Enzymhistochemische untersuchungen an der harderschen drüse von ratte und meerschweinchen unter dem einfluß von TSH und schilddrüsenhormonen

Acta histochem. Bd. 57, S. 127-156 (1976)

Aus dem Anatomischen Institut (Lehrstuhl II) der Univorsit.at Dusseldorf (Direktor: Prof. Dr. H. G. GOSLAR)

Enzymhistochemische Untersuchungen an der Harderschen Druse von Ratte und Meerschweinchen unter dem EinfluB von TSH und Schilddriisenhormonen Enzymhistochemical investigations on the Harderian gland of rat and guinea pig under the influence of TSH and thyrohormones Von

HANS JOSTES

Mit 7 Abbildungen und Tafel V (Eingegangen am 7. Februar 1976)

Zusammenfassung An den Harderschen Drusen von Ratten und Meerschweinehen wurden vergleichend enzymhistochemische Untersuchungen nach Applikation von thyreotropem Hormon (TSH) und Schilddrusenhormonen (Trijodthyronin und Thyroxin) durchgefiihrt. Starkste Veranderungen zeigten sich nach 9tagigen TSH-Gaben. Dabei treten in den B-Zellen bei der Ratte groJ3e Vakuolen auf, die nach den Oxidoreductasen-Reaktionen deutlich, nach den Hydrolasen-Reaktionen kaum hervorgehoben worden. Beim Meerschweinchen sind die Drusenzollen sowohl bei den KontrolI- als aueh bei den behandelten Tieren stark vakuolisiert. Letztere zeigen aber eine starke Hypertrophie der Druse mit Weitstellung der Tubuli und Endstiicke. Bei beiden Tierarten fallt. die Steroid-3-p-ol-DH-Reaktion negativ aus. Nomenklatur, tierspezifische Reaktionsweisen auf die Hormongaben, Funktion der Harderschen Druse und ihre Bedeutung bei Untersuchungen zum experimentellen Exophthalmus werden diskutiert.

Summary After application of TSH, trijodthyronine and thyroxine enzyme histochemical investigations were carried out on the Harderian glands of albino rats and guinea pigs. Marked changes were seen after a treatment of 9 days with TSH. Thereby in B-cells of rat appeared big vacuoles, which were clearly to be seen after oxidoreductase-reactions, but hardly to be seen after hydrolase-reactions. In guinea pigs the cells of the gland are strongly vacuolised both in controls and in treated animals. But this last group shows a great hypertrophy of the gland with widening of tubuli and acini. In both species of animals the steroid-3-p-ol-dehydrogenase-reaction is negative. Nomenclature, specific reactions of the animals treated with hormones, function of the Harderian gland and its relevance in investigations of experimental exophthalmos are discussed.

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H . JO STFlS

Einleitung HARDER (1694) entdeckte in del' Aug enhohle des H irsches eine Druse, die er als GI. lacrymalis nova bezei chn et e. Diese wurde spater GI. harderiana genannt und von vcrschiedenen Autoren (MIESSNER, LUTZ, PETERS, PIERSOL, LOEWENTHAL, u. a.) auch bei a ndere n Species, VOl' allem bei Nag etieren, gefunden . KITTEL (1962a) gibt in einer neueren umfangreichen Arbeit eine vergleichende U bersicht tib er die Augendrusen vcrschiedener Rodentia und die entsprechende n Synonyma, die in del' ersten Halfte des 19. Jahrhunderts fiir einige Verwirrung gesorgt hatten . Fur die Hardersche Druse finden sich 2 Bezeichnungen : 1. GI. la crymalis nova 2. GI. harderiana Nach KITTEL (1962a) wurde di ose GJ. harderiana bisher b ei folg enden Nagetieren gefunden: Eichhornch en (LOEWENTHAL 1925) , Ziesel (MATYS 1905), Murmeltier, Sieben sch la fer (PETERS 1890), Hasolmaus (SARDEMANN 1884), Blindmaus (HANKE 1900), F eldmaus (VESELY 1923), Ratte, Maus (LOEWENTHAL 1896), Meerschweinch en (BUSCHKE 1933), Goldhamst er (CHRISTENSEN und DAM 1953).

Tm Hinbliek auf die Phylogenese betonte F RANZ (1924), daG d ie H ardersch e Druse - im Vergleieh zu den a n deren Orbitaldrusen - das a ltere Element und all en t errestriseh en Wirbeltieren gemeinsam sei. Bei den Saugetier en kommen d ie Tranendrusen al s N euerwerb h in zu. E in igen Saugetieren (z. B . del' R atte) fehlt di e Tranendru se , so d an sieh di e Hardersch e Druse be son de rs grol.l ausgebildet h a t. D e l' Men sch dagegen besitzt, e benso wie Affen , keine Hardersch e Druse . Vergleichen d-anutomisch ste llte K ITTEL (196 2a) fest , dal3 d ie H a rd ersch e D ruse unter den Augend rusen del' Nageti er e am gro l3t en und del' a llein ige R cprasen t ant d el' Ni ckhautdrusen ist. B ei d en L a gom orphen kann man ein en rot.lich en und ein en weil.len Teil unte rseh eid en; hoi den R od en tia ist nul' der weifle T eil cn twiek elt. Di e st a rks te Au sb ildun g er fahr-t d ie H ur derach e Druse am m edialen Auge n w in k el, v on wo aus m ehrer e Lappen hi nter dem Bulbus zum la t era len Augenwinkel zieh en. Eine genau e B eschreibung del' L aqe und des histolog is chen A uf bau ee del' H a rd erschen Druse find et sieh bei B USCHKE (1933 ) und K ITTEL (1962a) . Bei del' R a tte und beim ;\[eer sch weineh en lieg t di e Druse in del' Orbita und wiI'd v om Bulbus ocu li verdeekt . D ie Ausfuh rungsgan ge munden bei b eid en Tiere n a n del' Membrana ni ct.it ans (vgJ. fiir da s Meerschweinch cn da gegen SMELSER [1944]).

R ei del' Ratte nimmt d el' eine Sch en kel del' hufeisenformigon Driise d en Raum zwisch en Infraorbit al druse und Augapfel oin , wahrend d el' an dere an del' d or salen W and del' Orbit a liegt. Am maehtigste n ist di e Harders eh e Druse au ch h ier a m vorderen Augenwinkel und a n del' medialen W and del' Orbita en t wie ke lt . Histologiseh besteht di e Druse aus bindeg ewebig getrennten D ru senlappchen mit Endstucken, d ie toils gerade, teils gewunden verlaufen, Das Epithel wird von 2 Zelltypen gebildet: einerseits v on gro Llen pyramidenformigcn, eytoplasmareich en Zellen, die das Lumen erreich en , andererseits von k egelformigen, kleinen Zellen, die das Lumen nicht beruhren. Di e Zellkerne liegen entweder basal ode r mittel standig und kommen in 2 Gro l3en VOl': die kleiner en sin d ch r om a t in reich , wahrend di e gr ofler en wenig Chromatin en th a lt en . D ie Lumina sind eb enso wie di e del' Ausfuhrungsgange weit . Das Epithel del' Ausfuhrungsgangc ist im Anfang zwei stnfig und wird di stal von kubisch en Zell en ge bildet. Di e gro l.len K erne liegen mittel standig nnd sin d eh romat inarm. Die H a rd erseh e Druse de s M eerschsoeinchen s bed eckt sa m t.liche F'lach en del' Augenhohle und bildet geradezu ein P olster hinter d em Bulbus. Sie ist ebe n fall s im Bereich des v orderen Augenwinkels st ar ke r al s im cau dalen Bereich en t wicke lt, wo sie mit ihren r osafa r bon en Lappeh en den N . optieu s umgreift. Mit ihrem v entro- eaudal en 'I'eil seh liel.lt sie sie h del' GJ. infraorbit.alis an. Histologi seh findet m an ein e dureh Bindegewebe nur unv ollkommen unterteilte Hardersche Druse Val'. Di e Endstuckcbesi tz en, im Geg en satz zu den Muriden, nur einen relativ geringen Durch-

