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Morphometrische Untersuchungen zum histologischen Nachweis des Corticotropin-Releasing Factor im Infundibulum der Ratte

Morphometric investigations concerning the histological detection of the corticotropin-releasing factor in the median eminence of the rat

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Summary

In the zona externa infundibuli (outer layer of the median eminence) of the normal rat a minute number of “Gomori-positive” granules can be detected. Following bilateral adrenalectomy their number increases. This augmentation can be restricted or inhibited by administration of hydrocortisone, a finding, which has led to the assumption that the granules are the morphological equivalent of the corticotropin-releasing factor (CRF).

Morphometrical studies on 160 female Wistar rats show that following bilateral adrenalectomy the quantity of “Gomori-positive” granules is dependent on the length of the post-operative survival period. Up to the 14th day p.o. the quantity of granules increases; from then on it diminishes. Substitution of bilaterally adrenalectomized rats with hydrocortisone acetate crystal suspension results in a dose-dependent decrease in the quantity of granules if treatment is begun on the day of operation. In contrast, administration of hydrocortisone acetate crystal suspension from the 14th to the 21st day p.o. results in increased augmentation of the granules.

Even when maximum augmentation of the granules is reached, they are invariably found only in the infundibulum and not in other regions of the hypothalamus. In animals that have been subjected to bilateral adrenalectomy, the granules show a characteristic pattern of distribution, with particularly high concentrations in the paramedian parts of the rostral third of the infundibulum. The manner in which the granules are distributed suggests that they are a neurosecretory substance localized in two fibre tracts.

The present study points to a close parallelism between the behaviour of the “Gomori-positive” granules in the zona externa infundibuli and that of the corticotropin-releasing factor as revealed by pharmacological investigations. It would seem that the quantity of granules can be used as a parameter of CRF activity.

Zusammenfassung

In der Zona externa infundibuli der normalen Ratte kommen geringe Mengen „Gomori-positiver” Granula vor. Nach bilateraler Adrenalektomie erfolgt eine Vermehrung der Granula, die sich durch Gabe von Hydrocortison einschränken oder verhindern läßt. Dieser Befund hat zu der Annahme geführt, daß die Granula das morphologische Äquivalent des Corticotropin-releasing factor (CRF) darstellen.

Morphometrische Untersuchungen an 160 weiblichen Wistarratten zeigen, daß die Menge der nach bilateraler Adrenalektomie in der Zona externa infundibuli nachweisbaren „Gomori-positive” Granula von der postoperative Überlebensdauer abhängt. Die Granulamenge nimmt zunächst bis zum 14. Tag p.o. zu und fällt dann wieder ab. Substitution bilateral adrenalektomierter Ratten mit Hydrocortisonacetat-Kristallsuspension bewirkt eine dosisabhängige Verminderung der Granulamenge, wenn die Behandlung am Operationstag begonnen wird. Applikation von Hydrocortisonacetat-Kristallsuspension vom 14.–21. Tag p.o. führt dagegen zu einer gesteigerten Granulavermehrung.

Auch bei stärkster Vermehrung sind die Granula stets nur im Infundibulum und nicht in anderen Bereichen des Hypothalamus nachweisbar. Sie besitzen bei bilateral adrenalektomierten Tieren ein charakteristisches Verteilungsmuster mit besonders hohen Konzentrationen in den paramedianen Abschnitten des rostralen Infundibulumdrittels. Aus der Art und Weise ihrer Verteilung ist zu vermuten, daß die Granula 2 Nervenfaserzügen angehören und ein Neurosekret darstellen.

Nach den vorliegenden Untersuchungen besteht zwischen dem Verhalten der „Gomori-positiven” Granula in der Zona externa infundibuli und dem aus pharmakologischen Untersuchungen bekannten Verhalten des Corticotropin-releasing factor eine weitgehende Parallelität. Sie legt nahe, die Menge der Granula als Parameter der CRF-Aktivität zu verwenden.

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Literatur

  • Adams, J. H., Daniel, P. M., Prichard, M. M. L.: Distribution of hypophysial portal blood in the anterior lobe of the pituitary gland. Endocrinology 75, 120–126 (1964).

    Google Scholar 

  • Adams, J. H., Daniel, P. M., Prichard, M. M. L.: Observations on the portal circulation of the pituitary gland. Neuroendocrinology 1, 193–213 (1965/66).

    Google Scholar 

  • Akmayev, I. G.: Morphological aspects of the hypothalamic-hypophyseal system. I. Fibers terminating in the neurohypophysis of mammals. Z. Zellforsch. 96, 609–624 (1969).

    Google Scholar 

  • Arimura, A., Saito, T., Schally, A. V.: Assays for corticotropin-releasing factor (CRF) using rats treated with morphine, chlorpromazine, dexamethasone and nembutal. Endocrinology 81, 235–245 (1967).

