Z. Anat. Entwickl.-Gesch. 144, 101--122 (1974) 9 by Springer-Verlag 1974
Feinbau und Passageverhahen der Capillaren im Subcommissuralorgan der Ratte* K . v o n B o m h a r d , W . K 6 h l , I. S c h i n k o u n d R. W e t z s t e i n Institut fiir Histologie und experimentelle Biologic der Univcrsit~t Miinchen Eingegangen am 20. M~rz 1974 U l t r a s t r u c t u r e a n d V a s c u l a r P e r m e a b i l i t y of t h e Capillaries in t h e S u b c o m m i s s u r a l O r g a n of R u t s
Summary. The capillaries of the subcommissural organ (SCO) and their adjacent structures of 38 adult Sprague-Dawley rats and 6 adult Wistar rats were examined in the electron microscope after perfusion fixation. Acid mucopolysaccharides were shown by Alcian Blue and Ruthenium l~ed, glycoproteins were identified by the periodic acid-silver methenamine technique. Horseradish peroxidase (MRP) was used as a tracer for vascular permeability. The subcommissural organ's capillaries are characterized by an unfenestrated, continuous endothelium, showing only few vesicles; the endothelium is surrounded by a single, continuous basal lamina. Adjacent to the capillaries wall there a r e " periodically structured bodies" (PSK), labyrinths of the basal lamina and irregularly arranged collagen fibrils. Glycoproteins are found in the basal lamina and within the intercellular clefts; in a few cases groups of parallel arranged, periodically banded linear structures are seen within or adjacent to the basal lamina. Acid mueopolysaccharides are found within the endocapillary layer of capillaries. It seems very likely that P S K represent an atypical arrangement of collagen fibrils. The formation of these structures is discussed. Under normal conditions, MRP, after intravenous injection, does not enter the perivascular space surrounding the capillaries of the SCO. A blood-brain barrier exists at the level of the capillary endothelium. In a few Sprague-Dawley rats MRP seems to alter the permeability of the capillaries. Reaction product of MRP is found within endothelial vesicles and the adjacent structures. It appears that the basal lamina and the P S K are not involved in the barrier mechanism or regulation of transport. In Sprague-Dawley rats intravenous injection of MRP seems to alter the blood-brain barrier by release of endogenous biogenic amines associated with mast cell degranulation. This effect is not observed in Wistar rats. Key words: Subcommissural o r g a n - Periodically structured b o d i e s - Vascular permeability - - Rat. Zusammen]assung. Die Capillaren des Subcommissuralorgans (SCO) und dercn Umgebung wurden an 38 adulten Sprague-Dawley- und an 6 adulten Wistar-Ratten nach Pcrfusionsfixierung im Elektronenmikroskop untersucht. Saute Mucopolysaecharide wurden mit Alcianblau und Rutheniumrot, Glykoproteide mittels der 1)erjods/iure-SilbermethenaminReaktion nachgewiesen. Dcr Stofftransport in den Capillaren wurde mit Meerrettichperoxidase (MI~P) als Tracer untersucht. Die subcommissuralen Capillaren besitzen ein ungefenstertes, vesikelarmes Endothel, das einer einfachen, durchgehenden Basallamina aufsitzt. In der Umgebung der Capillaren linden sich neben pcriodisch strukturierten KSrpern (PSK) vereinzelt Basallamina-Labyrinthe und regellos angeordnetc kollagene Mikrofibrillcn. Mit der Perjods~ure-SilbermethenaminReaktion lassen sich Glykoprotcide im Bereich dcr Basallamina und der nach aul3en anschlieflenden Intercellularspalten darstellen, vereinzelt auch - - teils ira Bereich der Basa]lamina, * Die Untersuchung wurde mit Unterstiitzung durch den Sonderforschungsbereich 51 (Medizinische Molekularbiologie und Biochemie) der D F G ausgeffihrt. - - Frau tI. Asam danken wir ffir hervorragende technische ttilfe.
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teils ihr eng angeschlossen - - Gruppen parallel angeordneter, linearer Strukturen mit einem periodischen Streifenmuster. Saute !Yfucopolysaccharidesind nur in der lumenseitigen Glykokalyx des Capillarendothels nachweisbar. Der Aufbau der PSK aus Kollagenfilamenten erseheint sehr wahrscheinlich. Vermutungen zur Entstehung dieser hochgeordneten Strukturen werden vorgebracht. Die Traceruntersuchungen ergeben, dab unter normalen Bedingungen in den subeommissurMen Capillaren eine Blu~-Hirn-Schranke (BHS)ffir MRP besteht, die im Endo~hel lokalisiert ist. Bei einem Toil der Sprague-Dawley-Ratten ist die Barriere gesehEdigt und der Tracer gelangt fiber cytopemptisehe Vesikel in Basallamina und Gef~Bumgebung. Der Basallamina und den PSK kommt in solchen F~llen keine besondere Sehrankem oder Verteilerfunktion zu. Offenbar bewirkt bei manehen Sprague-Dawley-l~atten die MRP-Injektion fiber die Freisetzung yon endogenen biogenen Aminen aus Mastzellen eine SehEdigung der BHS, was bei Wistar-Ratten nieht eintritt.
