Autoradiographische Untersuchungen am Subcommissuralorgan und dem Reissnersehen Faden

Abstract

Abstract Autoradiographs of the subcommissural organ (SCO) and the Reissner's fibre (RF) as well as other areas of the brain of lampreys (Lampetra planeri Bloch, Lampetra fluviatilis L.), frogs (Rana esculenta L.), mouses (laboratory strain) and rats (Wistar) were prepared after injection of 35 S‐amino acids. The SCO‐RF‐system is an area of the brain with a relative high sulphur content. The maximum of the 35 S‐amino acid incorporation in the SCO is in lower vertebrates not reached before one or more days after the injection of the labeled amino acid. In the investigated species the apical parts of the SCO‐cells contain more labeled material than the basal parts of the cells. Labeled secretion of the SCO was found in the cerebrospinal fluid some hours after the injection of labeled amino acids. Conclusions are drawn about the working of the gland cells. The rates of growth and passage times of the RF, the rate of secretion of the SCO and the relative secretion of the organ are defined as parameters of the SCO‐RF‐system. The average daily rate of growth of the RF is a few millimeters for the species investigated. The labeled material of the RF may pass the third and fourth ventricles and the central canal of the spinal cord approximately within 10 (mouses) to 115 (river lampreys) days. The quantity of the secretion released by the SCO (rate of secretion) into the third ventricle is between 1.0 × 10 ‐5 mg wet weight daily (Lampetra planeri) and 1.9 × 10 ‐5 mg wet weight daily (Rana esculenta) that amounts less than 1% of the total weight of the organ. One cell of the SCO releases approximately 10 ‐9 mg wet weigt per day. 100 g CSF contain about 4–200 mg RF wet weight or 0.07–3.6 mg RF dry weight. This was found from the wet and dry weight of RF and the quantity of CSF also determined for each species. Contrarily we found the concentration of the RF substances in the CSF of the central canal of the spinal cord to be in average 200–1800 mg% wet weight or 4–30 mg% dry weight. During its growth RF releases no labeled substances into the CSF. Conclusions are discussed concerning the poorly known function of the organ. Zusammenfassung Vom Subcommissuralorgan (SCO) und dem Reissnerschen Faden (RF) sowie von anderen Bereichen des ZNS von Bachneunaugen (Lampetra planeri Bloch), Flußneunaugen (Lampetra fluvitilis L.), Wasserfröschen (Rana esculenta L.), Mäusen (Laborstamm) und Ratten (Wistar Stamm) wurden nach 35 S‐Thioaminosäureapplikationen und histologischer Aufbereitung Autoradiogramme verfertigt. Das SCO‐RF‐System zählt zu den relativ schwefelreichen Bereichen im Wirbeltiergehirn. Die maximale Inkorporation im SCO wird bei niederen Wirbeltieren erst etwa ein bis mehrere Tage nach der Applikation der markierten Aminosäure erreicht. Bei den untersuchten Arten enthalten die apikalen Zellabschnitte mehr markiertes Material als die basalen. Radioaktives SCO‐Sekret ist im Liquor erst mehrere Stunden nach der Applikation der markierten Aminosäuren nachweisbar. Die Arbeitsweise der Drüsenzellen wird diskutiert. Wachstumsraten und Passagezeiten des RF, die Sekretionsrate des SCO und die relative Organsekretion werden als Parameter des SCO‐RF‐Systems definiert. Die durchschnittliche tägliche Wachstumsrate des RF der untersuchten Arten liegt im Millimeterbereich. Die markierte Fadensubstanz passiert den Hohlraum in Hirn und Rückenmark in etwa 10 (Mäuse) bis 115 (Flußneunaugen) Tagen. Für die Sekretionsrate des SCO wurden bei den untersuchten Arten durchschnittlich etwa 1,0 × 10 ‐5 mg Frischgewicht/Tag (Bachneunaugen) bis 1,9 × 10 ‐5 mg Frischgewicht/Tag (Frösche) bestimmt, d.h. weniger als 1% des Organeigengewichtes. Die tägliche sekretorische Leistung von Einzelzellen der Drüse beträgt gegen 10 ‐9 mg Frischgewicht. Aus der jeweils ermittelten Masse des RF (Frischgewicht und Trockengewicht) und den bestimmten Volumina des Ventrikelsystems ergibt sich, daß die Konzentration der RF‐Substanz in 100 g Liquor bei den untersuchten Arten im Durchschnitt etwa 4–200 mg, bezogen auf das RF‐Frischgewicht, bzw. 0,07–3,6 mg, bezogen auf das RF‐Trockengewicht, beträgt. Die Konzentration der RF‐Substanz im Liquor des Canalis centralis beträgt hingegen durchschnittlich etwa 200–1800 mg% Frischgewicht bzw. 4–30 mg% Trockengewicht. Aus dem RF‐Material werden während des Wachstums durch das Hohlraumsystem in Hirn und Rückenmark keine markierten Substanzen abgegeben. Es wird geprüft, welche Folgerungen sich aus der Dynamik der Organsekretion und den Parametern der Organleistung in Hinblick auf die Beurteilung der Organfunktion ergeben.