    Google Scholar 

  • Arko, H., Kivalo, E., Rinne, U. K.: Hypothalamo-neurohypophysial neurosecretion after the extirpation of various endocrine glands. Acta endocr. (Kbh.) 42, 293–299 (1963).

    Google Scholar 

  • Arnold, W.: Über das diencephal-telencephale neurosekretorische System beim Salamander (Salamandra salamandra und S. tigrinum). Z. Zellforsch. 89, 371–409 (1968).

    Google Scholar 

  • Attardi, G.: Über neue, rasch auszuführende Verfahren für Zellgrößenmessungen. Acta anat. (Basel) 18, 177–194 (1953).

    Google Scholar 

  • Bach, J. H., Hennes, K. H.: Einfluß von Hydrocortison auf die Menge „Gomori-positiver” Substanzen in der Zona externa infundibuli bilateral adrenalektomierter Ratten. J. neurovisc. Relat. (1972) (im Druck).

  • Bargmann, W.: Neurosecretion. Int. Rev. Cytol. 19, 183–201 (1966).

    Google Scholar 

  • Bargmann, W.: Neurohypophysis. Structure and function. In: Handbuch der experimentellen Pharmakologie, herausgeg. von O. Eichler, A. Farah, H. Herken u. A. D. Welch, vol. XXIII, Neurohypophysial hormones and similar polypeptides (ed. B. Berde), p. 1–39. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1968.

    Google Scholar 

  • Bock, R.: Zur Darstellbarkeit des Neurosekretes. Anat. Anz., Erg.-Bd. 120, 139–145 (1967)

    Google Scholar 

  • Bock, R.: Lichtmikroskopische Untersuchungen zur Frage eines morphologischen Äquivalentes des Corticotropin-releasing factor. In: Aspects of neuroendocrinology (ed. W. Bargmann u. B. Scharrer), p. 229–231. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1970.

    Google Scholar 

  • Bock, R., Brinkmann, H., Marckwort, W.: Färberische Beobachtungen zur Frage nach dem primären Bildungsort von Neurosekret im supraoptico-hypophysären System. Z. Zellforsch. 87, 534–544 (1968).

    Google Scholar 

  • Bock, R., Forstner, R. v.: Beiträge zur funktionellen Morphologie der Neurohypophyse. II. Vergleichsuntersuchung histologischer Veränderungen im Infundibulum der Ratte nach beidseitiger Adrenalektomie und nach Hypophysektomie. Z. Zellforsch. 94, 434–440 (1969).

    Google Scholar 

  • Bock, R., Forstner, R. v., Mühlen, K aus der, Stöhr, Ph. A.: Beiträge zur funktionellen Morphologie der Neurohypophyse. III. Über die Wirkung einer Corticoid-oder ACTH-Behandlung auf das Auftreten „Gomori-positiver” Granula in der Zona externa infundibuli von Ratten und Mäusen nach beidseitiger Adrenalektomie oder Hypophysektomie. Z. Zellforsch. 96, 142–150 (1969).

    Google Scholar 

  • Bock, R., Schlüter, G.: Fluoreszenzmikroskopischer Nachweis von Arginin im Neurosekret von Säugern. Histochemie 25, 152–162 (1971a).

    Google Scholar 

  • Bock, R., Schlüter, G.: Fluoreszenzmikroskopischer Nachweis von Arginin im Neurosekret des Schweines mit Phenanthrenchinon. Z. Zellforsch. 122, 456–459 (1971b).

    Google Scholar 

  • Brinkmann, H., Bock, R.: Quantitative Veränderungen „Gomori-positiver” Substanzen in Infundibulum und Hypophysenhinterlappen der Ratte nach Adrenalektomie und Kochsalz-oder Durstbelastung. J. neuro-visc. Relat. 32, 48–64 (1970).

    Google Scholar 

  • Chalkley, H. W.: Method for the quantitative morphologic analysis of tissues. J. nat. Cancer Inst. 4, 47–53 (1943).

    Google Scholar 

  • Chan, L. T., Wied, D. de, Saffran, M.: Comparison of assays for corticotrophin-releasing activity. Endocrinology 84, 967–972 (1969).

    Google Scholar 

  • Cheifetz, P., Gaffud, N., Dingman, J. F.: Effects of bilateral adrenalectomy and continuous light on the circadian rhythm of corticotropin in female rats. Endocrinology 82, 1117–1124 (1968).

    Google Scholar 

  • Delesse, M. A.: Procédé mécanique pour determiner la composition des roches. C. R. Acad. Sci. (Paris) 25, 544–545 (1847).

    Google Scholar 

  • De Moor, P., Denef, C.: The “puberty” of the rat liver. Feminine pattern of cortisol metabolism in male rats castrated at birth. Endocrinology 82, 480–492 (1968).