Enzymhistochemische Untersuchungen

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messer, sind abel' ebenfalls weitlumig. Das Epithel ist zweisehiehtig und wird von groJ3en zylindrisehen und klcinen pyramidenformigen Zellen gebildet. Die groJ3en, ehromatinarmen Kerne liegen basal. Wahrend das Cytoplasma del' pyramidenformigen Zellen hyalin erscheint., kann es bei den groJ3en Zellen granuliert oder vakuolisiert sein. Bei letzteren herrschen anzahlmajtig die mit kleinen Vakuolen prall gefiillten Zellen VOl', wahrend andere nur mit einer oder wenigen groJ3en Vakuolen besetzt sind und in manchen Endstiieken entweder allein odor nur vereinzelt vorkommen. Die weitlumigen Ausfuhrungsgango sind von eincr dieken Bindcgowcbshullo umgeben und besitzen ein zweireihiges Epithel mit zentralliegenden Kernen, die groJ3 und locker strukturiert sind. STILO (1931) konnte zwischen den Drusenepithelien reticulo-endotheliale Elemente nachweisen. In vergleichend-histologischer Sicht handelt es sich nach KITTEL (1962a) bei del' Harderschen Druse urn eine t.ubuloalveolare Druse mit weitlumigen Endstucken, die einen betrachbliohen Durchmesser und ein zweireihiges Epithel besitzen. Die Grundstruktur del' Endstiicke ist bei allen Nagetieren gleich, beziiglich Kerngrofle und Plasmastruktur f'inden sich jedoch fur jede Nagetierart charakteristische Unterschiede. Die Hauptstuckc sind nicht gleichmafiig an del' Sekretbildung beteiligt. Sohaltstucke und Streifenstiicke fehlen. Das Epithel von Ausfuhrungsgangen und Endstiicken ist im wesentlichen gleich, auffallig erscheint nul' del' Kernpolymorphismus, del' abel' keinen typischen Geschlechtsunterschied aufweist. KITTEL (1962a) konnte ebenso wie WALTER (1925) keine Basalzellen finden. Die Beschaffenheit des Sekretes del' Harderschen Druse wurde von vielen Autoren untersucht. So stellte KUC-STANISZEWSKA (1914) bereits sehr fruh fest, daJ3 es sieh urn eine fettartige Substanz handelt, die von del' Harderschen Druse bei Kaninchen, Meersohweinchen und weilser Maus sezerniert wird. Das Sekret besteht bei Kaninchen und Meersehweinchen ubcrwiegend aus gesattigten Fetten, wahrond das del' weiJ3en Maus mehr ungcsattigtc Fette enthalt, Auch FRANZ (1924) beobachtete in den Drusenzellen zahlreiche Fetttropfchcn. Nach WALTER (1925) sind die Sokretkornchen beim lVleerschweinchen im polarisierten Licht doppelbrechend und bestehen hauptsachlieh aus Cholesterinestern. Bei del' Ratte setzt sich das Sekret vorwiegend aus Neutralfetten sowie aus Gemischen von Cholesterin mit Fet.tsauren und eventuell freien Fet.tsauren und deren Salzcn zusammon. COHN (1955) fand bei del' Mans in Driisenzellen und Alveolarlumina Phospholipide, Triglyceride und Cholesterin oder Cholesterinester. Nach WETZIG und BRUCHMULLER (1964) cnthalt. del' weifle Anteil del' Hardorschon Druse des Kaninchens im wesentlichen Phospholipide, del' rote Anteil dagegen iiberwiegend Neutralfette. Cholesterinester fanden sie irn Gegensatz zu \VALTER (1925) nicht. Von einem Pigment, welches bereits von KAMOCKI (1892) als rater kcrniger Farbstoff und von LOEWENTHAL (1896) als Pigmentkonkrement in erweiterten Acini beschrieben wurde, berichtete BUSCHKE (1933). Dioses Pigment fand er nicht nul' in erweiterten Gangon, sondern auch in den umgebenden Epithelien. AuJ3erdem beschrieb er bei Ratten und weiJ3en Mausen Gebilde, die den Corpora amylacea del' Prostata ahneln , Dieso Gebilde geben hamatoidinart.igo Reaktionen. ARVY (1959) und KANWAR (1960) fanden bei Ratten ein KOH-losliches braunes Pigment. DERRIEN und TURCHINI (1924) entdeckten eine intensive rote Fluoreszenz del' Harderschen Druse, als sie die Schadel von Ratten bei ultraviolettem Licht sczierten, Sie zeigten, daJ3 diese Fluoreszenz auf Porphyrins zuruckzufuhren ist. Diese Erscheinung konnten sie allerdings nur bei den Rodentia del' Familie Mus f'inden. Andere Autoren (FISCHER und ORTH, COHN) bestatigtcn die Ergebnisse, und GRAFFLIN (1942) beschrieb die Porphyrine als Proto- und Coproporphyrin. MULLER (1969a) fand porphyrinhaltige Pigrnentkomchcn in del' Harderschon Druse del' Ratte bereits bei 9 Tage alten Tieren und konnte fluoreszenzmikroskopisch Porphyrin schon einen Tag friiher nachweisen. Zusammenfassend kann man also sagen, daJ3 die Hardersche Druse del' Rodentia ein fettartiges Sekret sezerniert, dessen Zusammensetzung von Art zu Art verschieden ist. Dieses Sekret enthalt, bei den Muriden ein rot f'luoreszicrendes Pigment, das von Proto- und Coproporphyrin gebildet wird. GRAFFLIN (1942) beschrieb bei del' Harderschen Druse del' Ratte 2 Zelltypen: einmal die "principal cells", die in groJ3er Anzahl vorkommen und bei ungefarbten Gefrierschnitten zahlreiche kleine Vesikel enthalten, die stark doppelbrechend sind. Den anderen Zelltyp bezeichnet er als "clear" cells, 9

Acta histochem. Bd. 57

H . JO STES di e in relativ geringer Anzahl vorko m men und zahlreich e kleine Ves ikel en tha lt en , di e aber ni cht d oppcl brech end sin d . MULLER(196 9a) er wa hnn ebe n fall s 2 Zellt y pen , d ie er in Anlehmmg an di e vo n W OODHOUSE und R HODIN (1963) beschrieb en en T ypen b ei der 11[nu8 A- und B -Zell en n ennt, Di e Di ffer enzierung in di ese beiden Zell t ypen gelin gt b er eits b ei 6 bi s 8 Ta ge alten 'I'ier en . Zu diesem Zeit punkt beginnt a uc h d ie an kl einen F etttropfeh en erkennbare intraeellu lare Sekret b ildu n g . Unter sch ied liche Auffassungen gibt es iib er einen eve n t ue llen S exuu ldi morphi.smu s der Hardersc h en Druse. Wahrend B USCHKE (1933) im Hinblick a uf di e Struktur der D ruse bei er wac hsenen Tier en und :MULLER (1969a) aus der H isto gen ese der H a rder sch en Driise der Ratte keinen di esbezuglich en Hinweis finden konnten, b eschrieb KITTEL (1962a u. b) ein en scho n m akroskopiseh erke n n b a ren Untersohi ed zw isch en den Harders chen Drusen von Manneh en und W eibch en . D ie a lteren W eibch en von M esocricetus und R attue besitzen an der m ed ial en El ach e der Druse eine dunkelbraune Pigm entierung, die aber b ei jiinger en W eibch en - entsprech end d em B efund bei der geschlechts r eifen Maus - nur schwach ist. Bei den Mtmnchen fehlt die se P igmentierung. Diesen Untersch ied k onnte er bei anderen Nagetieren (S ciuru8, Glis, Castor, Cavia) n icht beobachten .

