Function and ultrastructure of the nephridium of Hirudo medicinalis L.

Summary

The central canal and the urinary bladder of the leech Hirudo medicinalis (L.) were studied by electron microscopy. The central canal consists of several different parts: the initial, intermediate and terminal canal which border only on connective tissue, and the inner and the wide canal which on the other hand are closely connected to the canaliculus cells which produce the primary urine. Structures related to transcellular transport of solutes such as microvilli and basal plasma membrane infoldings in association with mitochondria have been found in all parts of the central canal. Evidence has been obtained that the surface enlargement by basal plasma membrane infoldings increases from the proximal to the distal parts of the central canal while the luminal surface enlargement remains nearly constant. The increasing basal surface enlargement is especially obvious in those parts of the central canal which border only on connective tissue. The mechanism of reabsorption is discussed with regard to physiological data so far available. A recycling process for solutes may take place between the epithelium of the inner and the wide canal on one hand and the bordering canaliculus cells on the other hand.

Zusammenfassung

Bei elektronenmikroskopischer Untersuchung des nephridialen Zentralkanals von Hirudo medicinalis L. können mehrere Kanalabschnitte unterschieden werden, die zum Teil frei im Bindegewebe liegen, wie der Anfangs-, der intermediäre und der Endkanal, oder aber durch mehr oder weniger enge Verzahnung mit Canaliculuszellen verbunden sind (innerer und weiter Kanal). Strukturen, die mit transzellulärem Ionentransport in Beziehung gebracht werden können — ikrovilli und basale Zellmembraneinfaltungen — finden sich in allen Kanalabschnitten. Während im Verlauf des Zentralkanals die Oberflächenvergrößerung durch Mikrovilli ziemlich konstant bleibt, findet sich in den Kanalabschnitten, die ausschließlich an Bindegewebe grenzen, eine besonders auffällige und signifikante Zunahme der basalen Oberflächenvergräßerung durch Zellmembraneinfaltungen. Es werden mögliche Besonderheiten im Reabsorptionsmechanismus diskutiert: Möglicherweise läuft zwischen dem Epithel des inneren und des weiten Kanals einerseits und den angrenzenden Canaliculuszellen andererseits ein Kreislaufprozeß für Ionen (recycling) ab.