Einleitung Wie Wislocki und King (1936) nach Vitalfi~rbung mit sauren Farbstoffen lichtmikroskopisch nachgewiesen haben, existieren im Gehirn umschriebene Bezirke, in denen keine Blut-Itirn-Schranke (BHS) ausgebildet ist. Dieser Befund wurde durch weitere licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen yon Dempsey und Wislocki (1955), van Breemen und Clemente (1955), Weindl (1967), Dempsey (1968), sowie Dretzki (1971) erweitert. Diese Autoren fanden, dab Markierungsstoffe, die oral verabreicht (Silbernitrat im Trinkwasser) oder intraven6s zugef/ihrt wurden (Trypanbtau, Myofer), die Gef~6bahn nur an solchen Capillaren verlassen, die mit einem bindegewebigen Perivaskuli~rraum versehen sind: bei der Neurohypophyse mit Infundibulum, der Epiphyse, dem Plexus chorioideus, dem Gef/iBorgan der Lamina terminalis, dem Subfornikalorgan und der Area postrema. Mit Ausnahme des Plexus chorioideus geh6ren diese Gehirnbezirke zur Gruppe der cireumventrikuliiren Organe (evO). Nach seiner Lage im Daeh des 3. Ventrikels (am Eingang zum Aquaeductus eerebri) wird das Subeommissuralorgan (SCO) gleichfalls dieser Gruppe zugereehnet. Es unterscheidet sich jedoeh in verschiedenen Merkmalen yon den fibrigen cvO, so aueh im Passageverhalten und Bau seiner terminalen Gef/iBe: das SCO der Ratte wird mit Vitalfarbstoffen (Trypanblau) nieht angef~rbt (Wisloeki und Leduc, 1952) ; es besitzt also eine B I t S im klassisehen Sinn. An den subcommissuralen Capillaren adulter R a t t e n fanden Wetzstein et al. (1963) keine bindegewebigen Perivaskul~rri~ume. Den Autoren fielen jedoeh auf Schnittbildern in der Umgebung der Capillaren bis zu 1 tzm~ groBe Bezirke auf, die durch ein periodisches Streifenmuster gekennzeichnet waren. Diese periodisch strukturierten K6rper (PSK) fanden sieh in enger Beziehung zur Basallamina der Capillaren, auch dann, wenn sic in betr~ehtlieher Entfernung yon Gef/~l]en im H y p e n d y m lagen. Hingegen konnte keine gesetzm~Bige Beziehung dieser KSrper zu Zellen des Ependyms bzw. des I t y p e n d y m s naehgewiesen werden. Die Untersueher nahmen an, dab es sich bei den P S K um Bezirke einer stark aufgeweiteten Basallamina handelt, in denen Kollagenfilamente in einer Weise angeordnet sind, die yon der des nativen Kollagens abweicht. Die Funktion dieser Strukturen ist unbekannt. Aus der perikapill~ren Lage und der Beziehung zur Basall~mina erSrterten die Autoren die M6glichkeit, dab die P S K einen begrenzten perivaskuliiren Diffusionsraum mit einer selektiv vermittelnden Funktion im Stoffaustausch zwisehen Blutbahn und SCO darstellen kSnnten.
Passage in Capillaren des Subcommissuralorgans
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J~hnliche Erwggungen wurden an andere auff~llige Bildungen der Basallamina geknfipft. So zeigt das Subfornikalorgan nur bei m a n c h e n Spezies (Ratte: Dempsey und Wislocki, 1955; K a t z e : l~ohr, 1966; H u n d : Andres, 1965) einen bindegewebigen Perivaskul~rraum, beim Kuninehen (l~udert et al., 1966) und der M~us (Schinko et al., 1972) dagegea ausgedehnte L a b y r i n t h e der Basallamina. Ferner wurden in weiten Bereichen des Ventrikelsystems bei K a n i n c h e n u n d i~atten gleichfalls ausgedehnte sub- und interependymale Basallamina-Labyrinthe gefunden (Lit. bei Booz et al., 1972), wobei auch hier die Bedeutung der Strukturen ffir eiaen Stoffaustauseh zwisehen Blut und u m g e b e n d e m Gewebe zur Diskussion gestellt wurde. Leonh~rdt (1967, 1968) hat an Kaninehen durch intravenSse Gabe y o n Pentamethylentetrazol (Cardiazol | ein experimentelles HirnSdem erzeugt; mit ttilfe y o n intravenSs zugeffihrten Markierungsstoffen (Evans-Blue, Myofer) stellte er fest, dal~ Ver~nderungen der G e f ~ p e r m e a b i l i t ~ t in versehiedenen Bereiehen des Gehirns im wesentlichen yon der S t r u k t u r tier Capillaren abh~ngen, wobei der A n o r d n u n g der Bas~llamina ganz besondere Bedeutung z u k o m m t . Da die P S K im SCO der R a t t e zweifellos eine Sonderform der perivaskul~ren Org~nisation darstellen, sehien es uns wiehtig, mit elektronenmikroskopischhistoehemisehen Methoden u n 4 A n w e n d u n g des elektro~enmikroskopisch nachweisbaren Tracers Meerrettichperoxidase (MIgP) weiteren Aufsehlul~ fiber die stoffliehe N a t u r tier P S K und vor allem fiber ihre funktionelle Bedeutung zu erlangen. - - Eiae vorl/~ufige Mitteilung ging dieser Arbeit voraus (v. B o m h a r d et al., 1973). Material und Methoden Prdparatives Vorgehen. Verwendet wurden 38 Sprague-Dawley-I~atten (5~c~)und 6 WistarRatten (c~) mit einem Gewicht yon 250--350 g (P. B~umler, Wolfratshausen b. Mfinchen). In Chloralhych'~t-Narkose (360 mg/kg KSrpergewicht, intraperitoneal) ErSffnung des Abdomens, Preparation der Aorta abdominalis und der V. cava inf. Nach Heparinisierung (2500 I.E. Heparin Novo | intraaortal) retrogrades Einffihren eines Aortcnkatheters (Portex, L~tnge 20 cm, Au~endurchmesser 1,34 ram) ca. 6 em nach cranial, breite ErSffnung dcr V. cava inf. Zu Begirm der Perfusion 1--2 rain Vorspfilung mit einer StandardlSsung zur Organperfusion (Largiadbr, 1970) bei einem Druck yon 150 cm H20 und vollem Durchflul3, anschlieBend 20--30 minutige Perfusion (ca. 150 ml pro Tier) mit 2,5%iger Glutaraldehyd15sung (Ladd Research Industries, Inc., Burlington, Vt.) in 0,1 M Cacodylatpuffer