Ilistochemische Untersuchungen tib er di e Auge ndriisen der v er schi ed en sten T ierarten liegen in gro13er Anzahl vor. W ETZIG und BRUCliMULLER (1964) ga ben eine kurze Zu sammenfassung der bi s zu diesem Zeitpunkt ersch ien en en Arb eiten . COHN (1955) fand bei der Harder sch en Druse der Maus, da13 di e ba sa len Anteile der D rusen zellen und d ie Umgeb ung dor Basalmembran eine a lkalisch e Phospha t a se aktivitat zeigen. Dor N a ch weis von Glykogen, sa uren Mu cop oly sa cch a riden und Eisen gelang nicht . Aus se ine n B efunden schlo13 er , da13 di e H ardersche Driise aktiv a n d er Produktion d es ob en besc h r iebe ne n Pigmentes beteili gt sei. CllIQUOINE (1958) und LEE SON (1960) beschrieben in den Hardersc hc n Drusen von Ratten, Mausen und K aninch en l\Iyoepitheli alzell en, wobei LEESON be i der Ratte , K UHNEL und B URGER (1969) beim Kaninch en in den l\lyoepithelialzell en a lka lische Phosphata se nach weisen konnten, l\IULLER (1969b) gelang m it Hilfe der a lkalisehen Phosphatase b er eits bei 8 'rage alten Ratten eine Di ffer enzierung d er l\Iyoepithelialzell en. Das Verhalten der Enzyme des en ergieliefern dc n Stoffwech sels der H a rders eh en Driise des K aninch en s beschrieb K UHNEL (1966). Gem einsam mit BURGER (1969) v er glich er die 3 Orbitaldriisen d es Kaninch en s im H in bli ck auf di c cy to ch em isc he Lokalisation ein iger H ydrola sen. Dabei ergab sich, d a J3 sieh di e Glykosidasen fJ-Glll cosaminida se , fJ-Glucuronidase und fJ-Gal a ct osid a se und di e H ydro la sen unspezifische sau re und a lk a lisch e Phospha t a se, unsp ezifisch e E sterase , A'I'Pase und L eu einamin op eptida se h ist och em isch 10' k ali sier en la ssen, nicht dageg en di e
Enzymhistoch emische Untersuchungen

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auch vo n ein igen Autoren bestrit t ener - Sexualdimorphismus, del' bei m ehreren Arten festgestell t wu r de , so wie ein porphyrinhal ti ges Pigment bei Ratte , Maus und Goldhamster. Eine B edeutung fur den Sch vo rg a n g h alt KITrEL (1972) fUr m ogli ch, wei l er einen Zusammenhang zwischen Sekre t ionst atig kei t und Lichteinwirkung bei del' weiJ3en Mau s b eobaeht ete . J OST (1972) wies in dem Se k re t v on Kanin chen Gly cerinatherjEst er -Verbindungen nacho Diese Su bstan zen solle n wundheilende P ot en zen h aben, was fur eine Sch u tzfunk tion del' H a rder sch en Druse sp riich e (L it. b ei JO ST). Auc h iib er di e \ Vir k ung v on H ormonen. auf d ie H a r dersch e Druse liegen B eobachtungen VOl'. K UHKEL (unveroffentlich t e B efunde) konnte b ei Kaninchen nach ex ogen er Zufuhr von Ov aria lh orm onen, FSH, HCG und Cy p r ot e ro nace tat keine morphologischen Ve randerungen feststellen, S~IEL­ SER (1944) stellt e n a ch Applikation v on H ypophysenex trakten a us dem Hypoph y senvorderlappen beim l\Ieer schweinch en ein e Hypertrophie del' Hardersch en Druse und ei ne a us ge dehn te F ettsekretion fest. Di ese Effekte k onnt e e r oh n e A usn a h me immer bei thy re oidektomierten Tieren feststell en, so daf e r verm u t et e, di e Thyreoid ektomie wurde diese genannten Effek t e noch v erstarken. FIGGE WId D AVIDIIEISER (1959) unter suchten den Einf'luf eine r H y p op h y sektom ie auf di e Aktiv itat del' P orphyrin sy n t he t isier en den Enzyme del' H a rderschen D ruse von R atton und kommen zu dem Schlufs, d aO di e Hypophy se anschein en d k ein en Einflu J3 auf d iese Enzymaktivitiiten h a t. U LRICH e t a l , (1973) fanden, daJ3 eine Ov a rek t om io bei Rat.ten den Porph yrin gehalt signif ik a n t senkt, wahren d 'l'est ost er on , Progesteron oder Oestradi ol den Gehalt oder d ie K onzentration von Porphyr in b ei ovarektom ier t en Tier en n ioh t b eeinflussen . Das klinisch e Bild des Exophthalmus zeigt, daJ3 di e H or m on e T SH, Thyroxin und T r ijodthyronin
Material und Methode D as Unt er suchungsmaterial stam m te vo n 38 Wistarrat.ten und 38 Meer sehweinchen . D a s mittlere Korper gewi ch t b etrug b ei den R a tten 160 bi s 210 g und bei den Mee rschweinchen 310 bi s 400 g . Di e Ti ere wurden in K af'igen bei einer m ittl eren Raumtempera tur v on 23 °C gehalten uncI e rh icltc n F u t t er del' Fa. Alt r on in sowie Wasser ad lib itum . U ber den P lan, n ach dem di e T iere behandelt w u rde n , geben d ie folgen de n T a bell en A us kunf t , Di e Ap pli kation del' Pharmaka crfolg te bei a llen T ieren intragluca al . N a ch Absch luf des jew eil igen Ve rsuches wurden di e T ier e in Athernarkose durch D ekapitieren getotet und di e H a r dersch en Drusen herausprapariert., D ana ch erfolg te sofor t iges T ieffr ieren del' D rusen in f'lu ssige m I sopen t a n (2-Methylbutan ) bei - 158,6 °c und anschlielsende Lager ung bei - 80 °C in zugesc hweiJ3ten P la sbikbeut eln , Nach Anfertigung von 10 !tm d icken Kryostatschnit t en w urden folgende Reaktionen durchgefiihrt:

Oxidore d u c t a s en 1. La ctatdehyd rogenase (LDH ): P EARSE II, Seite 1344 ; I n k u b a t ion szei t bei 37 °C : 15 min; Accep tor : T etra -nitro-b luetetrazolium (TNBT).

2. Suceinod ehud roqenaee (SDH) : PEARSE II, Sei t e 1342/ 1343 ; Inkuba tionszeit bei 37 °C: 45 m in ; Acceptor : TNBT.

3. Glucose-6-P hosp hatdehydrogena se (G -6-PDH) : PEAR SE II, Seit e 1344 ; I n k u ba t ion szeit bei 37 °C : 15 min; A cceptor: TNBT.

4. {J-Hydroxybuttersau redehydrogenase ({J -HBDH ): PEARSE II, Sei t e 1342/1 34 3 ; I nkubationszeit bei 3 7 °C: 15 min; A cceptor : TBNT. 9*

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0,15 mg O-Trijodthyronin - Na

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Enzymhistochemische Untersuchungen

137

5. Steroid-3-{3-ol-Dehydrogenase: PEARSE II, Seite 941/942; Inkubationszeit bei 37°C: 15 min; Acceptor: TNBT.

6. Cytochrom-Oxidase: PEARSE II, Seite 1331; Inkubationszeit bei 37 DC: 15 min; Chinolin-aminMethode nach BURSTONE.

Hydrolasen 7. IX-Naphthylacetat-Esterasen: PEARSE II, Seite 1303; Inkubationszcit bei Raumtemperatur: 5 min; Azo-Kupplungsverfahren mit hexazotiertem basischem Fuchsin.

8. Alkalische Phosphatasen. (nach Barka): BARKA and ANDERSON (1963), 242ff.; Inkubationszeit bei 37°C: 30 min, Substrat: ex -Naphthylphosphat; Kuppler: hexazotiertes basisches Fuchsin (Fuchsin NB Merck) an Stelle des von STUTTE (1967) angegebenen Neufuchsins (siehe auch BOCK und GOSLAR, 1969); pH = 8. 9. Saure Phosphatasen (nach Barka): BARKAand ANDERSON (1963), 242 ff.; Inkubationszeit bei 37°C: 30 min; Substrat: ex-Naphthylphosphat; Kuppler: hexazotiertes Pararosanilin; pH = 5,5.

