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Funktionsentwicklung der Magenschleimhaut des Goldhamsters

I. Drüsenmagen

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Zeitschrift für Zellforschung und Mikroskopische Anatomie Aims and scope Submit manuscript

Summary

The beginning of a differentiation into parietal cells is indicated by the appearance of long microvilli on the luminal surface of some of the stem cells lining the stomach. The microvilli can be seen one day before birth. Soon after birth an inversion of the apical surface of the cell into its interior takes place forming intracellular secretory capillaries. Together with an abundance of mitochondria they make up the typical ultrastructural appearance of parietal cells. The differentiation of parietal cells is completed by the formation of smooth endoplasmic reticulum at 6 days after birth. Parallel to the increase of mitochondria there is a rise in succinic dehydrogenase and cytochromoxydase activity.

About 1 day before birth mucus producing cells are differentiated from the stem cells. By electron microscopy, the apical appearance of amorphous granules can be observed in undifferentiated cells, starting at the pylorus, then at the cardia and finally in the fundus region. Because of their mucus contents the PAS reaction becomes strongly positive in young surface cells. Besides the surface cells which cover all three parts of the mucus membrane down to the foveolae chief cells of the neck appear in the fundus region by the second day after birth, producing acid mucus. Mucus from pyloric and cardiac glands is neutral as well as from surface cells.

By the 4th day p. n. a developing endoplasmic reticulum indicates a differentiation of the remaining stem cells into chief cells. Not until the 8th day p.n. chief cells can be identified histochemically on the basis of their high RNA contents. Their enzyme pattern, however, is too unspecific to permit histochemical characterisation.

Originally the stem cells contain glycogen which decreases in amount in the course of differentiation. We suggest that the importance of glycogen for the differentiation lies in the fact, that by anoxydative breakdown of glucose nucleic acid precursors and TPNH are made available.

Zusammenfassung

Erste Hinweise auf die Bildung von Belegzellen bieten lange Mikrovilli, die im Stadium −1 Tag an der freien Oberfläche einiger den Drüsenmagen auskleidender Stammzellen elektronenmikroskopisch zu erkennen sind. Am Tage der Geburt stülpt sich diese mit Mikrovilli besetzte Oberfläche in das Cytoplasma der jungen Belegzellen ein. Dadurch entstehen jene intrazellulären Sekretkapillaren, die, zusammen mit den zur gleichen Zeit sich stark vermehrenden Mitochondrien den Belegzellen eine charakteristische Ultrastruktur verleihen. Um den 6. Tag nach der Geburt entwickelt sich ein glattes endoplasmatisches Retikulum, womit die Stufe der voll ausdifferenzierten Belegzelle erreicht wird. Im Zusammenhang und gleichzeitig mit der Mitochondrienvermehrung weisen die sich differenzierenden Belegzellen eine hohe Aktivität der Bernsteinsäuredehydrogenase und Cytochromoxydase auf.

Die schleimbildenden Zellen entwickeln sich vom Stadium −1 Tag an ebenfalls aus den Stammzellen. Zuerst im Pylorus-, dann im Cardia- und zuletzt im Fundusbereich treten in diesen indifferenten Zellen apical Schleimgranula auf. Dem Schleimgehalt entsprechend fällt die PSL-Reaktion in den jungen Oberflächenzellen stark positiv aus. Außer den die Schleimhaut bis in die Foveolae hinein bedeckenden, neutrale Schleimstoffe enthaltenden Oberflächenzellen differenzieren sich vom 2. Tag nach der Geburt an im Drüsenhals der Fundustubuli Nebenzellen, die sauren Schleim produzieren. Der in Drüsen der Pylorus- und Cardiaregion gebildete Schleim ist wie der der Oberflächenzellen neutral.

Bis zum Stadium +4 Tage, also noch zu einem Zeitpunkt, an dem die Differenzierung sowohl der Belegzellen als auch der schleimbildenden Zellen abgeschlossen ist, sind Stammzellen zu erkennen, die sich in der Folge, ersichtlich an der Entwicklung eines endoplasmatischen Retikulum, zu Hauptzellen differenzieren. Histochemisch sind die Hauptzellen erst im Stadium +8 Tage aufgrund ihres hohen RNS-Gehaltes zu identifizieren. Das Enzymmuster der Hauptzellen ist zu uncharakteristisch, um als Differenzierungsmerkmal benutzt werden zu können.

