Summary
Some knowledge was obtained by electron microscopy about the kind of damage of Toxoplasma at low temperatures.
In rapid freezing of Toxoplasma probably water penetrates into the cell through the conoid by reason of pressure differences between the interior of the cell and its environment. By freezing of this water the cell then is ruptured.
Slow freezing causes damage of Toxoplasma by dehydration of the cell, whereas mechanical destructions of the cytoplasma are effected by recrystallization of the ice during thawing.
Addition of glycerol to the medium of suspension diminishes the dimensions of destructions and enables surviving of some Toxoplasma.
Zusammnfeassung
Auf Grund elektronenoptischer Beobachtungen an unterschiedlich eingefrorenen Toxoplasmen konnten einige Erkenntnisse über die Art der Schädigung dieser Erreger durch tiefe Temperaturen gewonnen werden.
Schnelles Einfrieren der Toxoplasmen führt zu erheblichen Strukturveränderungen. Dabei dringt wahrscheinlich infolge von Druckdifferenzen zwischen dem Inneren der Zelle und der Umgebung Wasser über das Conoid ein und führt durch anschließendes Gefrieren zu einer Ruptur der Zelle.
Beim langsamen Einfrieren kommt die Schädigung der Erreger wie bei anderen Zellen durch eine Dehydrierung zustande, während die mechanischen Zerstörungen des Plasmas durch Rekristallisation des Eises beim Auftauen erfolgen.
Ein Glyzerolzusatz zum Suspensionsmedium verhindert einen Teil der beschriebenen Schäden und ermöglicht damit einigen Toxoplasmen das Überleben.
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Similar content being viewed by others
Literatur
Braunsteiner, H., Pakesch, F., Thalhammer, O.: Elektronenoptische Untersuchungen über die Morphologie des Toxoplasma gondii und das Wesen des Farbtestes nach Sabin-Feldman. Wien. Z. inn. Med. 38, 16–27 (1957).
Bringmann, G., Holz, J.: Toxoplasma gondii im elektronenmikroskopischen Bild. Z. Hyg. Infekt.-Kr. 137, 186–192 (1953).
Gärtner, L.: Untersuchungen zur Gefrierkonservierung von Toxoplasmen. Z. med. Labortechnik 9, 232–237 (1968).
Iljin, W. S.: Über den Kältetod der Pflanzen und seine Ursachen. Protoplasma (Wien) 20, 105–124 (1934).
Levitt, J.: Freezing injury of plant tissue. Ann. N.Y. Acad. Sci. 85, 570–575 (1960).
Lohmann, W., Fowler, C. F., Moss, A. J., Jr., Perkins, W. H.: Some remarks about the effect of glycerol on cells during freezing and thawing: Electron spin resonance investigations concerning this effect. Experientia (Basel) 20, 290 (1964).
Lovelock, J. E.: The haemolysis of human red blood-cells by freezing and thawing. Biochim. biophys. Acta (Amst.) 10, 414–426 (1953a).
— Het mechanism of the protective action of glycerol against haemolysis by freezing and thawing. Biochim. biophys. Acta (Amst.) 11, 28–36 (1953b).
— The denaturation of lipid-protein complexes as a cause of damage by freezing. Proc. roy. Soc. B 147, 427–433 (1957).
Ludvik, J.: Morphology of Toxoplasma gondii in electron microscope. Vestn. ěs. Společ. Zool. 22, 130–136 (1958a).
Ludvik, J.: Toxoplasma gondii im elektronenoptischen Bild. Med. Bild 1, 59–62 (1958b).
— Neue elektronenmikroskopische Befunde am Toxoplasma gondii. Zbl. allg. Path. path. Anat. 101, 540–549 (1960).
Meryman, H. T.: Physical limitations of the rapid freezing method. Proc. roy. Soc. B 147, 452–459 (1957a).
— Tissue freezing and local cold injury. Physiol. Rev. 37, 233–251 (1957b).
Neumann, K.: Grundriß der Gefriertrocknung, 2. Aufl. Göttingen: Musterschmidt 1955.
Olisa, E. G.: The fine structure of reproducing Toxoplasma gondii. Parasitology 53, 643–649 (1963).
Polge, C., Smith, A. U., Parkes, A. S.: Revival of spermatozoa after vitrification and dehydration at low temperatures. Nature (Lond.) 164, 666 (1949).
Rey, L. R.: Physiologie due cœur de l'embryon de Poulet in vitro après congélation à très basse température. J. Embryol. exp. Morph. 6, 171–177 (1958).
Robl, V.: Untersuchungen über die Möglichkeit der Lebendkonservierung von Toxoplasmen bei tiefen Temperaturen. Vet. Diss. Berlin (1965).
Schmidt-Mende, M., Eisenberger, F.: Möglichkeiten und Grenzen der Gefrierkonservierung von Geweben und Organen. Münch. med. Wschr. 108, 1668–1672 (1966).
Wildführ, W.: Elektronenmikroskopische Untersuchungen an Toxoplasma gondii. Z. ges. Hyg. 10, 541–546 (1964).
— Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Morphologie und Reproduktion von Toxoplasma gondii. I. Mitt. Die Feinstruktur von Toxoplasma gondii nach Einwirkung verschiedener Fixationsmittel. Zbl. Bakt., I. Abt. Orig. 200, 525–547 (1966a).
— Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Morphologie und Reproduktion von Toxoplasma gondii. II. Mitt. Beobachtungen zur Reproduktion von Toxoplasma gondii (Endodyogenie). Zbl. Bakt., I. Abt. Orig. 201, 110–130 (1966b).
Zypen, E. van der, Piekarski, G.: Licht- und elektronenmikroskopische Betrachtungen über absterbende Toxoplasmen unter natürlichen Lebensbedingungen. Zbl. Bakt., I. Abt. Orig. 203, 232–245 (1967a).
— Ultrastrukturelle Unterschiede zwischen der sog. Proliferationsform (RH-Stamm, BK-Stamm) und dem sog. Cysten-Stadium (DX-Stamm) von Toxoplasma gondii. Zbl. Bakt., I. Abt. Orig. 203, 495–517 (1967b).
— Endodyogenie bei Toxoplasma gondii. Eine morphologische Analyse. Z. Parasitenk. 29, 15–35 (1967).
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Gärtner, L., Theile, M. Elektronenoptische Beobachtungen an tiefgefrorenen Toxoplasmen. Z. F. Parasitenkunde 35, 55–66 (1970). https://doi.org/10.1007/BF00259530
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00259530