Befunde I. Kontroll- und TSH behandelte Tiere

A. Ratte 1. LDH Bei den Kontrolltieren zeigen die meisten der Tubuluszellen eme maBig starke feingranulare Aktivitat, Die dazwischen gelagerten B-Zellen (MULLER 1969a) enthalten die Granula in solcher Dichte, daB sie sich zum Teil homogen schwarzbraun darstellen. Ihre Anzahl ist in den einzelnen Tubuli unterschiedlich, jedoch sind mindestens 2 bis 3 B-Zellen pro Tubulusschnittflache enthalten. Bei manchen Tubuli bilden mehrere dieser Zellen einen zusammenhangenden Abschnitt (Abb. 1 a). Irn Cytoplasma der A-Zellen treten bei den Tieren, die einmalig TSH erhielten, feinste Vakuolen auf, die dem Ganzen ein schaumiges Aussehen verleihen. Die Granulamenge im Cytoplasma zwischen den Vakuolen hat sich nicht verandert. Die dunkleren BZellen enthalten einige grofsere Vakuolen, Sie sind in ihrer Aktivitiit gegeniiber der Kontrolle unverandert und erscheinen hier und da etwas aufgelockerter (Abb. 1 b). Bei den 'I'ieren, die 9 Tage lang 2 IE. TSH/d erhielten, fallt eine Zunahme der B-Zellen auf, die zahlreiehe, zum Teil sehr gl'oBe Vakuolen enthalten (Abb. 1 c). 2. SDH Diese Reaktion fallt in den Zellen der Harderschen Driise nur schwach positiv aus. Eine Unterscheidung von A- und B-Zellen ist kaum moglich, da die B-Zellen nur unwesentliche Aktivitatsuntersohiede zeigen. Bei den mit TSH behandelten Tieren fiillt wieder eine starkere Vakuolisierung auf. AuBerdem finden sich Anzeichen fiir eine gesteigerte Sekretionstatigkeit: die Lumina erscheinen starker gefiillt, wahrend sich del' innere Zellrandsaum unregelmafsig darstellt. 3. Glucose-6-PDH Die Unterscheidung in A- und B-Zellen ist hier nicht so ausgepriigt wie bei del' LDHReaktion, da die Aktivitiit der A-Zellen starker, die del' B-Zellen aber unverandert

138

H.

JOSTES

Abb. 1. Ratte, Hardersche Druse, LDH, ca. 210: 1, a) Kontrolltier, b) nach einmaliger TSH-Behandlung, c) nach 9tagiger TSH-Behandlung.

Enzymhistochemische Untersuchungen

139

Abb. 2. Ratte, Hardersche Druse, G-6-PDH, ca. 210: 1, a) Kontrolltier, b) nach einmaliger TSHBehandlung, c) nach 9tagiger TSH-Behandlung.

140

H.

JOSTES

stark positiv ausfiillt (Abb. 2a). Irn Gegensatz zu den Kontrolltieren nimmt del' Kontrast zwischen A- und B-Zellen bei den einmalig mit TSH behandelten Tieren zu. Beide Zelltypen sind miiBig vakuolisiert (Abb. 2b). Diese Vakuolisierung verstiirkt sich bei den an 9 Tagen mit TSH behandelten Tieren, und zwar besonders bei den B-Zellen. Die Aktivitat letzterer ist dabei gleichzeitig etwas geringer geworden (Abb.2c). 4. p-Hydroxybuttersiiure-DH Die Reaktion ahnelt weitgehend del' bei del' LDH beschriebenen. Die Granula in den B-Zellen sind teilweise zu Schollen verbacken. Kontrolltiere und TSH-behandelte Tiere unterscheiden sich dadurch, daB bei den an 9 Tagen mit TSH behandelten Tieren die Aktivitiit del' A-Zellen etwas abgenommen hat und das Cytoplasms feinvakuolig erscheint. Die B-Zellen sind dagegen kaum abgeblaBt, zeigen abel', im Gegensatz zu den Kontrolltieren eine grobe Vakuolisierung (Abb. 3a-c). 5. Steroid-3-p-ol-DH Diese Reaktion zeigt im gesamten Praparat bei del' in del' Literatur iibliehen Inkubationszeit (60 bis 120 min) keinen positiven Ausfall. 6. Cytochrom-Oxidase Die meisten Zellen del' Drusentubuli zeigen bei den Kontrollen feine gleichmiiBig verteilte Granula. lhre Aktivitiit erscheint schwach positiv. Zwischen diesen Zellen liegen die stark positiven B-Zellen. An den lumenwiirts gerichteten Zellriindern beobachtet man Abscheidung von enzymnegativem Sekret. Bei den an 9 Tagen mit TSH behandelten Tieren ist die Aktivitat del' A-Zellen zuriiokgegangen, die del' erheblich vakuolisierten B-Zellen jedoch weitgehend erhalten (Tafel, Abb. 1a + b). 7. a-Naphthylacetat-Esterasen Bei den Kontrolltieren zeichnen sich die A-Zellen durch eine gleichmiiBig vertellte feingranuliire Aktivitiit aus. Die B-Zellen enthalten miteinander zu Schollen verbackene Granula, die zum Teil die Zellen homogen ausfiillen. Beide Zelltypen sind nicht vakuolisiert (Tafel, Abb. 2a). Bei den einmalig - und noch starker bei den an 9 Tagen - mit TSH behandelten Tieren fallen die erweiterten Lumina del' Tubuli auf. Die Granula des Azofarbstoffes sind in den A-Zellen durch zahlreiche kleinere Vakuolen locker formiert. Die B-Zellen erscheinen weitgehend unveriindert und weisen nur vereinzelte Vakuolen auf (Tafel, Abb. 2b c). Die bei einigen Praparaten mitangeschnittene GJ. infraorbital is reagiert negativ bis schwach positiv.

+

8. Alkalische Phosphatasen Sowohl bei den Kontrolltieren als auch bei den einmalig und an 9 Tagen mit TSH behandelten Tieren ist die Aktivitiit in den Drusenzellen del' Harderschen Druse negativ bis schwach positiv. A- und B-Zellen lassen sich nicht trennen. Dagegen werden die Acini und Tubuli umgrcifenden Myoepithelien durch eine stark positive

Enzymhistochemische Untersuchungen

141

Abb, 3. Ratte, Hardersche Druse, p-HBDH, ca. 210: 1, a) Kontrolltier, b) naeh einmaliger TSHBehandlung, c) nach 9tagiger TSH-Behandlung.

142

H.

JOSTES

R eaktion elektiv her vorgehoben . Die Aktivitat in de n Myoepi theli en zeigt k einerlei U nterschied in den einzelnen Versuc hsg ru ppe n . B ei den an 9 Tagen mit TSH behandelt en Tier en fall t wied er gegeniiber d en K on trollen eine Vakuo lisieru ng del' Drusenzell en a uf (Tafel , Abb . 3 a b) .

+

9. Sa u re Pho spha t ase n W iihr end di e auf mehreren Sch nitten miterfallt e GI. in fraorbit ali s stark positiv ersc heint, zeigt di e H ardersch e Druse in all en Zell en bei den K ontroll- und Versu chsti er en eine n negativen B efu nd. Ledigli eh im interstit iell en Bindegeweb e findet man einige schwach positive histiooytare Zell elem ente.