mit 4 % Dextran (nach Bohman und Maunsbach, 1970) (Osmolaliti~t: ca. 500 mOsm), wobei der Druck nach 5 rain auf 90 cm H~0 abgcsenkt und dcr Durchflul3 reduziert wurde. Anschliel3end Preparation und Teilung des Gehirns durch einen Medianschnitt, Unter dcm Stereomikroskop Preparation eines das hatbe SCO enthaltenden GewebsblSckchens. Auswaschen in der PufferlSsung; Nachfixierung in c~codyla~- oder veronal~cetatgepufferter 1% iger 0smiumtctroxidlSsung. Blockkontrastierung mit Urany]acetat (Farquhar und Palade, 1965). Entw~ssern in der Alkoholreihe, Einbettung in Epon ,, 812" (Luft, 1961) fiber Propylenoxid. Frontalschnitte der phasenoptisch ausgesuchten Bezirke wurden auf einem LKBUltramikrotom ,,Ultrotome" mit Glas- oder Diamantmessern hergestellt. Nach Bedarf Schnittkontrastierung mit Uranylacetat und Bleieitrat (Reynolds, 1963). Untersuchung der Schnitte mit einem Siemcns-Elektronenmikroskop, ,Elmiskop I" bei 80 kV Strahlspannung. Anwendung yon Meerrettichperoxidase als Marlderungssto]]. Intraven6se Injektion yon 50 mg Meerrettiehperoxidase (MRP) (Typ II der Sigma Chemical Co., St. Louis, Miss.) in 1 m] l~ingerlSsung in die V. femoralis. Beginn der Perfusionsfixierung nach einem Intervall yon 5, 15 bzw. 30 rain. AnschlieSend Perfusion mit 0,1 M Cacodylatpuffer, 30 rain, und mit
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Inkubationsmedium (nach Graham und Karnovsky, 1966) ohne H20~, 30 min. Nach der geschflderten Preparation weitere Inkubation von maximal 1 mm dicken GewebsblSekchen in Medium mit H202, 60 min. Gegenfiber der Anwendung des Tissue-Choppers bot die zweistufige Inkubation (Perfusion und Immersion) im Block den Vorteil, du~ die im Hypendym gelegenen Capillaren auf den Dfinnschnitten einwandfrei aufgefunden und in der stets gleichen Orientierung (Frontalschnitte) in ihrer Beziehung zur Umgebung studiert werden konnten. Kontrollen: 1. Inkubation ohne H~Oe; 2. Inkubation ohne Injektion von MRP; 3. Mitinkubation bekannt positiv reagierenden Gewebes, z.B. Plexus chorioideus; 4. Prfifung des histaminfreisetzenden Effektes der MRP (Cotran und Karnovsky, 1967) durch a)Paralleluntersuchungen an Wistar-Ratten; b)intravenSse Injektion yon Histamin in verschiedenen Dosierungen (5 ~zg Histamin in 0,1 ml Aqua bidest, bzw. 600 i~g Histamin in 0,3 ml Aqua bidest.) vor der MRP-Injektion. Histochemischer Nachweis yon sauren Mucopolysacchariden und GlyIcoproteiden. 1. Saure Mucopolysaccharide: a)Alci~nblau 8 GX (ICI, England) (Behnke und Zelander, 1970); b) Rutheniumrot (Fluka AG., Buehs, Schweiz) in verschiedenen Versuehsanordnungen: Zusatz zur FixierungslSsung ( 1500 ppm), zum Puffer (800 ppm) und zur Os0a-LSsung (400 ppm) (Luft, 197 la, b). 2. Glykoproteide: Perjodsgure-Silbermethenamin-Reaktion (Rambourg, 1967). Folgende auf GefgBe und deren Umgebung bezogene Abkiirzungen gelten ffir s~mt]iche Abbildungen: BL Basallamina, E Endothel, G Gli~ze]le, L Lumen, P Pericyt, P S K periodisch strukturierter KSrper.
Befunde Morphologie der Capillaren und ihrer Umgebung
Die subcommissuralen Capillaren der Ratte sin4 mit einem geschlossenen, ungefensterten, vesikelarmen Endothel ausgekleidet, dessen Dicke auger in der breiteren Kernzone zwischen 100 und 300 nm schwankt. Die Zellen grenzen mit breit fiberlappenden Kontaktstellen aneinander. Die 150--200 A breiten Intercellularfugen verlaufen meist fiber eine l~ngere Strecke parallel zur Endotheloberfl~che. Zum Lumen hin stfilpen sich an den Kontaktstellen hs fingerfSrmige Cytoplasmabezirke vor. Das Endothel sitzt einer durchgehenden, einfaehen, ca. 600 A breiten Basallamina auf. I n Duplikaturen dieser Basallamina eingebettet sehen wir an allen Capillaren Pericyten, deren Cytoplasma h~ufig ein deutlich aufgeweitetes endoplasmatisches Reticulum besitzt (Abb. 1). Einen aufgeweiteten Perivascul~rraum kSnnen wit nur ganz ausnahmsweise entdeeken (s.S. 108). Ein charakteristisches Merkmal an SCO-Capillaren der Ratte ist das Vorkommen yon periodisch strukturierten KSrpern, die meist eine enge Beziehung zur Basallamina der Capillaren erkennen lassen (Abb. 1). Diese Strukturen finden sich sowohl bei Sprague-Dawley- als aueh bei Wistar-Ratten. Soweit wir beobaehten kSnnen, sind sie streng auf die Capillaren des SCO begrenzt; an den G e f ~ e n des seRlich angrenzenden Hirngewebes kSnnen wir sie in keinem Fall entdecken. •ach au/3en hin schliel~en sieh der Basallamina Fortss der subcommissuralen Zellen (Ependym bzw. Hypendym) an, die manchmal zahlreiche Sekretsi~ekchen enthalten. Ebenso kommen Forts~tze yon protoplasmatischen, gelegentlich auch filament~ren Astrocyten vor. Vereinzelt linden sich zwischen gef~l~nahen Zellen aueh terminale Axonaufweitungen, die zahlreiche Vesikel yon 200--400 A Durchmesser enthalten kSnnen (Abb. 1); ein unmittelbarer Kontakt solcher neuronaler Forts~tze mit den Capillaren wird nieht beobachtet.
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Abb. 1. Capillare im SCO der R~tte mit umgebenden Strukturen: Pericytenanschnitt, Verzweigung der B~sall~mina mit periodisch strukturierten KSrpern, Anschnitte yon Gliazellen, terminable Axon~uftreibung (Ax), Anschnitt des Kerns einer ependyma]en SCO-Zelle (N). Kon~ra.stiert. 24000 : 1 Abb. 2. Kont~ktstellen zwischen 3 Endothelzellen mit langausgedehnten Intercellularfugen. Nachweis der endocapill~ren Glykokalyx (G/~) durch Alcianblau. Kontrastiert. 60 000 91