Die Stammzellen enthalten anfangs Glykogen, das im Laufe der Differenzierung abnimmt. Die Bedeutung des Glykogen für Differenzierungsvorgänge wird darin erblickt, daß über den anoxydativen Abbau der Glucose Nucleinsäurebestandteile und TPNH für mannigfache Syntheseschritte zur Verfügung gestellt wird.

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Literatur

  • Arvy, L.: Les techniques actuelles d'histoenzymologie. La carboanhydrase. Biol. méd. (Paris) 46, 407–437 (1957).

    Google Scholar 

  • Bloom, B., M. R. Stetten, and de W. Stetten: Evaluation of catabolic pathways of glucose in mammalian systems. J. biol. Chem. 204, 681–694 (1953).

    Google Scholar 

  • Boerner-Patzelt, D.: Über die Verwandtschaft der Pylorusdrüsen und Duodenaldrüsen. Z. mikr.-anat. Forsch. 51, 555–580 (1942).

    Google Scholar 

  • Brachet, J.: Ribonucleinsäure und Morphogenese. In: W. Graumann, u. K. Neumann, Handbuch der Histochemie, Bd. II/2. Stuttgart: Gustav Fischer, 1959.

    Google Scholar 

  • Braun-Falco, O., u. B. Rathjens: Zur Frage spezifischer Hemmung der Nieren-Kohlensäureanhydratase im histologischen Schnitt durch 2-acetylamino-1, 3, 4-Thiodiazol-5-Sulfonamid. Gleichzeitig ein Beitrag zur Histotopographie der Kohlensäureanhydratase im Nierengewebe. Acta histochem. (Jena) 2, 39–46 (1955).

    Google Scholar 

  • Burkl, W.: Untersuchungen über die Pylorus und Duodenaldrüsen. Z. mikr.-anat. Forsch. 56, 327–414 (1951).

    Google Scholar 

  • Burstone, M. S.: New histochemical technique for the demonstration of tissue oxydase (cytochrome oxydase). J. Histochem. Cytochem. 7, 112–122 (1959).

    Google Scholar 

  • Carbonell, L. M.: Histochimie des mucopolysaccharides de l'épithélium de revêtement et des cellules muqueuses du col de la muqueuse gastrique humaine. Rapport avec les données biochimiques. Ann. Histochim. 7, 7–16 (1962).

    Google Scholar 

  • Casoni, R.: Ricerche istochimiche sul secreto mucoide dell' epitelo gastrico del coniglio in varie condizioni sperimentali. Atti. Soc. ital. Sci. vet. 6, 1–4 (1952).

    Google Scholar 

  • : Rapporti tra glicogeno e secrezione mucosa e caratteri del secreto nell' epitelio gastrico fetale di ovis aries. Atti Soc. ital. Sci. vet. 8, 421–423 (1954).

    Google Scholar 

  • Chiquoine, A. D.: The distribution of polysaccharides during gastrulation and embryogenesis in the mouse embryo. Anat. Rec. 129, 459–515 (1957).

    Google Scholar 

  • Clauss, W.: Beitrag zur Kenntnis der pränatalen Funktionsentwicklung der Adenohypophyse. Z. mikr.-anat. Forsch. 68, 513–539 (1962).

    Google Scholar 

  • Davenport, H. W.: Carbonic anhydrase in tissues other than blood. Physiol. Rev. 26, 560 bis 573 (1946).

    Google Scholar 

  • Fand, S. B., H. J. Levine, and H. L. Erwin: A reappraisal of the histochemical method for carbonic anhydrase. J. Histochem. Cytochem. 7, 27–33 (1959).

    Google Scholar 

  • Goebel, A., u. H. Puchtler: Untersuchungen zur Methodik der Darstellung der Succinodehydrogenase im histologischen Schnitt. Virchows Arch. path. Anat. 326, 312–331 (1955).

    Google Scholar 

  • Graumann, W.: Ergebnisse der Polysaccharidhistochemie. Mensch und Säugetiere. In: W. Graumann u. K. Neumann, Handbuch der Histochemie, Bd. II/2. Stuttgart: Gustav Fischer, 1964.

    Google Scholar 

  • : Untersuchungen zum cytochemischen Glykogennachweis. III. Mitt. Versuche zum Diastasetest. Z. Zellforsch., Abt. Histochem. 1, 241–246 (1959).

    Google Scholar 

  • : Untersuchungen zur funktionellen Differenzierung der fetalen Hypophyse. Anat. Anz. (Erg.-H.) 111, 128–131 (1962).