B. Meerschweinchen 1. LDH Die Drusenzellen enthalten mittlere und groBe Vakuolen , di e optisch leer ers oheine n . Da s dazwischen gelagerte und t eilweise an di e Zellwand gedriick t e Cytoplasma ist miiBig positiv, die Lumina sin d leer. Eine Untersch eidung von A- und B-Z ell en wie bei d el' Ratte ist hi er - wie bei alle n weiteren R eakt ion en nicht moglich. Im Vergl eich mi t den K ontrollti er en zeigt sich bei d en einmalig mit TSH behandelten Tier en eine deutlich starkere Aktivitat im B er eich d el' My oepitheli en. B ei den a n 9 Tagen mi t TSH behandelt en Tieren fehl t di ese Erscheinung, und man findet eine a ufgelock erte Drusen st ruktur mit stark erweiter ten Lumin a d el' Tu buli und Endstuoke. Di e Vak uo lisieru ng del' Driisenz ell en unt er seheidet sich in d en Versuc hsg ruppe n von d en K on trolltieren d adurch , daB in ers teren di e Zell en u ber wi egend mit wenigen gro flen Va k uolen gefiill t sin d , bei letzt eren da gegen mi t mehrere n kl einen . Bei d en an 9 Tagen mi t T SH behandelten 'I'ier en ist di e Aktivitiit im Cytoplas ma zuriickgega ngen (Abb . 4a- c). 2. S D H D ie R eaktion fall t, bei den K ont rolltier en in den sezerni ere nde n Zell en schwac h p ositiv aus. Di e Zell en d el' Ausftihrungsg ange zeigen dagegen eine stark positive R eak t ion. Di e Aktivitaf nimmt in d en Drusenzellen bei den einmalig mit TSH behandelt en 'I'ier en welter ab und fallt bei den an 9 Tagen mit TSH behandelten negativ bis schwach positiv aus. Unver andort st ark positiv stellen sich in beiden Gruppen di e Au sfuhrungsgange dar. In d er letzten Gruppe finden sich weitgestellte Lumina bei einer aufge lockert en Drtisenstruktur . 3. Glu c o s e-6 -PDH D ie Reaktion erg ibt insgesamt eine n sch wac h p ositiven Ausfa ll. D ie basal en Ant eil e d es Cytop las mas del' Drusenz ellen zeigen eine etwas starkere R eak tion . D ie Zellen der Aus fiihrungsgange stellen sich schwach bis mafiig positiv d ar. Im Vergleich zu den K ontrolltier en nimmt die Ak ti vi t at in d en Driisen zell en d er einma lig und an 9 Tagen mit TSH behan d elten Ti er e zu . Di e Au sfuhrungsgange sind hier durchweg m iiBig po sitiv.

Enzymhist ochcmisch e Untersuchungen

143

Abb, 4. ~Ieerschweinchen , H a rd er sch e D ruse, LDH, ca . 210: 1, a ) K on t.roll t ier , b) naeh ein m a liger T SH.BehandllUlg , c) nach 9t agiger 'I'SfI -B ehandlung.

144

H.

JOS TES

A bb. 5. Meersch woinchen , Hardersche Druse, P-H B DH , ca . 510 : I, a ) Kontrolltier, b) n ach einm ali ger 'I'Sff-Beh andlung, c) nach 9tagiger TSH-Behandlung.

Enzymhistochemische Untersuchungen

145

4. fJ-Hydroxybuttersaure-DH Diese Reaktion ahnelt weitgehend der bei der LDH beschriebenen. Bei den Kontrolltieren reagiert das zwischen den Vakuolen liegende Cytoplasma maBig positiv. In einigen Driisenzellen zeigt der basale Anteil des Cytoplasmas einen dichteren Farbstoffsaum als bei der LDH. Diesen Saum findet man bei den einmalig mit TSH behandelten Tieren in nahezu allen Driisenzellen. Er stellt sich jetzt durchweg stark positiv dar. Bei den an 9 Tagen mit TSH behandelten Tieren fehlt der oben beschriebene Granulasaum, das Cytoplasma reagiert maBig positiv, ebenso die Zellen der Ausfiihrungsgange (Abb, 5a-c). 5. Steroid-3-,B-ol-DH Wie bei den Harderschen Driisen der Ratten fallb auch hier die Reaktion bei den iiblichen Inkubationszeiten in allen Praparaten negativ aus. 6. Cytochrom-Oxidase Sowohl bei den Kontrolltieren als auch bei den Versuchsgruppen ergibt sich eine maBig positive Reaktion. Unterschiede hinsichtlich der Enzymverteilung lassen sich nicht feststellen. Fur die Vakuolisierung und den Funktionszustand der Druse gilt das bei 1. Gesagte. 7. iX-Naphthylacetat-Esterasen Die sezernierenden Zellen der Harderschen Druse stellen sich maBig positiv dar, wobei die basalen Anteile des Cytoplasmas eine sbarkere Granulakonzentration des Azofarbstoffes aufweisen. Sehr stark positiv reagieren die Zellen der Ausfiihrungsgange, Die Vakuolisierung gleicht weitgehend der bei den bisherigen Reaktionen beschriebenen. Im Gegensatz zu den Kontrolltieren verteilt sich die Aktivitat in den Driisenzellen bei den einmalig mit TSH behandelten Tieren so, daB die basalen Anteile deutlicher hervorgehoben werden und die Aktdvitat, lumenwarts abnimmt. Die Tubuluslumina sind erweitert. Unverandert stark positiv stellen sich die Ausfiihrungsgange dar. Die an 9 Tagen mit TSH behandelten Tiere zeichnen sich durch eine stark aufgelockerte Driisenstruktur und weitgestellte Lumina der Tubuli und Endstiicke aus, Die sezernierenden Zellen erscheinen abgeflacht und sind iiberwiegend mit mittleren und groBen Vakuolen gefiillt. Das dazwischen gelagerte Cytoplasma zeigt eine mafsig positive Reaktion, ohne daB der basale Anteil starker hervorgehoben wiirde. Die Ausfiihrungsgange reagieren nur schwach positiv (Tafel, Abb. 4a-c). 8. Alkalische Phosphatasen Das zwischen den Vakuolen gelagerte Cytoplasma der Driisenzellen reagiert negativ bis schwach positiv. Durch eine sehr stark positive Reaktion stellen sich die Myo· epithelzellen deutlich dar. Aktivitatsunterschiede zwischen Kontrollen und Versuchsgruppen fehlen sowohl bei den Drusenzellen als auoh bei den Myoepithelien. Unterschiede bestehen lediglich wieder - wie bei den iibrigen Reaktionen - in der Art 10

Acta histochem. Bd, 57

146

H.

JO STES

Abb. 6. Ratte, Harder sche Druse, LDH, Ti er mi t einm a lige r T SH. und L v'I'r-ij cdthyronin-Tnjektion , a) ca . 200: 1, b) ca . 510: I.

Enzymhistochemische Untersuchungen

147

der Vakuolisierung, der Hohe der Epithelzellen und der Lumengrolse (Tafel, Abb. 5a und b). Die mitangeschnittene G1. infraorbitalis reagiert bei allen Praparaten stark positiv. 9. Saure Phosphatasen Die Reaktion tallt sowohl bei den Kontrollen als auch bei den Versuchsgruppen negativ bis schwach positiv aus. Sehr stark positiv stellen sich die Ausfiihrungsgange und histiocytiire Zellelemente im interstitiellen Bindegewebe dar. Die mitangeschnittene GJ. infraorbitalis reagiert maBig positiv. Unterschiede zwischen Kontrollen und Versuchstieren hinsichtlich der Aktivitat ergeben sich nicht. II. Zu s a t z l i c h behandelte Gruppen

A. Ratte Von den 6 Versuchsgruppen, die neben einer einmaligen TSH-Injektion noch verschiedene Pharmaka bekamen, zeigen die vcrschiedenen Reaktionen bei folgenden Gruppen keine faJ3baren Differenzen: 1. TSH 2. TSH

+ Corticoid (Solu-Decortin ®), + Hyaluronidase (Kinetin ®).

In den verbleibenden 4 Gruppen bekamen die Tiere neben TSH noch Trijodthyronin bzw. Thyroxin, und zwar jeweils die L- bzw. D-Form. Dabei stellte sich heraus, daJ3 die Tiere, die jeweils die L-Form des Hormons bekommen hatten und nach 48 h getotet worden waren, die starksten Veranderungen zeigen.