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Abb. 3. Nachweis yon Glykoproteiden im Bereich der Basallamin~ und (schw~cher) in den Intercellu]arsp~lten der umgebenden Gli~zellen (Iz) mit der Perjods~ure-Silbermethen~mint~eaktion. In einer Aufweitung der Basall~mina stark positiv reagierende, parallel angeordnete lineare Strukturen mit periodischer Streifung (LS). Unkontrastiert. 40000 : 1
Vorlsommen von sauren Mucopolysacchariden und Glykoproteiden Mit t~utheniumrot bzw. Aleianblau lii~t sich die endocapill~re Glykokalyx deutlieh darstellen; sie fiberkleidet die lumenseitige Zellmembran vollsti~ndig, ist jedoch ir~ den Iaterzellularfugen nicht nachweisbar (Abb. 2). I m Bereich der Basallamina und der P S K kann man, aueh bei Kombination von Perfusionsfixierung (30 min) und Immersionsfixierung (bis zu 11 Std), saure Mucopolysaeeharide nicht eindeutig naehweisen. Der Nachweis yon Glykoproteiden gelingt in der Basallamina, etwas sehw~tcher auch in den Iatercellularspalten zwisehen den Gliazellen. (Auf Kontrollsehnitten, an denen keine Perjods~ure-Oxidation durchgeffihrt wurde, bleibt der Effekt aus.) Gelegentlich reagieren, teils innerhalb der Basallamina, tells eng an sie angesehlossen, Gruppen parallel angeordneter, linearer Strukturen mit periodischem Muster (Abb. 3). Morphologische Sonderbe/unde I m gesamten Untersuchungsgut - - unabhi~ngig yon Versuchsanordnung und Methode - - linden wir bei 7 Tiere~ in der Capillarumgebung Profile yon Mikrofibrillen, deren Breite zwischea 300 und 700 A schwankt. I n gfinstigen F~llen l~Bt sich eine periodische Querstreifung (Periode: 450--550 /~) ausmachen (Abb. 4a), die noeh untergliedert sein kann (Abb. 4b). Solche Mikrofibrillen zeigen kein bevorzugtes Anord~ungsmuster, sie fiberkreuzen sich teilweise regel-
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Abb. 4. a) In der Umgebung einer C~pillare, in enger Nuchburschuft zu einem PSK, regellos angeordnete kollagene Mikrofibrillen (KF). ~ tJbergang yon Mikrofibrillen in den PSK. Kontrastiert. 40 000 : 1
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Abb. 4. b) Kollagene Mikrofibrille mit Unterstruktur der Periode in enger Beziehung zu einem PSK (in den Hauptlinien des PSK Einlagerung yon Reaktionsproduk~ der MRP}. Kontrastiert. 80 000 : 1 los. I n d e r N/~he von P S K h a t m a n den E i n d r u c k , daft m a n c h e Mikrofibrillen in diese K S r p e r e i n s t r a h l e n (Abb. r Bei einigen wenigen T i e r e n scheinen verzweigte Ausl~ufer der B a s a l l a m i n a (his zu 5 ~ welt) in das umliegende Gewebe zu ragen. Es 1s sich indessen aus B r e i t e u n d U n t e r s t r u k t u r solcher Bildungen feststellen, daft es sich d a b e i u m Auff a l t u n g e n d e r k o n t i n u i e r l i c h e n Bas~llamina h a n d e l t (Abb. 5). Sie stellen e i a e n p o t e n t i e l l e n Perivaseul~trraum dar. E i n e n echterL, a u f g e w e i t e t e n Perivascul/~rraum l i n d e n w i t n u t bei 1 Tier (Abb. 6). E r ist y o n je einer B a s a l l a m i n a gegen das E n d o t h e l (bzw. den P e r i c y t e n )
Abb. 5. Labyrinth~rtige AuffMtungen der Basallsmin~ in der Umgebung einer subcommissur~len Capillare. I n Forts~tzen sekretorischer SCO-Zellen Lysosomen (Ly). Kontrastiert. 24000:1 Abb. 6. Aufgeweiteter Perivaskuliirraum (PVR) an einer subcommissuralen Capillare (Einzelbefund!). I n einer hellen Grundsubstanz Anschnitte yon Mikrofibrillen (JT), P S K und ein Auslgufer einer Adventitiazelle (AZ). Kontrastiert. 24000 : 1
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der Capillare wie gegen das nmgebende Gewebe abgegrenzt, enth/tlt in einer hellen Grundsubstanz Mikrofibrillen (Durchmesser 400--500 A), P S K und einen Zellausls mit wenig dichtem Cytoplasma und sp/~,rlichen Organellen. Tracerversuche 1. Verteilung des Tracers in Capillarwand und -umgebung. Nach intravenSser Injektion yon MRP und naehfolgender Perfusionsfixierung in unterschiedlichem Zeitintervall (5, 15 bzw. 30 rain) 1/~Bt sieh durch die histochemische Nachweisreaktion ein elektronendichtes Reaktionsprodukt darstellen, das in unterschiedlichem Ausmag in Wand und Umgebung der SCO-Capillaren verteilt ist. Nach 5 min beobachten wir bei allen 8 nntersuchten Tieren (6 SpragueDawley-, 2 Wistar-Ratten), dab ein GroBteil der 400--1400 A groBen Endothelvesikel dunkles Reaktionsprodukt enth/~lt, das in manehe netzartig oder wandst/~ndig eingelagert ist, die iibrigen vollst/~ndig erfiillt. Gelegentlich l~Bt sich Reaktionsprodukt auch in einem kurzen lumenseitigen Abschnitt der endothelia]en Intercellularfugen nachweisen. (Erythrocyten, die trotz griindlieher Vorspiilung manchmal noch im Capillarlumen liegen, zeigen regelm/~gig einen durch die Reaktion stark erhShten elektronenoptischen Kontrast.) Bei einem Intervall yon 15 bzw. 30 rain erhalten wir unterschiedliche Ergebnisse. Bei s/imtlichen 4 Wistar-Ratten (2real 15 rain, 2real 30 rain) und 7 yon 16 Sprague-Dawley-Ratten (3real 15 rain, 4real 30 rain) ist der Befund gegeniiber der 5 min-Gruppe unver/~ndert. Bei 9 Sprague-Dawley-t~atten (3mal 15 rain, 6mal 30 min) hat der Tracer die Endothelbarriere iiberwunden und verteilt sich in der Capillarumgebung: Wir linden Reaktionsprodukt nicht nnr in zahlreichen, unterschicdlich groBen