Cell and Tissue Research

, Volume 200, Issue 2, pp 245–256 | Cite as

Freeze-fracture study of taste bud pores in the foliate papillae of the rabbit

  • Klaus Jahnke
  • Peter Baur
Article
Accepted:

Summary

In freeze-fractured specimens of taste buds from the foliate papillae of rabbits, the intercellular spaces are separated from the pore of the taste bud by zonulae occludentes of the “tight-type”. Below these tight junctions numerous desmosomes are found at irregular intervals. The epithelial cells adjacent to the pore are also joined by single strands of fusion. The microvilli arising from the neck of the type I cells have a high particle density. The microvilli of type II cells and especially the short microvilli of peripherally situated cells have a lower intramembranous particle density. The single microvillus of type III cells has a very large diameter and is longer than the other microvilli. It contains a few larger intramembranous particles and vesicle-like protrusions of the membrane facing the cytoplasm. Transverse fracturing reveals a filamentous fine structure in all microvilli. The physiological implications of these observations are discussed.

Key words

Taste buds (rabbit) Foliate papillae Freeze-fracture Tight junctions Microvilli 

Zusammenfassung

Die Geschmacksknospen der Papillae foliatae des Kaninchens wurden mit der Gefrierätzmethode untersucht. Die Interzellularräume der Geschmacksknospen werden zum Porus hin durch Zonulae occludentes vom “tight”-Typ abgeschlossen. Unterhalb dieser Zellmembran Verschmelzungslinien kommen in unregelmäßigen Abständen Desmosomen vor. Auch die an den Porus grenzenden Epithelzellen sind durch einzelne Zellmembranfusionslinien miteinander verbunden. Die vom Zellhals des Zelltyp I entspringenden Mikrovilli weisen eine sehr hohe Partikeldichte auf. An den Mikrovilli dieser Zelle erkennt man gelegentlich Zeichen der Exozytose. Die Mikrovilli des Zelltyp II zeigen einen geringeren intramembranösen Partikelbesatz, ebenso wie die sehr kurzen Mikrovilli peripher gelegener Geschmacksknospenzellen. Zelltyp III hat einen breiten, außergewöhnlich langen Mikrovillus, der die anderen Zellausläufer zumeist überragt. Dieser weist zwei Oberflächendifferenzierungen auf: 1) nur wenige, jedoch etwas größere Partikel als in den entsprechenden Strukturen der anderen Geschmacksknospen-Zellen; 2) vesikelähnliche kleine Protrusionen der cytoplasmanahen Zellmembran-Hälfte. Alle Mikrovilli lassen quergebrochen eine filamentöse Feinstruktur erkennen. Die funktionelle Bedeutung dieser Befunde wird diskutiert.

