalen Anteil der Zelle zahlreiche parallel angeordnete Ergastoplasmazisternen („organisiertes Ergastoplasma“). Ihre Lichtung ist häufig nicht zu erkennen; dort, wo sie sichtbar ist, erscheint sie leer. Die Entleerung der Becherzelle erfolgt durch Ruptur der apikalen Plasmamembran. 5. Die vakuolenreiche Zelle enthält wie die Becherzelle eine Fülle von Bläschen. Diese sind im allgemeinen etwas kleiner als die der Becherzelle und liegen weniger dicht aneinander. Vor allem aber erscheinen sie leer. Sie sind weder PAS-positiv noch lassen sie im Elektronenmikroskop nach Anwendung der Methenamin-Silberreaktion einen Niederschlag erkennen. Ein Teil der Bläschen steht in enger Beziehung zum Golgi-Apparat. Dieser ist stark entfaltet, jedoch kleiner als der der reifen Becherzelle. Das Ergastoplasma besteht nur aus wenigen Zisternen. Die vakuolenreiche Zelle wird als Vorläufer der Becherzelle betrachtet. Da Übergangsstadien zwischen vakuolenreicher Zelle und Becherzelle nur selten anzutreffen sind, wird angenommen, daß die Reifung der Schleimgranula sehr schnell erfolgt. Die starke Entfaltung des Golgi-Apparates zu einem Zeitpunkt, an dem das Ergastoplasma erst wenig entwickelt ist, läßt daran denken, daß diesem Organell eine wichtige Rolle bei der Schleimbereitung zufällt. 6. Der Feinbau des Rectumepithels der fetalen Ratte entspricht am Ende der Gravidität den Verhältnissen beim erwachsenen Tier. Vakuolenreiche Zellen sind besonders häufig. 7. Die bei der Ratte beschriebenen Verhältnisse finden sich in gleicher Weise bei Maus, Kaninchen und Mensch. 8. Im Oberflächenepithel bei der Maus finden sich häufig stark osmiophile, bis 0,2 mμ große intramitochondriale Gebilde, die den „Corpora intra cristam“ von Frei und Sheldon (1961) entsprechen. 9. Nach drei-bis viertägigem Hungerbzw. Hunger/Durstzustand ist bei der Ratte keine Veränderung an der Feinstruktur der Zellen eingetreten. Vakuolenreiche Zellen finden sich in großer Zahl. 10. Nach Einführung verdünnter Tusche ins Rectum der Ratte lassen sich keine Tuscheteilchen in den Zellen oder in den Interzellularräumen nachweisen. Es besteht kein Anhalt für eine Aufnahme von Flüssigkeit durch Pinocytose. Eine Vermehrung der vakuolenreichen Zellen ist nicht festzustellen. Die Interzellularräume sind stark erweitert. 11. Nicht-emulgiertes Maisöl wird vom Rectumepithel der Ratte anscheinend weder durch Pinocytose noch auf andere Weise aufgenommen. Jedenfalls sind keine Fettpartikel im endoplasmatischen Reticulum oder im Golgi-Apparat anzutreffen, wie es nach Fütterung von Maisöl an den Dünndarmsaumzellen beobachtet werden kann. 12. Pilocarpin (0,7–1,5 mg/kg i. m.) bewirkt bei der Ratte keine Veränderungen an den Cytoplasmaorganellen. Die Kerne dagegen zeigen eine Auflockerung und randständige Verdichtung des Chromatins. Die Interzellularräume sind stark erweitert und erstrecken sich zuweilen bis nahe an die apikale Plasmamembran.
Notes:
Summary Electron microscopical investigations of the rectum epithelium of rat, mouse, rabbit, and man had the following results: 1) Three different cell types can be demonstrated in the rectum epithelium of the rat: border cells, goblet cells, and vacuolated cells. 2) Whereas the surface epithelium shows predominantly border cells and only isolated goblet cells, the epithelium in the crypts contains ample goblet cells and vacuolated cells, in addition to a few border cells. 3) The fine structure of the border cell corresponds essentially to that of the border cell of the upper intestine, as described by Palay and Karlin (1959) and others. The cell is characterized by a striated border (c. 0.5 μ high), numerous mitochondria and a great number of ribosomes which are distributed diffusely in the cytoplasm. Ergastoplasmic cisternae are scarce. The Golgi apparatus is only moderately developed in comparison with that of the goblet cell and the vacuolated cell. 4) The fine structure of the goblet cell is characterized by an accumulation of secretion containing vacuoles in the apical cytoplasm of the cell. These secretion granules, which are PAS-positive in the light-microscope, show an intensive precipitate after the application of the methenamine-silver reaction (Marinozzi 1961, Suzuki und Sekiyama 1961). In the part of the goblet cell adjacent to the nucleus, this accumulation of vacuoles is surrounded by numerous smooth-surfaced lamellae which belong to the Golgi apparatus. This organelle is exceedingly well developed, particularly characteristic of the goblet cell. At the periphery of the Golgi apparatus numerous parallel arranged ergastoplasmic cisternae are found in the marginal cytoplasm and in the basal part of the cell (“organized ergastoplasm”). Their lumen is frequently not visible; where it is, it seems to be empty. The extrusion of the secretion product takes place through a rupture in the apical plasma membrane. 5) Like the goblet cell the vacuolated cell contains a number of vesicles. In general these are slightly smaller than those of the goblet cell and more scattered. Above all they seem to be empty. They are neither PAS-positive nor do they show a reaction with methenamine-silver under the electron microscope. Some of the vesicles are closely related to the Golgi apparatus. The Golgi apparatus is quite large; it is, however, smaller than that of the mature goblet cell. The ergastoplasm consists of only a few cisternae. The vacuolated cell is thought to be the precursor of the goblet cell. Since intermediate stages between vacuolated cells and goblet cells are rather scarce, it is thought that the maturation of the mucous granules occurs quickly. The considerable size of the Golgi apparatus at a time when the ergastoplasm is barely developed, seems to indicate that the Golgi apparatus has an important influence on the formation of mucus. 6) Towards the end of pregnancy the fine structure of the rectum epithelium of the rat fetus corresponds to the situation in the adult animal. Vacuolated cells are particularly abundant. 7) The same situation as described in the rat is found in mouse, rabbit, and man. 8) In the surface epithelium of the mouse intramitrochondrial corpuscles are quite frequently seen; they are strongly osmiophile and up to 0.2 mμ in size. They correspond to the „Corpora intra cristam“ as described by Frei and Sheldon (1961). 9) No changes in the fine structure of the cells are found in rats, deprived of food, or food and liquid, for 3–4 days. Vacuolated cells are found in large numbers. 10) If diluted Indian ink is introduced into the rectum of the rat, ink particles are not demonstrable inside the cells or in the intercellular spaces. There is no evidence for the uptake of fluid by pinocytosis. An increase in the number of vacuolated cells cannot be shown. The intercellular spaces are greatly enlarged. 11) There is no evidence that non-emulsified corn-oil is absorbed by either pinocytosis or by other means, as fat particles cannot be demonstrated in the endoplasmic reticulum or the Golgi apparatus. If corn-oil is administered by mouth, it can be demonstrated in the border cells of the small intestine. 12) Pilocarpin (0.7–1.5 mg/kg i.m.) does not cause any changes in the cytoplasmic organelles of the rat. The nuclei, however, appear less dense and show a peripheral condensation of the chromatin. The intercellular spaces are extended and in some cases reach the apical plasma membrane.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF00347714
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