Die Feinstruktur der Zirbeldrüse normaler, trächtiger und experimentell beeinflußter Meerschweinchen

Summary

By means of electron microscopy “light” and “dark” pinealocytes can be distinguished in the guinea-pig pineal gland. Glial cells are rare. In the “light” pinealocyte. the most frequent cell type, some “vesicle-crowned rodlets” (VCR) show circumscribed thickenings. From these structures “vesicle-crowned balls” (VCB) have to be clearly distinguished. Furthermore “cylinders” occur, which, it is suggested, are precursors of VCB. “Dark” pinealocytes characterized by chromatin-rich nuclei and electron-dense cytoplasm are rare and contain fewer vesicles, VCR, VCB and “cylinders” than “light” pinealocytes. Numerous non-myelinated nerve fibres are situated within perivascular spaces, a few also in the parenchyma. Synapses between nerve fibres and pinealocytes were not observed. In the pineal gland of pregnant guinea-pigs the following changes can be observed in the second half of gestation. The “light” cells show many nuclear indentations and an increase of “active” zones, mitochondria, smooth ER, agranular vesicles, VCR, VCB, and “cylinders” respectively. The “dark” cells increase in number. After birth these changes reverse to normal within one week. Constant darkness leads to an activation of the “light” cells accompanied by an increase of the VCR and to an increase in number of the “dark” cells. Under constant illumination the “light” cells show a decrease of their organelles and a strong increase of the VCR. After 70 days the VCR also show a change in shape. Following reserpine treatment the VCR decrease in number and show signs of degeneration. It is discussed that the VCR function as pre- or postsynaptic structures and that they are involved either in transmitting impulses from nerve fibres to pinealocytes or from one pinealocyte to the other.

Zusammenfassung

In der Meerschweinchenzirbeldrüse lassen sich elektronenmikroskopisch „helle“ und „dunkle“ Pinealzellen sowie einzelne Gliazellen nachweisen. In den bei weitem überwiegenden „hellen“ Pinealzellen zeichnet sich ein Teil der „vesicle-crowned rodlets“ (VCR) durch lokale Auftreibungen aus. Von VCR deutlich abzugrenzen sind die „vesicle-crowned balls“ (VCB). Erstmalig beschrieben wird das Vorkommen von sog. Zylindern, die als Vorstufen von VCB aufgefaßt werden. In den relativ seltenen „dunklen“ Pinealzellen, die sich durch chromatinreiche Kerne und elektronendichtes Zytoplasma auszeichnen, sind Vesikel, VCR, VCB und „Zylinder“ seltener als in „hellen“ Pinealzellen. Die reichlich vorhandenen marklosen Nervenfasern finden sich vor allem in perivasculären Räumen, seltener im Parenchym. Synapsen zwischen Nerven und Pinealzellen wurden nicht beobachtet. In den Zirbeldrüsen trächtiger Meerschweinchen zeichnen sich in der 2. Hälfte der Tragzeit die „hellen“ Pinealzellen durch stärkere Lappung der Kerne, gehäuftes Auftreten von l“aktiven” Zonen, Vermehrung von Mitochondrien, glattem ER, agranulären Vesikeln, VCR, VCB und Zylindern aus. Die „dunklen“ Pinealzellen nehmen während der Tragzeit an Zahl zu. Post partum bilden sich diese Veränderungen innerhalb einer Woche zurück. Längerer Aufenthalt der Tiere in Dunkelheit führt zu einer Aktivierung der „hellen“ Pinealzellen mit auffallender Vermehrung der VCR und zu einer Zunahme der „dunklen“ Zellen. Unter Dauerbelichtung kommt es in den „hellen“ Zellen zu einer Abnahme fast aller Zellorganellen und zu einer starken Vermehrung der VCR, die nach 70 Tagen auch Formveränderungen aufweisen. Nach Reserpinbehandlung beobachtet man eine Verminderung und degenerative Veränderungen der VCR. Es wird diskutiert, daß die VCR als prae- bzw. postsynaptische Strukturen der Erregungsübertragung von Nerven zu Pinealzellen bzw. von Pinealzellen untereinander dienen könnten.