Vesikeln im Inneren des Endothels, sondern auch in solchen, die sich znr Basallamina hin entleeren (Abb. 7 a). Die stets unver~ndert schmalen Intercellularfugen entha]ten (abgesehen yon dem gelegentlichen Befund in einem kurzen lumenseitigen Abschnitt, s.o.) kein Reaktionsprodukt (Abb. 7 b). Wir linden reichlich Reaktionsprodukt in Basallamina nnd PSK, wobei offensichtlich die Reaktion in den P S K besonders stark ausf/~llt (Abb. 8a). I n diesen K 6 r p e m finder sich das grobschollige, elektronendichte Material bevorzugt im Bereich der Hauptlinien (Abb. 8b). W/ihrend die bisherigen Feststellungen fiir s/~mtliche 9 Tiere iibereinstimmend getroffen werden k6nnen, sind sie fiir 4 (lmal 15 rain, 3ma130 rain) von ihnen noch zu erweitern: bei diesen ist Reaktionsprodukt auch noeh augerhalb der Basallamina und der P S K in den Intercellularspalten der umgebenden Gliazellen bis hin zu den myelinisierten Axonen der hinteren Kommissur anzutreffen. Auch im Cytoplasma yon Gliazellen linden wir Vesikel, die mit dunklem Material angefiillt sind (Abb. 9). Auf eine unterschiedliche Reaktion der beiden Rattenstihnme auf M~P-Injektion haben Cotran et al. (1967, 1968) hingewiesen. Die Autoren stellten lest, dab bei Sprague-Dawleyt~atten die intradermale, intraperitoneale bzw. intraven6se Injektion yon MRP die Gef~BpermeabilitKt wesentlich erhSht. Da die Untersucher gleiehzeitig einen Granulaverlust an den meisten Mastzellen beobachteten, ffihrten sie den Effekt an den Gef/~l~enauf die Freisetzung yon Histamin und Serotonin zuriick. Demgegeniiber zeigten Wistar-Ratten nie eine erhShte Gef~Bpermeabilit~t naeh parenteraler Zufuhr yon MI~P. Wenn in den angefiihrten Untersuchungen endogen freigesetztes Histamin bei Sprague-Dawley-Ratten ffir die vermelrcte GefKBdurchlassigkeit verantwortlich gemacht wurde, lag es nahe, die Wirkung yon exogen zu-
Abb. 7a u. b. MRP, 30 rain; Sprague-Dawley-Ratte. a) Cytopemptischer Transport der MI~P in die Gef~l~umgebung: V1 Vesikel mit Reaktionsprodukt; V, Vesikel mit Reaktionsprodukt hat fiber eine Ausstfilpung Kontakt zum basalen Plasmalemm; V3 Vesikel, zur Basallamina hin er6ffnet, hat offensiehtlieh seinen Inhalt dorthin entleert. In Basallamina und P S K Nachweis yon grobscholligem Reaktionsprodukt. Kontrastiert. 60000:1; b)Kontaktstelle zweier Endothelzellen (El, E2). Die Intereellularfuge weist fiber die gesamte L~nge unvergnderte Weite auf und enth~lt kein t~eaktionsprodukt. Kontrastiert. 60000 : 1
gefiihrtem Histamin auf die subeommissurMen Capillaren zu prfifen. Wit injizierten SpragueDawley-Ratten unmittelbar vor der ~ R P - I n j e k t i o n 5 tAg bzw. 600 tag Histamin und begannen die Perfusionsfixierung naeh untersehiedliehen Zeitintervallen (s. Tabelle 1). Tabelle 1. Vorbehandlung yon Sprague-Dawley-Ratten mit Histamin Intervall
Zahl der Tiere und Ergebnisse naeh 5 tag ttistamin 600 tag Hist~mi n
5 rain 15 min 30 rain
20 2-
1-
1 +, 1 -2 +
- - Reaktionsprodukt ~uf Endothelvesikel beschr~;nkt. + Reaktionsprodukt in Endothelvesikeln und zus~tzlich in der Gef~Bumgebung.
Zu unserer 13berraschung ist das Ergebnis, unabh~ngig v o n d e r Histamindosierung, um einheitlich. Wiederum ist nach 5 rain das Reaktionsprodukt nur auf Vesikel im Endothel besehrankt, nach i5 und 30 rain zeigen 3 Tiere unverandert diesen Befund, w~hrend bei 3 Tieren der Tracer in die C~pillarumgebung gelungt ist. Die endothelialen Intercellularfugen zeigen such nach exogener Histaminzufuhr unveranderte Weite.
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Abb. 8 a u. b. MRP, 30 rain; Sprague-Dawley-Ratte. a) Anh~iufung yon Reaktionsprodukt in einem P S K , der gegenfiber der Basallamina wesentlich elektronendichter erscheint. Kontrastiert. 24000 : 1 ; b) bevorzugte Ablagerung des Reaktionsproduktes im Bereich der Haupt]inien eines PSK. Kontrastiert. 60000 : 1
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Abb. 9. I-Iistamin, MRP, 30 min; Sprague-Dawley-Ratte. Reaktionsprodukt in Basallamina und IntercellularsI0alten der umgebenden Gliazellen his bin zu den myelinisierten Axonender hinteren Kommissur (Ax). ~/Aufnahme yon 3/II~P aus dem Intercellnlarspalt in Mikropinoeytosevesikel einer Gliazelle. Unkontrastiert. 24000:1
2. Kontrolluntersuchungen. Werm wir die Perfusionsfixierung 30 rain naeh MRP-Injektion beginnen, das Gewebe jedoch in einem Medium ohne Zusatz yon H202 inkubieren, sehen wir zwar zahlreiche Endothe]vesikel, einzelne davon zur Basallamina erSffnet, doch immer ohne das dunkle Reaktionsprodukt. Ebenso sind Basallamina, P S K und umgebende IntercellularspMten ausnahmslos frei yon dunklem Material. Bei Inkubation des Gewebes in vollstgndigem Medium ohne vorhergehende MRP-Injektion zeigen zwar Strukturen mit einer endogeaen ,, peroxidase~hnliehen" Aktivit/~t, wie z.B. die Erythroeyten, eine deutliehe dunkle AnfS~rbung, im Endothel and den umgebenden Strukturen l~13t sich jedoch kein Reaktionsprodukt naehweisen. Die Untersuehung des Plexus ehorioideus best/~tigt die Angaben der Literatur (Becket et al., 1967; Brightman, 1968) fiber die Verteilung intraven6s injizierter MRP: das Enzym gelangt dutch das gefensterte Capillarendothel in die Basallamina und den perivaskul/tren Raum; es vel~eilt sieh in den Intereellularspalten des Plexusepithels u•d wird dureh Mikropinoeytose in Epithelzellen aufgenommen.