This is a preview of subscription content, log in to check access.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. Andres, K.H.: Neue morphologische Grundlagen zur Physiologie des Riechens und Schmeckens, Arch. Oto-Rhino-Laryng. 210, 1–41 (1975)Google Scholar
  2. Beidler, L.M.: Dynamics of taste cells. In: Olfaction and taste I, pp. 133–148; Y. Zotterman, ed.; New York: Pergamon 1963Google Scholar
  3. Beidler, L.M.: Physiological properties of mammalian taste receptors, in: Taste and smell in vertebrates, 51–67, Wolstenholme, G.E.W. and J. Knight, Ed. London: A Ciba foundation symposium, 1970Google Scholar
  4. Beidler, L.M., Gross, G.W.: The nature of taste receptor sites, Contrib. Sens. Physiol. 5, 97–127 (1971)Google Scholar
  5. Claude, P., Goodenough, D.A.: Fracture faces of zonulae occludentes from “tight” and “leaky” epithelia. J. Cell Biol. 58, 390–400 (1973)Google Scholar
  6. Engström, H., Rytzner, C.: The fine structure of taste buds and taste fibres. Ann. Otol. Rhinol. Laryngol 65, 361–375 (1956)Google Scholar
  7. Farbman, A.I.: Differentiation of oral epithelium and taste bud development. J. Dent. Res. 50, 1422–1427 (1971)Google Scholar
  8. Frömter, E., Diamond, J.: Route of passive ion permeation in epithelia. Nat. New Biol. 235, 9 (1972)Google Scholar
  9. Gray, E.G., Watkins, K.C.: Electron microscopy of taste buds of the rat. Z. Zellforsch. 66, 583–595 (1965)Google Scholar
  10. Graziadei, P.P.C.: The ultrastructure of vertebrate taste buds, In: Olfaction and taste III., C. Pfaffmann, Ed., pp. 315–339, New York: Pergamon (1969)Google Scholar
  11. Jahnke, K.: Der feinstrukturelle Nachweis der Acetylcholinesterase-Aktivität in den Geschmacksknos pen der Papillae foliatae des Kaninchens. Arch. klin. exp. Ohr.-Nas.- und Kehlk. Heilk. 203, 125–152 (1972)Google Scholar
  12. Jahnke, K.: The fine structure of freeze-fractured intercellular junctions in the guinea pig inner ear. Acta Otolaryngol. (Stockh.) Suppl. 336 (1975a)Google Scholar
  13. Jahnke, K.: Discussion note, Arch. Oto-Rhino-Laryng. 210 (2), 225 (1975b)Google Scholar
  14. Jhnke, K., Luciano, L., Reale, E.: Elektronenmikroskopischer Nachweis der Acetylcholinesterase- Aktivität in den Geschmackspapillen. Gemeinsame Tagung der Österreichischen Arbeitsge- meinschaft für Ultrastrukturforschung und der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie, Wien, 1969 (published in Mikroskopie 26, 134–135)Google Scholar
  15. Jeppsson, P.-H.: Studies on the structure and innervation of taste buds. Acta Otolaryngol. (Stockh.) Suppl. 259 (1969)Google Scholar
  16. Karnovsky, M.J.: A formaldehyde-glutaraldehyde fixative of high osmolarity for use in electron microscopy. J. Cell Biol. 27, 137A (1965)Google Scholar
  17. Landgren, S.L., Liljestrand, G., Zottermann, Y.: Chemical transmission in taste fiber endings. Acta Physiol. Scand. 30, 105–114 (1954)Google Scholar
  18. Lorenzo, A.J. de: Studies on the ultrastructure and histophysiology of cell membranes, nerve fibers and synaptic junctions in chemorecetors membranes. In Olfaction and taste I. Zottermann, Ed., 5–17, New York: Pergamon (1963)Google Scholar
  19. Lovén, G.: Beiträge zur Kenntnis vom Bau der Geschmackswärzchen der Zunge. Arch. mikr. Anat. 4, 96 (1868)Google Scholar
  20. Moor, H.: Entwicklung und Ergebnisse der Gefrierätztechnik. In: Ergebnisse der Hochvakuumtechnik und der Physik dünner Schichten, M. Auwärter eds, Bd. II 31–58, Stuttgart: Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft (1971)Google Scholar
  21. Muray, R.G.: The ultrastructure of taste buds. In: The ultrastructure of sensory organs, I. Friedmann, Ed., New York: North-Holland Publishing Company (1973)Google Scholar
  22. Murray, R.G., Fujimoto, S.: Demonstration of cholinesterase in rabbit foliate taste buds. Internat. Kongreß für Elektronenmikroskopie, Grenoble 1970Google Scholar
  23. Murray, R.G., Murray, A.: Fine structure of the taste buds of Rhesus and the Cynomalgus monkeys. Anat. Rec. 138, 211–233 (1960)Google Scholar
  24. Murray, R.G., Murray, A., Fujimoto, S.: Fine structure of gustatory cells in rabbit taste buds. J. Ultrastruct. Res. 27, 444–461 (1969)Google Scholar
  25. Nemetschek-Gansler, H., Ferner, H.: Über die Ultrastruktur der Geschmacksknospen. Z. Zellforsch. 63, 155–178 (1964)Google Scholar
  26. Reutter, K.: Taste organ in the bullhead (Teleostei), Adv. Anat. Embryol. Cell Biol. 55, Fasc. 1, 1–98 (1978)Google Scholar
  27. Reutter, K., Klessen, Ch.: Vergld.-Kohlenhydrathistochemische Untersuchung der Geschmacksknos- pen niederer und höherer Wirbeltiere, 73. Vers. Anat. Ges. Innsbruck, 12–15.9.1978, Verh. Anat. Ges. (im Druck)Google Scholar
  28. Scalzi, H.A.: The cytoarchitecture of gustatory receptors from the rabbit foliate papillae. Z. Zellforsch. 80, 413–435 (1967)Google Scholar
  29. Schwalbe, G.: Über die Geschmacksorgane der Säugetiere und des Menschen. Arch. mikr. Anat. 4, 154 (1868)Google Scholar
  30. Singer, S.J., Nicolson, G.L.: The fluid mosaic model of the structure of cell membranes. Science 175, 720–731 (1972)Google Scholar
  31. Staehelin, L.A.: Further observations on the fine structure of freeze-cleaved tight junctions. J. Cell Sci. 13, 763–786 (1973)Google Scholar
  32. Takeda, M., Hoshino, T.: Fine structure of taste buds in the rat. Arch. Histol. Jap. 37, 395–413 (1975)Google Scholar
  33. Trujillo-Cenóz, O.: Electron microscope study of the rabbit gustatory bud. Z. Zellforsch. 46, 272–280 (1957)Google Scholar
  34. Wade, J.B., Karnovsky, M.J.: The structure of the zonula occludens. A single fibril model based on freeze-fracture. J. Cell Biol. 60, 168–180 (1974)Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1979

Authors and Affiliations

  • Klaus Jahnke
    • 1
  • Peter Baur
    • 1
  1. 1.Ear, Nose and Throat Departments of the Universities of Tübingen and CologneGermany

Personalised recommendations