+

+

+

+

3. 4. TSH L- bzw. D-Trijodthyronin (Na-Salz): Auffallig ist bei der L-Form eine starke Vakuolisierung aller Driisenzellen besonders aber der B-Zellen, die mit sehr groBen Vakuolen angefiillt sind. Diese Vakuolisierung kommt bei de' LDH- und fJ-HBDH-Reaktion am besten zum Ausdruck (Abb, 6a + b). In einigen groBeren Driisenzellbereichen sind die B-Zellen nur sehr schwach tingiert oder werden uberhaupt nicht mehr elektiv durch eine starkere Akt.ivit.at hervorgehoben. In solchen Gebieten stellen sich die Myoepithelien mit der alkalischen Phosphatasen-Reakt.ion ebenfalls nicht mehr so intensiv dar wie in den iibrigen Driisenbezirken. Die Lumina sind stark mit einem schaumigen Sekret angefiillt. Dies zeigt sich besonders deutlich bei der Darstellung der sauren Phosphatasen, da hier die Driisenzellen selbst keine Aktivitaf besitzen. Die D-Form zeigt die genannten Veranderungen nur andeutungsweise, 5. 6. TSH L-Thyroxin bzw. D-Thyroxin (Na-Salz): Bei der L-Form fallen die oben beschriebenen Veranderungen etwas geringfiigiger aus, sind aber qualitat.iv gleich. Der bei allen R eaktionen enzymnegative Vakuoleninhalt stellt sich im Esterasenbild schwach positiv dar. Fiir die D-Form gilt das bereits vorher Gesagte.

10'

Abb. 7. Ratte, Hardersche Driise, LDH, ca. 210: 1, polarisationsmikroskopische Aufnahmen desselben Ausschnittes (Tier nach 9tagiger TSH.Behandlung), Stellung des Polarisators: 0°, a) Analysator: 0 0 , b) Analysator: 85 0 , c) Analysator: 90 0 , L = Lumen, die Pfeile weisen auf Vakuolen in B· Zellen hin, deren Inhalt nicht doppelbrechend ist,

Enzymhistochemische Untersuchungen

149

B. Meerschweinchen Bei den neben TSH noch zusatzlich behandelten Versuchsgruppen lassen sich histochemisch keine faLlbaren Differenzen f'inden . Auff'allig ist lediglich eine grobe Vakuolisierung der Drueenzellon, die mehr oder weniger stark in den oinzelnen Gruppen ausfallt.

III. Polarisationsmikroskopische Befunde

A. Ratte Irn Bereich der Harderschen Driise findet man sowohl bei unbehandelten Kryostatschnitten als auch bei den Schnitten, an denen Oxidoreductasen-Reaktionen durchgefiihrt wurden, doppelbrechende Substanzen. Diese Substanzen liegen vorwiegend in den Lumina, lassen sich aber auch in den Driisenzellen beobachten, ohne daB Aoder B-Zellen bevorzugt wiirden. Nach den Hydrolasen-Reaktionen fehlen diese Substanzen, wahrend die Doppelbrechung z. B. der kollagenen Fasern erhalten bleibt. Die bei einzelnen Versuchsgruppen beschriebene Zunahme der Vakuolisierung hat im polarisationsmikroskopischen Bild kein Aquivalent. Kontroll- und Versuchstier unterscheiden sich nicht, da die zum Teil sehr groBen Vakuolen keine bzw. nur vereinzelt doppelbrechende Substanzen beinhalten (Abb. 7a-c). B. Meerschweinchen Nach den Oxidoreductasen-Reaktionen und bei unbehandelten Kryostatschnitten stellen sich ebenfalls im Bereich der Harderschen Driise doppelbrechende Substanzen dar, sind aber bei weitem nicht in dem AusmaB vorhanden wie bei der Ratte. Eine eindeutige Lokalisation liiBt sich nicht geben: teilweise liegen diese Substanzen in den Lumina, teilweise an den Vakuolenriindern oder auch im Cytoplasma zwischen den Vakuolen. Bei Schnitten nach Hydrolasen-Darstellung fehlen diese doppelbrechenden Substanzen. Bei den Versuchsgruppen erhalt man keine wesentlich anderen Befunde.

Diskussion Die Orbit.aldrusen der Nageticrc wurden von mehreren Autoren (Lit. bei KITTEL 1962a; VALERI et al. 1973) untersucht; dabei treten in den histologischen Arbeiten fiber die verschiedenen Species hinsichtlich der Nomenklatur einige Widerspruche auf (vergleiche auch BURGER 1968). Unter diesem Gesichtspunkt kommt der umfangreichen Arbeit von KITTEL (1962a) eine besondere Bedeutung zu, KITTEL steIlte erstmals die Synonima der Orbitaldrusen zusammen, da diese fUr einige Verwirrung gesorgt hatten. Selbst in neueren Arbeiten (PAULINI et al. 1972a, b) findet man fur die Hardersche Druse gelegentlich noeh die Bezeichnung "Gl.lacrimalis". Die einheitliche Bezeichnung "Gl. harderiana" ist aus dem oben genannten Grund sicher vorteilhafter, zumal bei den meisten Nagetieren aIle 3 Orbitaldrusen in den Conjunctivalsack munden und somit zu den "lacrimae" beitragen. Auflerdem wurde eine Triinendruse, wie sie bei vielen Saugetieren am lateralen Augenwinkel gefundcn wird, bei den Nagetieren nicht nachgewiesen (RABSCH 1953; KITTEL 1962a). Die Bezeichnung "Tranendruse" (LUCIANO 1966) ftir die Gl. infraorbitalis und Gl. extraorbitalis oder "lacrimal gland" (ICHIKAWA und NAKAJIMA 1962; HERZOG und MILLER 1972) fur die Gl. extraorbitalis allein ist aus diesen Grunden sicher irrefuhrend, Die schon mit den Methoden der Routinehistologie festgesteIlte tierspezifische Differenzierung der Harderschen Druse von Rodentia IaLlt sich auch im enzymhistochemischen Bild nachweisen.

+++ +/-

+/++ +/ -

LACTAT-DH

SUCCINAT- DH

+++

++ +++ -/ +

-

++

+ +/++ -/+

-

STEROl D-3-fJ- OL-DH

CYTOCHROM-OXYDASE

a-NAPHTHYL-ESTERASEN

ALK A L. PHOSPHATASEN

SAURE PHOSPHATASEN

++

H

+++

M

Z.II.n

sonst;~

-

-/+

+

++

M

+++

++

H

-

+++

= po sitiv,

-

-/+

+++ ++ +++ +/++

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++

-

-/+

= stark p ositiv,

-

-/+

-

+

-

+++

+++

+/ -

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BZ.IIM

-

++

++

+/ -

++

AZ.IIM

++

H

+++

M

sonst;9' Z.U.n

behandelte Tiere

an 9 Tagen mit TSH

+++

+++

++

50nst;9' Z.II.n

Tier«

TSH

++

+/-

+++

BZ.IIM

+/-

++

AZ.UM

behandelte

einmalig mit

Tabelle 1: Zeichen orkliirung: - = nega t iver Reakt ions aus fall , = sch waoh positiv , H = h istiocytiiro E lem onte , M = Myoep ithelien

fJ-HYDROXYBUTTERSA"URE -DH

+++

++/+++

GLUCOSE-6-P-DH

BZ.II.n

KONTROLL TlERE

AZ.II.n

RATTE

....