Diskussion
Zur sto//lichen Natur und Entstehung der periodisch strukturierten KSrper. Das SCO wird yon Gef/s versorgt, die im H y p e n d y m zwischen hinterer Kommissur und Epeudym ein Capillarnetz bildeu (Duvernoy und Koritk6, 1969). Die ein8a
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gehende elektronenmikroskopische StrukturanMyse dieser Capillaren mit ihrer Umgebung (Wetzstein et al., 1963 ; Stanka et al., 1964) und ihrer postnatalen Entwicklung (Schwink und Wetzstein, 1966) bei der Ratte brachte eine weitgehende )[hnlichkeit des Wandaufbaus dieser Terminalgefa{~e mit denen der GroBhirnrinde. Die als Besonderheit in der Capillarumgebung des SCO gefundenen P S K wurden damals in ihrem r~umlichen Gefiige (Stereologie) analysiert. Lichtmikroskopische und histochemische Befunde stiitzten die Vermutung, dab die P S K eine nngew6hnliehe Anordnung yon Kollagenfilamenten darstellen, vergleichbar den in der Literatur besehriebenen (in vivo und in vitro beobachteten) atypisehen Kollagenformationen (Lit. s. Wetzstein et al., 1963; Sehwink und Wetzstein, 1966). Diese Vermutung erfS,hrt durch unsere Ergebnisse eine weitere Stiitzung. W/~hrend Mikrofibrillen in unmittelbarer Umgebung der subcommissuralen Capillaren regelmgl~ig angetroffen werden bei Kaninehen (Schmidt und D'Agostino, 1966), Meerschweinehen (Papaeharalampous etal., 1968), Gecko japonieus (Murakami et al., 1969) und mensehlichen Embryonen (Mollgs 1972), zeigen wit, dab solehe auch bei der Ratte vorkommen k6nnen, und zwar zum Teil in enger Beziehung zu den PSK. Feinstrukturell haben die yon uns beobachteten Mikrofibrillen grol~e Xhnliehkeit mit nativem Kollagen. Bekanntlich stellt sieh die Periode und deren Unterstruktur bei nativen kollagenen Mikrofibrillen, ab~ h~ngig yon der angewandten Pr~tparationsmethcde, variabel dar (u.a. Jakns, 1956). Insbesondere weisen Bouteille und Pease (1971) auf die Einflfisse der Fixierungsmethode ("inert dehydration", Aldehydfixierung) und der Einbettung in vernetzten Epoxy-Kunststoffen hin; nach diesen Autoren verdeckt Epon als hochreaktives und brfickenbildendes Einbettungsmedium einen grol~en Teil der Subperiode. Zwar linden wir die eben genannten Mikrofibrillen h~tufig in enger Nachbarsehaft zu PSK, doeh haben wir nur an wenigen Stellen den Eindruek, dal~ diese Mikrofibrillen in den Aufbau tier P S K einbezogen sind. Andererseits sind wir der Ansieht, dab die linearen Strukturen, die wir mit der Perjodsgure-Silbermethenamin-Reaktion im Bereieh der Basallamina sehen, sehr wohl Bausteine fiir die P S K darstellen k6nnen. Die an ihnen auf ca. 450 A ~bgesch~ttzte Periode entspricht etw~ der H~lfte der Hauptlinienabstande der PSK. Aueh die auffi~llige Parallellagerung dieser Strukturen in Registerstellung fiigt sieh dem frfiher entworfenen Konzept vom Anibau der P S K ein. Dariiber hindus erlanben unsere Ergebnisse mit der erwahnten Reaktion eine Aussage zur ehemischen Natur dieser linearen Strukturen. Rambourg und Leblond (1967) erklgren zum Abl~uf der Reaktion, die yon der lichtmikroskopischen PAS-Methode abgeleitet ist, dab Perjods~ure 1,2-Glykol- und Alpha-AminoGruppen zu Aldehyd-Gruppen oxidiert; diese Aldehyd-Gruppen reduzieren das in der Silbermethen~minl6sung enthaltene Silbertetramin und fiihren so zum Niederschlag elektronendichter Silbergranula. Die Autoren unterscheiden dabei streng spezifische Niederschl~ge, die nur nach Oxidation mit Perjodsgure auftreten (z.B. in der glykoproteidhaltigen Basallamin~ und in der Glykokalyx), vom weniger spezifischen Nachweis solcher Subst~nzen, die reduzierende Gruppen (z.B. freie Aldehyd-Gruppen) besitzen und somit auch ohne Perjods~ureOxidation zu Niederschl~gen fiihren. Dieser Sachverhalt liegt nicht nur bei Nucleins~uren, Pigmsnten and Blutplasm~, sondern uuch bel kollagenen Mikrofibrillen vor. Die erwghnten linearen Strukturen stellen sich nach Perjods~ture-Oxidation
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(auf unosmierten Schnitten!) deutlich dar, sie sind jedoch auch auf niehtoxidierten Kontrollschilitten nachweisbar. Daher liegt die Folgerung nahe, dab es sich bei ihnen tatsiichlich um eine Kollagenformation handelt. Wir finden demnach in der Capillarumgebung des SCO bei der Ratte einerseits freie kollageae Mikrofibrillen in regelloser Anordnung, andererseits auch - innerhalb der Basallamina und ihrer n/~heren Umgebung - - lineare Strukturen in einem hochgeordneten Verband, deren Kollagennatur immerhin wahrscheinlich ist. Offenbar ist die spezifische Beschaffenheit der Grundsubstanz, in der sich die filamentitren bzw. fibrill/~ren Strukturen formieren, auf deren Gestaltung yon wesentlichem Einflul~. So diskutieren v. Bruchhausen und Merker (1967), dab die Dicke der bei der Polymerisation entstehenden kollagenen Mikrofibrillen yon der umgebertden Grundsubstanz abhitngig sei. Merker und Struwe (1971) stellen fest, dab im Golgi-Apparat von Fibroblasten gebildete Glucosaminpolysaccharide vesikul~r in den Extracellul~rraum transportiert werden. Unter ihrem steuernden EinfluB werden Polypeptidketten, die veto endoplasmatischen Retieulum der Zellen synthetisiert und eigenstiindig in den Extracelluli~rraum abgesondert werden, dort zu kollagenen Mikrofibrillen vereinigt. J~hnliche Modellvorstellungen vertreten Autoren, die annehmen, dab ein Netzwerk hochmolekularer Polysaceharide und Olykoproteide mit unterschiedlicher Ladung in der Grundsubstanz des Interstitiums eine enge Wechselwirkung zu den Kollagenfibrillen unterh/~lt. Offenbar kommt den dabei auftretenden Krs eine entscheidende Rolle in der individuellen Gestaltung des interstitiellen Materials zu (Lit. s. Laurent, 1972). Andere Untersucher fanden in der Basallamina des Mitteldarms versehiedener K~,fer gitterartige Unterstrukturen. Terzakis (1967) deutet diese als ein besonderes Anordnungsmuster yon Kollagen und Kohlenhydraten der Grundsubstanz; die letztgenannten hat Holter (1970) als PAS-positiv identifiziert, jedoch keine sauren Mucopolysaceharide naehgewiesen. Auch wir finden in der Basallamina und den P S K der subcommissuralen Capillaren Glykoproteide, hingegen keine sauren Mucopolysaccharide. Dieses Ergebnis steht allerdings in gewissem Widersprueh zu Angaben yon Krstid (1973): Am gleichen Objekt waren seine Versuche mit Alcianblau gleiehfalls negativ, mit I~utheniumrot konnte er jedoch saure Mucosubstanzen, wenn auch in sehr geringer Menge, in der Basallamina und (etwas deutlicher) im Bereich der Hauptlinie~l der P S K nachweisen. Derzeit verffigen wir noch nicht fiber weitere elektronenmikroskopisch-histochemische Methoden, mit denen die Grundsubstanz der P S K in ihrer biochemischen Zusammensetzung n~her analysiert werden k6nnte.