    Google Scholar 

  • Diepen, R.: Der Hypothalamus. In: Handbuch der mikroskopischen Anatomie des Menschen (begründet v. W. v. Möllendorff, fortgeführt v. W. Bargmann), Bd. 4, Teil 7. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1962.

    Google Scholar 

  • Dierickx, K., Abeele, A. van den: On the relations between the hypothalamus and the anterior pituitary in Rana temporaria. Z. Zellforsch. 51, 78–87 (1959).

    Google Scholar 

  • Dunn, J., Critchlow, V.: Feedback suppression of „non-stress” pituitary-adrenal function in rats with forebrain removed. Neuroendocrinology 4, 296–308 (1969).

    Google Scholar 

  • Farner, W. F., Oksche, A.: Neurosecretion in birds. Gen. comp. Endocr. 2, 113–147 (1962).

    Google Scholar 

  • Ganong, W. F.: Neuroendocrine integrating mechanisms. In: Neuroendocrinology (ed.) L. Martini and W. F. Ganong), vol. 1, p. 1–13. New York and London: Academic Press 1966.

    Google Scholar 

  • Glagoleff, A. A.: On the geometrical methods of quantitative mineralogic analysis of rocks. Trans. Inst. Econ. Min. (Moskau) 59 (1933).

  • Guillemin, R.: Hypothalamic factors releasing pituitary hormones. Recent Progr. Hormone Res. 20, 89–130 (1964).

    Google Scholar 

  • Guillemin, R.: The adenohypophysis and its hypothalamic control. Amer. Rev. Physiol. 29, 313–349 (1967).

    Google Scholar 

  • Hagen, A. S., Troop, R. C.: Influence of age, sex and adrenocortical status on hepatic reduction of cortisone in vitro. Endocrinology 67, 194–203 (1960).

    Google Scholar 

  • Halász, B., Slusher, M. A., Gorski, R. A.: Adrenocorticotrophic hormone secretion in rats after partial or total deafferentation of the medial basal hypothalamus. Neuroendocrinology 2, 43–55 (1967).

    Google Scholar 

  • Haug, H.: Die Treffermethode, ein Verfahren zur quantitativen Analyse im histologischen Schnitt. Z. Anat. Entwick.-Gesch. 118, 302–312 (1955).

    Google Scholar 

  • Haug, H.: Bedeutung und Grenzen der quantitativen Meßmethoden in der Histologie. Med. Grundlagenforsch. 4, 299–344 (1962).

    Google Scholar 

  • Hedge, G. A., Smelik, P. G.: The action of dexamethasone and vasopressin in hypothalamic GRF-production and release. Neuroendocrinology 4, 242–253 (1969).

    Google Scholar 

  • Hennig, A.: Volum-und Oberflächenmessung in der Mikroskopie. Anat. Anz., Erg.-Bd. 104, 254–265 (1957).

    Google Scholar 

  • Kivalo, E., Rinne, U. K., Bergström, R. M. A.: Activity of the hypothalamo-neurohypophysial neurosecretory system of the mouse in continuous darkness. Acta neuroveg. (Wien) 25, 177–186 (1963).

    Google Scholar 

  • McCann, S. M., Dhariwal, A. P. S.: Hypothalamic releasing factors and the neurovascular link between the brain and the anterior pituitary. In: Neuroendocrinology (ed. L. Martini and W. F. Ganong), vol. 1, p. 261–296. New York and London: Academic Press 1966.

    Google Scholar 

  • Martini, L., Fraschini, F., Motta, M.: Neural control of anterior pituitary functions. Recent Progr. Hormone Res. 24, 439–496 (1968).

    Google Scholar 

  • Monroe, B. G.: A comparative study of the ultrastructure of the median eminence, infundibular stem and neural lobe of the hypophysis of the rat. Z. Zellforsch. 76, 405–432 (1967).

    Google Scholar 

  • Nowakowski, H.: Infundibulum und Tuber cinereum der Katze. Dtsch. Z. Nervenheilk. 165, 261–339 (1951).

    Google Scholar 

  • Oksche, A.: Eine licht-und elektronemmikroskopische Analyse des neuroendokrinen Zwischenhirn-Vorderlappen--Komplexes der Vögel. In: Neurosecretion (ed. F. Stutinsky), p. 77–88. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1967.

    Google Scholar 

  • Oksche, A., Farner, D. S., Serventy, D. L., Wolff, F., Nicholls, C. A.: The hypothalamohypophysial neurosecretory system of the zebra finch, Taeniopygia castanotis. Z. Zellforsch. 58, 846–914 (1963).

    Google Scholar 

  • Oksche, A., Laws, D. F., Kamemoto, F. I., Farner, D. S.: The hypothalamo-hypophysial neurosecretory system of the white-crowned sparrow, Zonotrichia leucophrys gambelii. Z. Zellforsch. 51, 1–42 (1959).