'" "l':l '"

~ ~

s

+

GLUCOSE-6-P-OH

+

~+

«-NAPHTHYL -ESTERASEN

= =

M

A +++

H +++

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++

-/+

-/+

-

=

-/+

-/+

++

++

-

++

++

-/+

+

Orusen Zellen

A +++

H +++

+++

M

+

A

+/++

A

+~+

A

sonstige Zell.n

behandelte Tiere

an 9 Tagen mit TSH

stark positiv Myoepithelien

+++ =

A +++

H +++

+++

M

~++

A

+/++

A

+++

A

sonstige Zellen

Tiere

TSH

negativer Reaktionsanfall, = schwach posi t iv, = positiv, Epithelien der Ausfuhrungsgange, H = hisbiooytare Elemente, M

-/+

SAURE PHOSPHATASEN

Tabelle 2: Zeichenerklarung: A

-/+

ALKAL. PHOSPHATASEN

++

++

++

CYTOCHROM-OXYOASE

+++

-

STEROIO-3-II-0L-OH

-

+/++

+/-

++

Orusen Zellen

++/+++

A

~/++

A

+++

A

sonstige Zellen

behiindelte

einm~lig mit

++

6-HYORO~UTTERSAURE-OH

~

~+

Zellen

Orusen-

KONTROLLTIERE

SUCCINAT-OH

LACTAT -OH

MEERSCHWEINCHEN

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152

H. JOSTES

Die Hardersche Druse der Ratte als Vertreter der Subordo Myomorpha besteht aus 2 Drusenzelltypen, die sich mit Hilfe der Oxidoreductasen LDH, Glucose-6-PDH, p-HBDH und Cytochromoxidase sowie mit den iX-Naphthylesterasen aus der Gruppe der Hydrolasen sehr deutlich voneinander unterscheiden lassen. Beim Meerschweinehen als Vertreter der Subordo Hystricomorpha lassen sich dagegen mit den besagten enzymhistochemischen Methoden die Drusenzellen nicht in verschiedene Typen aufteilen. Die bei KITTEL (1962) beschriebenen 2 Zelltypen vermochten wir bei unseren Untersuchungen nicht zu bestatigen. Nur bei der Darstellung der Myoepithelialzellen mit Hilfe der alkalischen Phosphatasen besteht zwischen den Harderschen Drusen von Ratten und Meerschweinchen kein Unterschied: wahrend bei beidon Tieren die Drusenzellen negativ bis schwach positiv reagieren, heben sich die Myoepitholien durch eine stark positive Roakt.ioncloktiv hervor. Die Befunde bei den einzelnen Versuchsgruppen lassen keine einheit.liehen Unterschiede im enzymhistochemischen Bild erkennen, So nimmt die Aktivitat von G-6-PDH und Cytochromoxidase bei der Harderschen Druse der Ratte in den A-Zellen bei den an 9 Tagen mit TSH behandelten Tieren etwas ab, die der unspezifischen Esterasen eher zu. Beim Meerschweinehen erhoht sich dagegen die Aktivitat der G-6-PDH in dieser Gruppe, die Aktivitat der LDH und SDH aber erscheint vermindert. Starkere Vcranderungen nach der Pharmakabehandlung ergeben sich im Vakuolisierungsgrad der Drusenzellen, Die Zunahme von Grotle und Anzahl der Vakuolen ist teilweise so stark, datl eine Beurteilung des enzymhistochemischen Bildes sehr erschwert wird. Die schon von einigen Autoren beobachtete Hypertrophie und Sekretionssteigerung nach Applikation von Hypophysenvorderlappenextrakten (SMELSER 1944) oder von TSH (DOBYNS und PAULSON 1937; WINAND und KOHN 1973) waren auch bei unseren Untersuchungen zu finden. Dabei laJ.lt sich die Hypertrophie der Druse deutlicher beim Meerschweinchen, die verstarkte Sekretionstatigkeit besser bei der Ratte beobachten. Die B-Zellen der Ratte sind bei den an 9 Tagen mit TSH behandelten Tieren stark vakuolisiert und die Lumina mit Sekret prall gefullt. Die Vakuolisierung ist bei den Oxidoreductasen besonders gut zu beobachten, da der Vakuoleninhalt sich hier enzynmegativ verhalt. Bei den Hydrolasen fallt. die Vakuolendarstellung nicht so deutlich aus. Der Grund da.ftir mag sowohl in der unterschiedlichen Vorbehandlung der Praparate als auch in der teilweise vorhandenen Anfarbbarkeit des Vakuoleninhaltes liegen. Auflor bei TSH zeigen die B-Zellen der Ratte auch bei Gaben von L-Thyroxin und L-Trijodthyronin cine auffallige grobe Vakuolisierung. Dabei laJ.lt sich der Vakuoleninha.lt von dem Sckret in den prall gefullten Lumina polarisationsoptisch unterscheiden. Wahrend der gesaI?-te Lumeninhalt im Polarisationsmikroskop doppelbrechend erscheint, enthalten die Vakuolen in den B-Zellen nur vereinzelt anisotrope Substanzen. Auch HOFFMANN (1971) beobachtete beim Goldhamster nach Thyroxingaben eine grobe Vakuolisierung der Druacnzcllen, die aber nicht durch einen Anstieg von Lipiden hervorgerufen wurde. Enzymhistochemische Untersuchungen der Harderschen Druse liegen speziell fur die Rodentia nur in geringem Ausmaf vor, so datl ein Vergleich der Befunde untereinander nicht ohne weiteres moglieh erscheint. Das gilt besonders fur die Hardersche Druse des Meerschweinchens, die bisher offenbar noch nicht enzymhistochemisch untersucht wurde. Diese Drusenzellen sind stark vakuolisiert und lassen sich nicht in verschiedene Typen aufgliedern. Eine sichere Beurteilung enzymhistoehemiseher Vcranderungcn ist wegen der Vakuolisierung nur schwer moglich. An der Harderschen Druse der Ratte dagegen wurden ausfuhrliohere enzymhistochemische Befunde von ARVY (1959) und MULLER (1969b) erhoben, Nach MULLER ist die Chemodifferenzierung der Harderschen Druse mit dem Ende der 4. Lebenswoche abgeschlossen. Auf Grund unterschiedlicher Dehydrogenasenund Diaphorasen-Aktivitaten konnte er A- und B-Zellen unterseheiden. Meine Befunde bei den Kontrolltieren sbimmen mit denen von MULLER an 6 Wochen alten Ratten bis auf die SDH-Reaktion uberoin. MULLER stellte zwar auch fest, daJ.l die Akt.ivite.t der SDH und Cytochromoxidase geringer sei als die der LDH. Trotzdem konnte er A- und B-Zellen unterscheiden. Diese Differenzierung gelang mir nur bei der Cytochromoxidase, nicht aber bei der SDH, obwohl die Reaktion sicherlich richtig abgelaufen war, da sich Muskulatur und Zellen der Retina - die gleichsam als Kontrolle immer mitangesehnitten wurden - maflig bis stark positiv darstellten.