Zur Frage der Sto/]passage in den subcommissuralen Capillaren. Permeationsversuche mit Markierungsstoffen wurden an den Capillaren des SCO der Ratte bisher nur lichtmikroskopisch ausgewertet (Wislocki und Ledue, 1952). Die Autoren fanden bei Vitalfgrbung mit Trypanblau keine Anffirbung der SCO-Zellen und schlossert daraus, dab in diesem Organ ffir kolloiddisperse Partikel eine BlutHirnschranke besteht, Feinstrukturelle Besonderheiten an dea subcommissuralen Terminalgefi~Ben und ihrer Umgebung (PSK, Basallamina-Labyrinthe, kollagene Mikrofibrillen) veranla6ten uns, die Passagebedingungen bei elektronenmikroskopischer AuflSsung zu untersuchen. 8b
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Fiir die Wahl von Meerrettichperoxidase als Markierungsstoff waren verschiedene Griinde maBgebend: Seit der Einfiihrung dieses Enzyms (Molekulargewieht ca. 40 000, Molekiildurehmesser ca. 25 A) als Tracer in die Elektronenmikroskopie dutch Graham und Karnovsky (1966) wurde die Frage seiner transendothelialen Passage an Terminalgefggen zahlreicher Organe untersueht (Lit. s. Karnovsky, 1970). Die verhg]tnism&ftig geringe Partikelgr6fte des Tracers ermSglieht neben dem transeelluls Transport in cytopemptisehen Vesikeln auch eine Passage dutch endotheliale Intercellularlugen, sofern diese nicht dareh ,, tight junctions" versehlossen sind. Aus Untersuchungen mit MRP am Strombett des Zentralnervensystems geht hervor, dag in solehen Gebieten, in denen eine BHS ausgebildet ist, anger physiologisehen Bedingungen ein Ubertritt des intraven6s zugefiihrten Tracers ans der terminalen Strombahn in das umliegende Gewebe nieht stattfindet (Reese and Karaovsky, 1967; Bodenheimer and Brightman, 1968; Brightman uad Reese, 1969; Brightman et al., 1970b; Weindl and Joynt, 1973). Anders ist die Situation anger experimentellen Bedingungen, die zum Zustand des Hirn6dems f/ihren: Injektion toxiseher Substanzen (z.B. HgCI~), Hypoxie, R6ntgenbestrahlung, Stiehwunden des Cortex, hoehdosierte Elektrosehoeks, experimentelle allergisehe Encephalomyelitis. In all diesen F/~llen tritt MRP aus den typisehen ttirneapillaren in die Umgebung aus (Hirano st al., 1969; Brightman et al., 1970a; ttirano et al., 1970). Hingegen wurde bisher unter physiologischen Bedingungen im Zentralnervensystem eine transendotheliale Passage des Tracers nur in jenen Bezirken beobaehtet, die keine BHS besitzen: Plexus chorioideus, Eminentia mediana, Area postrema, Gef/~ftorgan der Lamina terminalis (Becket et al., 1967; Brightman, 1968; lgeese und Brightman, t968; Hashimoto und Ilama, 1968; Weindl und Joynt, 1969). In unseren Untersuehungen linden wit, daft unter normalen Bedingungen intravenSs injizierte MRP, aueh bei 1/~nger dauernder Zirkulation, nieht aus den subeommissuralen Capillaren in die Gefs austritt - - es besteht also in diesen Gefs eine BHS fiir Proteine dieser Molekiilgr6ge. Zum selben Ergebhis kommen Weindl und J o y n t (1973) bei vergleiehbaren Versuchen am SCO des Kaninchens. Der Sitz der Barriere ist nnzweifelhaft im Ban des Endothels zu suchen: Wie in allen Bezirken des Zentralnervensystems mit einer BItS liegen Capillarea mit einem ungefensterten, vesikelarmen Endothel vor, dessen endotheliale Intercellularfugen dutch "tight junctions" versehlossen sind. Die ,,normalen Bedingungen", anger denen eine BI-IS f/it MI~P besteht, liegen bei unserem Untersuehungsgut bei ss Wistar-Ratten und bei 13 yon 22 Sprague-Dawley-I~atten vor. Bei den restliehen 9 Sprague-Dawley-Ratten ist die BHS offenbar gest6rt, denn der Tracer tritt in die Gef~tftumgebung aus. Sehon die untersehiedliehe Reaktion versehiedener Tiere ein and desselben Stamrues l&13t den Einfluft yon Faktoren vermuten, die beim normalen Geschehen nieht wirksam werden. In diesem Sinne sprieht die Beobaehtung, daft keine der insgesamt 6 Sprague-Dawley-Ratten des Kurzzeitversuches (5 rain) eine Capillardurehl&ssigkeit ftir MRP aafweist. Eine Beeintr/~chtigung der Sehrankenfunktion durch die fragliehen Faktoren kann demnaeh vor dieser Zeit nieht eintreten.
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Wie bereits auf S. 110 erw~hnt, fiihrt die Injektion yon MRP bei Sprague-Dawley~Ratten zu einer Degranulation yon Mastzellen und damit zur Freisetzung yon Histamin and Serotonin. Dadureh wird die Gef~Bpermeabilit~t betr~ehtlich erhSht. - - Eine vergleichbare Reaktion ist nach der Injektion yon Thorotrast (Rowley, 1963), yon Ovomucoid und yon Dextran besehrieben (Lit. bei Giertz und Hahn, 1966). Goth (1959) versueht ihren Mechanismus damit zu erkl~ren, dab Kohlenhydratanteile der zugefiihrten Substanzen stSrend in den Zuekerstoffwechsel der Mastzellen eingreifen und so die Freisetzung der biogenen Amine auslSsem Offenbar bewirkt MRP, deren betr~ehtliehe Beimengungen yon Kohlenhydraten bekannt sind (Saunders et al., 1964), eine Sch~digung der Mastzellcn in ~hnlieher Weise (Cotran et al., 1968). Die Vermutung liegt nahe, dab aueh in unseren Versuchen bei einem Tell der Tiere fiber die Schs der Mastzellen die Freisetzung der biogenen Amine tIistamin nnd Serotonin eine erh6hte Permeabilitgt der SCO-Capillaren bewirkt. Allerdings kbnnen wit naeh intraven6ser ttistamininjektion keine fiberzeugenden Ergebnisse im Sinne einer regelmggig erh5hten Capillarpermeabilitgt erzielen. Dieser Befund deekt sieh jedoeh mit den Mitteilungen anderer Autoren (Gabbiani et al., 1970; Wolff, 1973), die naeh tIistamininjektion im Zentralnervensystem keine Erh6hung der Capillarpermeabilitgt beobaehten konnten. Demzufolge dfirfte in unserem Fall die StSrung der B H S vorwiegend auf einer Wirkung yon freigesetztem Serotonin beruhen. Sparrow nnd Wilhelm (1957) wiesen naeh, dab bei R a t t e n