On the question of the origin of macrophages in the retina and the vitreous following photocoagulation (autoradiographic investigations by means of ³H-thymidine)

Summary

The question of the origin of the macrophages in the retina and in the vitreous following photocoagulation was investigated in fourteen albino rabbits by means of ³H-thymidine. A group of seven animals were photocoagulated, the others served as controls. Prior to photocoagulation all fourteen rabbits received intravenous injections of ³H-thymidine three times at intervals of twelve hours to label all hematogenous macrophages then being formed in the bone marrow. Cells of the pigment epithelium and of the neurosensory retina on the other hand, normally being in the G_o-phase, remain unlabeled. The animals were sacrificed at one hour, 24 hours and thereafter at daily intervals till the sixth day following photocoagulation. Five hours before death they received colchicine. In this way one was able to determine, wether previously labeled cells of the bone marrow undergo further mitosis following release into the tissues.

Twentysix hours following photocoagulation one finds in photocoagulated animals numerous labeled cells in the area of the lesion at the walls of choroidal vessels, further immediately inside Bruch's membrane in between the photoreceptors, later even in the inner retinal layers and the adjoining vitreous, contrasting with the findings in the controls. In the ciliary region in both groups labeled cells occur in the stroma, between the epithelial cells and in the vitreous. These labeled cells in the coagulated animals increase with time more than in the controls. Numerous such labeled cells are arrested in metaphase by the colchicine.

Our experiments show that at least the greater part of the macrophages appearing in and about retinal lesions following photocoagulation are of hematogenous origin. Continual immigration of hematogenous macrophages through the ciliary region, which is increased following photocoagulation, also seems most likely to take place, though this is not completely proven by this study.

Zusammenfassung

Die Frage der Herkunft der Makrophagen in der Retina und im Glaskörper nach Lichtkoagulation wurde bei 14 Albino-Kaninchen untersucht. 7 Tiere wurden photokoaguliert, die andern dienten als Kontrolle. Vor der Photokoagulation erhielten alle 14 Kaninchen 3mal in 12stündigen Intervallen ³H-Thymidin i.v. injiziert, um die im Knochenmark entstehenden hämatogenen Makrophagen zu markieren. Andererseits bleiben Pigmentepithel und Netzhautzellen, weil sie sich normalerweise in einer G_o-Phase befinden, nicht markiert. Die Tiere wurden 1 Std, 24 Std und darauf bis zum 6. Tag in täglichen Intervallen nach der Photokoagulation getötet, 5 Std vor dem Tod erhielten sie Colchicine. Damit kann festgestellt werden, ob vorher markierte Knochenmarkszellen nach Ausschwemmung ins Gewebe weiter proliferieren.

26 Std nach Lichtkoagulation finden sich bei den koagulierten Tieren im Bereiche der Läsion an den Wänden der Chorioideagefäße, dann aber auch unmittelbar innerhalb der Bruch'schen Membran zwischen Photorezeptoren reichlich markierte Zellen, später auch bis in die innersten Schichten der Retina und des angrenzenden Glaskörpers, nicht aber in den Kontrolltieren. In der Ciliarregion finden sich sowohl in den koagulierten wie in den Kontrolltieren markierte Zellen im Stroma, zwischen den Epithelzellen und im Glaskörper. Diese markierten Zellen nehmen mit der Zeit im Glaskörper bei den koagulierten Tieren mehr als bei den Kontrolltieren zu. Zahlreiche dieser markierten Zellen liegen in Colchicine blockierter Metaphase vor.

Die Versuche zeigen, daß mindestens ein großer Teil der nach Lichtkoagulation in und um die Läsion der Retina auftretenden Makrophagen hämatogenen Ursprungs sind. Eine dauernde Einwanderung von hämatogenen Makrophagen durch die Ciliarregion, welche nach Lichtkoagulation verstärkt ist, erscheint ebenfalls sehr wahrscheinlich, ist aber mit diesen Versuchen nicht strikte bewiesen.