Enzymhistochemische Untersuchungen

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Zu den bisher bei Ratte und Meerschweinchen nicht dargestellten Enzymen gehorcn die Steroid3-tl-ol-DH und die iX-Naphthylacetatesterasen. Die Steroid-3-tl-ol-DH wurde mituntersucht, weil in del' Literatur dem Sekret del' Harderschen Druse eine Funktion bei del' Partnersuche zugesprochen wird und bei KUHNEL und WROBEL (1966) auf Grund ihrer Befunde bei del' Harderschen Druse des Kaninchens ein Steroidmetabolismus diskutiert wurde. Del' hier beschriebene negative Reaktionsausfall dieses Enzyms macht abel' eine ins Gewicht fallende Steroidsynthese sowohl bei del' Ratte als auch beim Meerschweinchen unwahrscheinlich. Auch KUHNEL (personliche Mitteilung, 1975) konnte neuerdings keinen positiven Reaktionsausfall beim Kaninchen feststellen. Mit Hilfe del' iX-Naphthylacetatesterasen lassen sich bei del' Ratte A- und B-Zellen deutlicher unterscheiden, als es mit den erwahrrten Oxidoredukt.ascn moglieh ist. Beim Meerschweinchen dagegen crhalt man kein wesentlich anderes Bild als mit den ubrigen Reaktionen. Die deutliche Dif'ferenzierung im Esterasen-Bild bei del' Ratte unterst.iitzt die Auffassung von :VIULLER (1969a, b), daJ3 A- und B-Zellen 2 verschiedene Arten und nicht unterschiedliche Funkt.ionazustande eines Zelltyps darstellen, wie es z. B. KELENYI und ORBAN (1965) diskutierten. Den jeweiligen Ausfall del' Enzymreaktionen einer A- oder B-Zelle zuzuordnen, erscheint zunachst schwierig und nul' durch eine kontinuierliche Serienfolge dunner Schnitte durchfuhrbar. Bei naheror Betrachtung ist jedoch eine solche Zuorclnung auch ohne das sehr aufwendige Serienschnittverfahren moglich, Hierfur spricht neben dem bei den einzelnen Reaktionen im wesentlichen immer gleich aussehende Verteilungsmuster von A- und B-Zellen auch das relativ konstante Zahlenverhaltnis del' beiden Typen, das sowohl bei den lichtmikroskopischen (MULLER 1969a) als auch bei den histochemischen Befunden immer zugunsten del' A-Zellen ausfallt, Auf Grund diesel' Uberlegungen und del' oben beschriebenen Befunde kann man daher annchmcn, daJ3 die B-Zellen im Vergleich zu den A-Zellen eine hohere Stoffwechselaktivitat besitzen und daB sich die Verandcrungen nach Pharmakabehandlung vorwiegend in ersteren abspielen. Die Bedeutung und Aufgaben del' Harderschen Druse wurden von vielen Autoren (Lit. bei KtHNEL 1973) diskutiert. Bisher konnte keine befriedigende Interpretation fUr dieses bei den verschiedenen Species makroskopisch, histologisch und histochemisch sehr unterschiedliche Organ gegeben werdon, Auch das Sekret del' Druse zeigt eine von Art zu Art unterschiedliche Zusammensetzung. Auf Grund diesel' schwer miteinander in Einklang zu bringenden Befunde reichen die Theorien tiber diose Druse von einer einfachen Schutzfunktion fur das Auge (Lit. bei JOST 1972) his hin zu einer Bedeutung fiir den Sehvorgang (KITTEL 1972) oder einer Funktion a.Is extraretinalcr Photoreceptor (WETTERBERG et al. 1970a). Fur die Steuerung ihrer Aufgabe worden sowohl nervale als auch hormonelle Abhangigkeiten in Erwagung gezogen (MULLER 1969b; HOFFMA~~ 1971; ULRICH et al. 197:3). Dabei haben das Oval' beim Goldhamster (HOFFMANN 1971), Ovarialhormono, FSH, HCG und Cyproteronacetat beim Kaninchen (KUHNEL, unveroffentlicht.) anscheinend keinon EinfluJ3 auf die Hardersche Druse. Beim kastrierten mannlichen Goldhamster konnte HOFFMANN (1971) strukturolle und funktionelle Verarideru.ngen del' Harderschen Druse feststellen. Diesel' Effekt "oil abel' nicht so sehr dureh das fehlende Testosteron, sondern viel mehr durch eine erhohtc Gonadotropin-Sekretion hervorgerufen werden. In den wenigen vorliegenden Untersuchungen uber den EinfluB del' Schilddrusenhormone und des thyreotropen Hormons (TSH) besteht Ubereinstimmung, daJ3 diese zu tierspezifischen Veranderungen an del' Harderschen Druse fuhron. SMELSER (1943) beobachtete eine Hypertrophie del' Harderschen Druse von Meerschweinchen nach einer Thyroidektomie, wahrend BOAS und BATES (1954) bei del' Ratte nach del' gleichen Behandlung von einer Verkleinerung berichteten, welche abel' durch tagliche Gaben von 3 fig Thyroxin verhindert worden konnte. WETTERBERG et al. (1970b) behandelten neugeborene Rat.ten mit Thyroxin und stellten fest, daB die Porphyrine im Verlaufe del' postnatalen Entwicklung del' Harderschen Druse dort fruher auftreten als bei unbehandelten Tieren. HOFFMANN (1971) zeigte, daJ3 Thioharnstoff den Gehalt und die Konzentration von Porphyrinen beim Goldhamster verringerte und daJ3 Thyroxin eine signifikante Steigerung des Porphyringehaltes nur bei den weiblichen Tieren bewirkte. Die Frage, ob diese Vcrandcrungcn durch einen direkten EinfluJ3 des Thyroxins hervorgerufen werden oder dem indirekten Effekt del' verminderten TSH-

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H. J OSTES

Sekretion zu zu seh re iben sin d , lie/3 H OFFMANN offen . D a na eh unsere n B efunden sowoh l T SH a ls a u ch di e Schild druse n hormon e einen E influC a u f d ie B -Zell en ausuben, werden die Ver anderungen an der H ardersch en D rii se der R atte woh l m it groCe r Wahrsch ein lich kei t durch die Sc h ilddriisen h ormon e selbst ve rursac ht. B eim Meerschwein eh en aber wird im H in bl iek a uf di e Ergebnisse an derer A utor en (sieh e obe n) di e H ardersche Druse wa h rseheinlich n ur v om thyreotrop en Hermon beeinf1ul3t ; ein m a lige Gaben vo n Schi lddr use nhormonen hat t en jedenfall s k ein e W irkung a u f d a s en zym· h ist och emiseh e Bild. \VI NAND un d K OHN (1973) fanden in d iesern Zus ammenhang, dal3 T SH bei m Meerschweinchen ein en Exop hthalm us (ent sp rechende Ve ran d erungen an der H ardersehen Druse) h erv orruft , daC aber d ie dafiir v erantwortliehe Substan z eine U ntereinh ei t des TSH -Mo lekiils ist , d ie se lbst k einen E influC a u f d ie Thyreoidea h a t . Endgiiltige Aussagen la ssen sich sowoh l bei der R a tte a ls a ue h b eirn l\feersch weinehen erst naeh U nte rs u chungen a n t hyroidektomie r te n Ti eren m it en tsp rec h en de r Hormon substi tut ion m a eh en . U m m ehr Klarheit iiber die Path oge nese des en d okri ne n Exophthalm us zu gewin nen , untersueht el) m ehrere Au t oren den Einflul3 v on T SH bzw. von Schilddriisenhormon en auf das r etrobulbiire Gew eb e v on Ratten und Meer sch wein chen. D abei sollen sich di e hi stologi schen Verandorungen des rctrobulbaren Gewebes be im Meer schweinchen ahnlioh wie b eim Men schen oder bei Fischen v erhalt en (Lit. b ei WINAND und KOHN 1973) . D er wesentliche Bestandteil des retrobulbaren Gewebes b ei d en Nagetieren bildet aber di e (oder besser: ein e ) Hardersche Druse , di e beim Menschen z. B. vollig fehl t., AuI3erdem deuton unsere B efunde aueh auf ein tiersp ezifisch untorsehiedliohos Verhalten der Harderschen Druse hin . So bleibt n ac h wie vo r offen, ob di e R eakt ion des ges am t en retrobulbsren Gcw eb es a u f TSH bzw. d ie Schilddr usenho rmone bei den N a getieren n icht a n de rs zu bewerten ist a ls beim Menseh en.

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'I'afelerklarung Tafel IV Abb. 1. Ratte , Hardersche Driise, Cytoch ro m -Ox ida so, ca. 210 : I , a} K ontrolltier, b) naeh 9t a giger TSH-Behandlung. Abb. 2. R atte, Harder sche Druse, lX -N a ph th yla cet a t -E st era sen , ca. 510: 1, a) Kontrolltier, b) nach ein maliger TSH-Be handlung, c) n a ch 9tagiger TS H-Behandlung. A b b . 3. R atte, H a rder sch e DrUse, a lka lischo Phosphatasen, ca. 580: 1, a ) K ontrolltier, b) nach 9ta giger TSH-Behandlung. Abb. 4. :\reer schweinch en , H ardersch e Druse, lX-Na phthylacetat- Este rasen , ca. 210: 1, a) Kontrollt ier , b) na ch ein m a liger TSH-Beh andhmg, c) na ch 9t agig er 'I'S'HvBehandlung. A Ausfuhrungsgang . Abb. 5. Meerschweinch en , H a rd er sch e Druse, a lkalische Phosphatasen, ca . 210: 1, a} Kontrolltier , b) n a eh Dtagiger TSH-Behandlung.

Acta histochem. Ed. 57

Tafel V

la, b

2a" b, c

3a, b

4a, b, c

5a, b

Jostes VEB GUSTAV FISCHER VERLAG lENA