    Google Scholar 

  • Green, D. E.: Electron transport and oxydative phosphorylation. Advanc. Enzymol. 21, 73–129 (1959).

    Google Scholar 

  • : Structure and function of subcellular particles. Comp. Biochem. Physiol. 4, 81–122 (1962).

    Google Scholar 

  • Griswold, C., and A. T. Shohl: Gastric digestion in new-born infants. Amer. J. Dis. Child. 30, 541–549 (1925).

    Google Scholar 

  • Gusek, W.: Zur ultramikroskopischen Cytologie der Belegzellen in der Magenschleimhaut des Menschen. Z. Zellforsch. 55, 790–809 (1961).

    Google Scholar 

  • Häusler, G.: Zur Technik und Spezifität des histochemischen Carboanhydrasenachweises im Modellversuch und in Gewebsschnitten von Rattennieren. Z. Zellforsch., Abt. Histochem. 1, 29–47 (1958).

    Google Scholar 

  • Helander, H. F.: Ultrastructure of fundus glands of the mouse gastric mucosa. J. Ultrastruct. Res., Suppl. 4, 1–123 (1962).

    Google Scholar 

  • : Ultrastructure of secretory cells in the pyloric gland area of the mouse gastric mucosa. J. Ultrastruct. Res. 10, 145–159 (1964a).

    Google Scholar 

  • : Ultrastructure of gastric fundus glands of refed mice. J. Ultrastruct. Res. 10, 160–175 (1964b).

    Google Scholar 

  • : Ultrastructure of epithelial cells in the fundus glands of the mouse gastric mucosa. J. Ultrastruct. Res. 3, 74–83 (1959).

    Google Scholar 

  • Hollmann, S.: Nicht-glykolytische Abbauwege der Glucose. In: G. Weitzel u. N. Zöllner, Biochemie und Klinik, Monographien in zwangloser Folge. Stuttgart: Georg Thieme 1961.

    Google Scholar 

  • Hunt, T. E., and E. A. Hunt: Thymidine-3H radioautographs of the gastric mucosa of the rat after stimulation with compound 48/80. Anat. Rec. 139, 240–241 (1961).

    Google Scholar 

  • : Radioautographic study of proliferation in the stomach of the rat using thymidine-3H and compound 48/80. Anat. Rec. 142, 505–517 (1962).

    Google Scholar 

  • Ito, S.: The agranular endoplasmic reticulum of the gastric parietal cell. Anat. Rec. 139, 241 (1961a).

    Google Scholar 

  • : The endoplasmic reticulum of gastric parietal cells. J. biophys. biochem. Cytol. 11, 333 bis 347 (1961b).

    Google Scholar 

  • : The fine structure of the gastric mucosa in the bat. J. Cell Biol. 16, 541–577 (1963).

    Google Scholar 

  • Janosky, I. D., and B. S. Wenger: A histochemical study of glykogen distribution in the developing nervous system of amblystoma. J. comp. Neurol. 105, 127–150 (1956).

    Google Scholar 

  • Karnovsky, M. J.: Simple methods for ‚'staining with lead“ at high pH in electron microscopy. J. biophys. biochem. Cytol. 11, 729–732 (1961).

    Google Scholar 

  • Keene, M. F. L., and E. E. Hewer: Glandular activity in the human fetus. Lancet 1924, 111–112.

  • Kellenberger, E., W. Schwab, et A. Ryter: L'utilisation d'un copolymère du groupe des polyesters comme matériel d'inclusion en ultramicrotomie. Experientia (Basel) 12, 421–422 (1956).

    Google Scholar 

  • Kirk, E. G.: The histogenesis of gastric glands. Amer. J. Anat. 10, 473–520 (1910).

    Google Scholar 

  • Kit, S., J. Klein, and O. L. Graham: Pathways of ribonucleic acid pentose biosynthesis by lymphatic tissues and tumors. J. biol. Chem. 229, 853–863 (1957).

    Google Scholar 

  • Komnick, H.: Zur funktionellen Morphologie der Salzsäureproduktion in der Magenschleimhaut. Histochemischer Chloridnachweis mit Hilfe der Elektronenmikroskopie. Z. Zellforsch., Abt. Histochem. 3, 354–378 (1963).

    Google Scholar 

  • Korhonen, K. L., E. Näätänen, and M. Hyyppä: A histochemical study of carbonic anhydrase in some parts of the mouse brain. Acta histochem. (Jena) 18, 336–347 (1964).