Serotonin die Regulation der Gef/iBpermeabilitgt l l f a e h wirksamer beeinflul3t als tIistamin. Sehlieglieh gibt es im Sehrifttum aueh die Auffassung, dab auf dem Blutweg zugeffihrte biogene Amine hie die hohen, ffir den Effekt an den BlutgefgBen erforderliehen Konzentrationen erreiehen, wie sic bei ihrer lokalen Freisetzung durehaus auftreten k6nnen (Lit. bei Giertz und Hahn, 1966). Als morphologisehe Grundlage der Permeabilitgtserh6hung unter Einwirkung yon Histamin and Serotonin fanden Maine et al. (1961 a ,b) in Untersuehungen am M. eremaster der Ratte eine Erweiterung der endothelialen Intereellularfugen (vet allem im Bereieh der Venolen), die sie auf eine Kontraktion der Endothelzellen zurfiekffihrten (Maine and LeventhM, 1967; Majno et al., 1969). I m Gegensatz dazu weisen die Intereellularfugen des Capillarendothels bei allen yon uns untersuehten Tieren unvergnderte Weite auf. Die erhbhte Durehlgssigkeit der B I t S bernht vielmehr anf einem verstgrkten transendothelialen Transport des Tracers in eytopemptisehen Vesikeln, die zum Teil ungewbhnliehe GrbBe besitzen. Diese Art yon Permeabilitgtserh6hung stellt offensiehtlieh eine monotone Antweft der Capillaren mit B I t S auf versehiedenartige Noxen dar. So stellen alle Untersueher, die dureh experimentelle Eingriffe eine erhShte Durehlgssigkeit der B H S erzeugen, eine Zunahme, teilweise aueh eine Vergr613erung der Endothelvesikel lest, nur in seltenen Ansnahmefgllen jedoch eine Erweiterung der endothelialen Intereellularfugen (Clawson et al., 1966; Chen et al., 1967; Leonhardt, 1967; Hirano et al., 1970; Jod, 1971 ; Manz und Robertson, 1972; Wolff, 1973). Sobald die Endothelbarriere der SCO-Capillaren ftir MRP einmal durehbroehen ist, kann sieh der Tracer ungehindert im Interstitium der unmittelbaren Gefggumgebung verteilen. Basallamina und P S K haben dabei - - entgegen den Vermutungen von Sehwink and Wetzstein (1966) - - offenbar keine spezifisehe Sehrankenoder Verteilerrolle. Die auffgllige Anhgufung yon Reaktionsprodukt }m Bereich der PSK-Hauptlinien sehen wir nicht als Ausdruek einer funktionellen Sonderstellung dieser Strukturen an. Vielmehr k6nnten gfinstige sterisehe Verhgltnisse
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(groftraumige Vemetzung des Polysaccharid-Polypeptid-Netzwerkes) eine Ablagerung des hochmolekularen Enzyms in diesem Bereieh begiinstigen. Ebenso ist eine gewisse chemische Affinit/it der MRP zu diesen Stellen in Betracht zu ziehen, entfernt vergleichbar der Beobachtung yon Krsti6 (1973), dab Lanthannitrat bevorzugt im Bereich der Hauptlinien der P S K eingelagert wird. Gegen eine Barrierenfunktion der Basa|lamina und der P S K sprechen weiterhin die Befunde an jenen 4 Sprague-Dawley-Ratten, bei denen der Tracer auch in die Intercellularspalten der benachbarten Gliazellen ungehindert eindringt und yon diesen Zellen durch Mikropinoeytose aufgenommen wird. Brightman et al. (1970 a) ordnen diesen Verteilungstyp des Tracers dem Hirn6dem nach vasogener Sch~digung der BItS zu. Sic trennen dieses Bild streng yon dem durch ttypoxie hervorgerufenen ,, eytotoxischen" ttirn6dem, bei dem nur eine geringgradige St6rung der Schrankenfunktion vorliegen soll und der Tracer ausschlieftlich in neuronalen Zellelementen gefunden wird. Noch often ist zunachst die Frage, warum nur ein Tell der Sprague-DawleyRatten im 15- bzw. 30-min-Versuch mit Durchlassigkeit der Capillaren f/ir den Tracer reagiert. Wenn wir annehmen, daft eine Kohlenhydratbeimengung der MRP als makromolekularer Liberator yon biogenen Aminen fungiert, so k6nnen wir nnr vermuten, daft deren Menge nahe bei der Schwellendosis liegt. Setzt man individuelle Unterschiede der einzelnen Tiere beziiglieh ihrer Empfindlichkeit fiir den Liberator in Rechnung, so kSnnte im einen Fall die Sehwelle iiberschritten, im anderen Fall untersehritten sein. Ferner sind auch individuelle Unterschiede im aktuellen Umfang des Depots an biogenen Aminen in Betracht zu ziehen, wie auch solche in der Receptoreigenschaft des GefiiBendothels fiir den ,, BHS-st6rend e n " Effekt der Amine. Schluflbemerkung. Unsere Untersuchungen zeigen, dab unter physiologischen Bedingungen im SCO der l~atte die Passage hochmolekularer Substanzen aus der Blutbahn in das umliegende Gewebe durch eine Barriere verhindert wird, die im Capillarendothel lokalisiert ist. Uber die Permeation niedermolekularer Stoffe und eine m6gliche Rolle der P S K fiir deren Austausch kSnnen wir keine Aussage machen. Ebenso ist noch nicht geklart, ob die zwischen SCO-Zellen und Capillaren eingefiigten P S K for eine basale Sekretion jener Zellen in die Blutbahn, wie sie fiir verschiedene andere Tierspezies (u.a. Kaninchen, Gecko japonicus) diskutiert wird, yon Bedeutung sind. Dieser Gedanke verdient im Lichte jfingster Befunde Beachtung. In histochemischen Untersuchungen der prg- und postnatalen Entwicklung des SCO der l~atte finden K6hl und Linderer (1973) ab dem 10. Lebenstag eine anffallende Zunahme anf~rbbaren Sekrets in den I{ypendymzellen (Chromalaun-Gallocyaninfi~rbnng). Zum gleichen Zeitpunkt stellen Schwink und Wetzstein (1966) den Beginn einer stetigen Zunahme der mit P S K versehenen Capillaren fest. Das zeitliche Zusammentreffen der beiden Sachverhalte im identischen Bereich des Organs muft iiberraschen. Unter verschiedenen M6glichkeiten der gedanklichen Verkniipfung beider Gegebenheiten steUen wir diese zur Diskussion: M6glicherweise induzierf das vermehrt auftretende Sekret der tIypendymzellen die Bildung der periodisch strukturierten K6rper, die ihrerseits im extracellnlaren Bereich EiniluB auf den Weg des Sekrets in die Blutbahn nehmen.
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