    Google Scholar 

  • Oksche, A., Mautner, W., Farner, D. S.: Das räumliche Bild des neurosekretorischen Systems der Vögel unter normalen und experimentellen Bedingungen. Z. Zellforsch. 64, 83–100 (1964).

    Google Scholar 

  • Oksche, A., Wilson, W. O., Farner, D. S.: The hypothalamic neurosecretory system of Coturnix coturnix japonica. Z. Zellforsch. 61, 688–709 (1964).

    Google Scholar 

  • Rinne, U. K.: Neurosecretory material around the neurohypophyseal portal vessels in the median eminence of the rat. Acta endocr. (Kbh.), Suppl 57, 1–108 (1960).

    Google Scholar 

  • Rinne, M. K.: Ultrastructure of the median eminence of the rat. Z. Zellforsch. 74, 98–122 (1966).

    Google Scholar 

  • Saffran, M., Schally, A. V.: Release of corticotrophin by anterior pituitary tissue in vitro. Canad. J. Biochem. Physiol. 33, 408–415 (1955).

    Google Scholar 

  • Schally, A. V., Arimura, A., Bowers, C. Y., Kastin, A. J., Sawano, S., Redding, T. W.: Hypothalamic neurohormones regulating anterior pituitary function. Recent Progr. Hormone Res. 24, 497–581 (1968).

    Google Scholar 

  • Sitte, H.: Morphometrische Untersuchungen an Zellen. In: Quantitative methods in morphology (ed. E. R. Weibel and H. Elias), p. 167–198. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1967.

    Google Scholar 

  • Stöhr, Ph. A.: Über quantitative Veränderungen „gomoripositiver” Substanzen in Infundibulum und Hypophysenhinterlappen der Ratte nach beidseitiger Adrenalektomie. Z. Zellforsch. 94, 425–433 (1969).

    Google Scholar 

  • Vernikos-Danellis, J.: Estimation of corticotropin-releasing activity of rat hypothalamus and neurohypophysis before and after stress. Endocrinology 75, 514–526 (1964).

    Google Scholar 

  • Vernikos-Danellis, J.: Effect of stress, adrenalectomy, hypophysectomy and hydrocortisone on the corticotropin-releasing activity of rat median eminence. Endocrinology 76, 122–126 (1965).

    Google Scholar 

  • Voloschin, L., Joseph, S. A., Knigge, K. M.: Endocrine function in male rats following complete and partial isolations of the hypothalamo-pituitary unit. Neuroendocrinology 3, 387–397 (1968).

    Google Scholar 

  • Weber, W.: Entwicklung und Funktion des neurosekretorischen Systems von Salamandra salamandra. Z. Zellforsch. 66, 35–65 (1965).

    Google Scholar 

  • Wittkowski, W.: Zur funktionellen Morphologie eqendymaler und extraependymaler Glia im Rahmen der Neurosekretion. Elektronenmikroskopische Untersuchungen an der Neurohypophyse der Ratte. Z. Zellforsch. 86, 111–128 (1968).

    Google Scholar 

  • Wittkowski, W., Bock, R.: Electron microscopical studies of the median eminence following interference with the feedback system anterior pituitary-adrenal cortex. In: Brain-endocrine interaction. Median eminence: structure and function (ed. K. M. Knigge, D. E. Scott and A. Weindl), p. 171–180. Basel-München-Paris-London-New York-Sidney: Karger 1972.

    Google Scholar 

  • Wittkowski, W., Bock, R., Franken, C.: Elektronenmikroskopische Untersuchungen lichtmikroskopisch „gomoripositiver” Granula in Infundibulum und Hypophysenhinterlappen bilateral adrenalektomierter Ratten. In: Aspects of neuroendocrinology (ed. W. Bargmann u. B. Scharrer), p. 324–328. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1970.

    Google Scholar 

  • Worthington, W. C., Jr.: Functional vascular fields in the pituitary stalk of the mouse. Nature (Lond.) 199, 461–465 (1963).

    Google Scholar 

  • Yates, F. E., Herbst, A. L., Urquhart, J.: Sex difference in rate of ring A reduction of Δ4-ketosteroids in vitro by rat liver. Endocrinology 63, 887–902 (1958).

    Google Scholar 

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Teil einer Habilitationsschrift, die der Medizinischen Fakultät der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn vorgelegen hat.

Mit dankenswerter Unterstützung durch das Landesamt für Forschung, NRW.

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Bock, R. Morphometrische Untersuchungen zum histologischen Nachweis des Corticotropin-Releasing Factor im Infundibulum der Ratte. Z. Anat. Entwickl. Gesch. 137, 1–29 (1972). https://doi.org/10.1007/BF00523528

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