    Google Scholar 

  • Kurata, Y.: Histochemical demonstration of carbonic anhydrase activity. Stain Technol. 28, 231–233 (1953).

    Google Scholar 

  • Lawn, A. M.: Observations on the fine structure of the gastric parietal cell of the rat. J. biophys. biochem. Cytol. 7, 161–165 (1960).

    Google Scholar 

  • Lehninger, A. L.: The enzymic and morphologic organization of the mitochondria. Pediatrics 26, 466–475 (1960).

    Google Scholar 

  • Lillibridge, C. B.: The fine structure of normal human gastric mucosa. Gastroenterology 47, 269–290 (1964).

    Google Scholar 

  • Lim, R. K. S.: The gastric mucosa. Quart. J. micr. Sci. 66, 187–212 (1922).

    Google Scholar 

  • Lipp, W.: Histochemische Methoden. München: R. Oldenbourg 1954.

    Google Scholar 

  • Luppa, H.: Histologie, Histogenese und Topochemie der Drüsen des Sauropsidemnagens. II. Aves. Acta histochem. (Jena) 13, 233–300 (1962).

    Google Scholar 

  • McManus, J. F. A., and R. W. Mowry: Staining methods. Histologic and histochemical. New York: P. B. Hoeber, Inc., 1960.

    Google Scholar 

  • Mustakallio, K. K., J. Raekallio, and E. Raekallio: The histochemical demonstration of carbonic anhydrase. Ann. Med. exp. Fenn. 38, 247–251 (1960).

    Google Scholar 

  • Nachlas, M. M., K. Ch. Tsou, E. De. Souza, Ch. S. Cheng, and A. M. Seligman: Cytochemical demonstration of succinic dehydrogenase by the use of a new p-nitrophenyl substituted ditetrazole. J. Histochem. Cytochem. 5, 420–436 (1957).

    Google Scholar 

  • Nagata, G., u. T. Miyake: Histochemische Untersuchungen über die endometriale Carboanhydrase des Kaninchens. Endocr. jap. 7, 202–214 (1960).

    Google Scholar 

  • Padykula, H. A.: The localization of succinic dehydrogenase in tissue sections by a modification of the method of Seligman and Rutenburg. Anat. Rec. 112, 427–428 (1952).

    Google Scholar 

  • Palade, G. E.: A study of fixation for electron microscopy. J. exp. Med. 95, 285–298 (1952).

    Google Scholar 

  • Patzelt, V.: Über die menschliche Epiglottis und die Entwicklung des Epithels in den Nachbargebieten. Z. Anat. Entwickl.-Gesch. 70, 1–178 (1924).

    Google Scholar 

  • Pearse, A. G. E.: Histochemistry. Theoretical and applied. London: J. and A. Churchill Ltd. 1960.

    Google Scholar 

  • Plenk, H.: Zur Entwicklung des menschlichen Magens. Z. mikr.-anat. Forsch. 26, 547–645 (1931).

    Google Scholar 

  • Puteren v., M.: Einiges über die Säure im Magen von Embryonen. Mitt. embryol. Inst. Univ. Wien 1, 95–106 (1880).

    Google Scholar 

  • Romeis, B.: Mikroskopische Technik, 15. Aufl. München: R. Oldenbourg 1948.

    Google Scholar 

  • Rosa, F.: Ultrastructure of the parietal cell of the human gastric mucosa in the resting state and after stimulation with histalog. Gastroenterology 45, 354–363 (1963).

    Google Scholar 

  • Rossi, F.: Histochemie der Enzyme bei der Entwicklung. In: W. Graumann u. K. Neumann, Handbuch der Histochemie, Bd. VII/4. Stuttgart: Gustav Fischer, 1964.

    Google Scholar 

  • Salenius, P.: On the ontogenesis of the human gastric epithelial cells. Acta anat. (Basel), Suppl. 46 = 1 ad vol. 50 (1962).

  • Sassi, R., P. Gentilini e P. Nocentini: Il rilievo istochimico della succinodeidrogenasi nello stomaco umano. Sperimentale 111, 137–145 (1961).

    Google Scholar 

  • Schiebler, T. H., u. L. Vollrath: Über die intrazelluläre Verteilung der Carboanhydrase in den Belegzellen menschlicher und tierischer Mägen. Naturwissenschaften 46, 232–233 (1959).

    Google Scholar 

  • Sedar, A. W.: Further studies on the fine structure of parietal cells. Anat. Rec. 127, 482–483 (1957).

    Google Scholar 

  • : An attempt to correlate the fine structure of the parietal cell with functional state of the gastric mucosa. Anat. Rec. 133, 337 (1959).

    Google Scholar 

  • : Electron microscopy of the oxyntic cell in the gastric glands of the bullfrog (rana catesbiana). I. The non-acid-secreting gastric mucosa. J. biophys. biochem. Cytol. 9, 1–18 (1961a).

    Google Scholar 

  • : Electron microscopy of the oxyntic cell in the gastric glands of the bullfrog (rana catesbiana). II. The acid-secreting gastric mucosa. J. biophys. biochem. Cytol. 10, 47–57 (1961b).

    Google Scholar 

  • : The fine structure of the oxyntic cell in relation to functional activity of the stomach. Ann. N. Y. Acad. Sci. 99, 9–29 (1962).

    Google Scholar 

  • : Correlation of the fine structure of the gastric parietal cell (dog) with functional activity of the stomach. J. biophys. biochem. Cytol. 11, 349–363 (1961).

    Google Scholar 

  • Selander, U.: Fine structure of the oxyntic cell in the chicken proventriculus. Acta anat. (Basel) 55, 299–310 (1963).

    Google Scholar 

  • Sewall, H.: The development and regeneration of the gastric glandular epithelium during foetal life and after birth. J. Physiol. (Lond.) 1, 320–334 (1878).

    Google Scholar 

  • Strugger, S.: Die Uranylacetat-Kontrastierung für die elektronenmikroskopische Untersuchung von Pflanzenzellen. Naturwissenschaften 43, 357–358 (1956).

    Google Scholar 

  • Sundberg, C.: Das Glykogen in menschlichen Embryonen von 15, 27 und 40 mm. Z. Anat. Entwickl.-Gesch. 73, 168–246 (1924).

    Google Scholar 

  • Sutherland, G. F.: Contributions to the physiology of the stomach. LVII. The response of the stomach glands to gastric stimulation before and shortly after birth. Amer. J. Physiol. 55, 398–403 (1921).

    Google Scholar 

  • Teir, H., A. Schauman, and B. Sundell: Mitotic ratio and colchicine sensitivity of the stomach epithelium of the white rat. Acta anat. (Basel) 16, 233–244 (1952).

    Google Scholar 

  • Telkkä, A., and V. K. Hopsu: Effect of growth hormone on the histochemically demonstrable succinic dehydrogenase activity and sulfhydryl groups in the organs of the rat. Acta endocr. (Kbh.) 28, 524–528 (1958).

    Google Scholar 

  • Toldt, C.: Die Entwicklung und Ausbildung der Drüsen des Magens. S.-B. Akad. Wiss. Wien, math.-nat. Kl., 82, 57–128 (1880).

    Google Scholar 

  • Vals, G. H. v., L. Bosch, and P. Emmelot: The metabolism of neoplastic tissues: Carbon dioxide production from specifically 14C-labelled glucose by normal and neoplastic tissues. Brit. J. Cancer 10, 792–800 (1956).

    Google Scholar 

  • Vial, J. D., and H. Orrego: Electron microscope observations of the fine structure of parietal cells. J. biophys. biochem. Cytol. 7, 367–371 (1960).

    Google Scholar 

  • Vollrath, L.: Über Entwicklung und Funktion der Belegzellen der Magendrüsen. Z. Zellforsch. 50, 36–60 (1959).

    Google Scholar 

  • Wohlfarth-Bottermann, K. E.: Die Kontrastierung tierischer Zellen und Gewebe im Rahmen ihrer elektronenmikroskopischen Untersuchung an ultradünnen Schnitten. Naturwissenschaften 44, 287–288 (1957).

    Google Scholar 

  • Zimmermann, K. W.: Beiträge zur Kenntnis einiger Drüsen und Epithelien. Arch. mikr. Anat. 52, 552–706 (1898).

    Google Scholar 

  • : Beiträge zur Kenntnis des Baues und der Funktion der Fundusdrüsen im menschlichen Magen. Ergebn. Physiol. 24, 281–307 (1925).

    Google Scholar 

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  1. Anatomisches Institut der Universität Tübingen, Deutschland

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Arnold, M. Funktionsentwicklung der Magenschleimhaut des Goldhamsters. Zeitschrift für Zellforschung 71, 69–93 (1966). https://doi.org/10.1007/BF00339831

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