Summary
The distribution of some phosphatases, esterases and one peptidase has been studied histochemically in the central nervous system of the earthworm (Eisenia foetida). There were no substantial differences between the results in the various ganglions of the nervous system.
Almost all the enzyme reactions performed, were positive in glial cells, with the exception of naphthol AS-LC acetateesterase and leucine aminopeptidase being negative in the whole earthworm, and alkaline phosphatases that showed marked activity in the coelomal cells of the connective capsule. The reactions for acid phosphatases, glucose-6-phosphatase, 5-bromindoxyl-acetateesterase and butyrylcholinesterase were medium active, while adenosine triphosphatase, α-naphthylacetateesterase and acetylcholinesterase developed strong activity.
Acid phosphatases and glucose-6-phosphatase reactions were shown only by single nerve cells; 5-bromindoxyl-acetateesterase was fine-granular in all neurons after 2 1/2 hrs of incubation. Acetylcholinesterase-positive structures could be found at the border of the neuropil and neuronal layer, and scattered in the neuropil.
The enzyme-histochemical results from these enzymes, too, confirm the hypothesis of a trophic-metabolic unit made up of glial cells and neurons.
Zusammenfassung
Im Zentralnervensystem des Regenwurmes Eisenia foetida wurden Phosphatasen, Esterasen und eine Peptidase histochemisch untersucht. Zwischen den Befunden an den einzelnen Ganglien des Nervensystems ergaben sich keine wesentlichen Unterschiede.
Mit Ausnahme der im gesamten Regenwurm negativen Naphthol-AS-LC-acetatesterase, Leucinaminopeptidase und der alkalischen Phosphatasen, die nur in den coelomalen Deckzellen der bindegewebigen Kapsel eine deutliche Aktivität zeigten, waren alle von uns durchgeführten Enzymnachweise vor allem in den Gliazellen positiv. Die Reaktionen für saure Phosphatasen, Glucose-6-phosphatase, 5-Bromindoxylacetatesterase und Butyrylcholinesterase waren mäßig aktiv, während die Adenosintriphosphatase, α-Naphthylacetatesterase und Acetylcholinesterase eine starke Aktivität entwickelten.
Lediglich einzelne Nervenzellen wiesen eine Reaktion für saure Phosphatasen und Glucose-6-phosphatase auf; die 5-Bromindoxylacetatesterase war nach 2 1/2 h Inkubation in allen Nervenzellen feingranulär. An der Grenze von Neuropil und Rinde bzw. verstreut im Neuropil sind Acetylcholinesterase-positive Strukturen auffindbar.
Die enzymhistochemischen Ergebnisse stützen auch von diesen Enzymen aus die Auffassung einer trophisch-metabolischen Einheit zwischen Gliazellen und Neuronen.
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Similar content being viewed by others
Literatur
Aros, B.: Histochemische Untersuchung des neurosekretorischen Systems des Regenwurmes Eisenia foetida Sav. in verschiedenen Lebensperioden. Gen. comp. Endocr. 3, 6 (1963).
-Experimentelle, histologische, histochemische und elektronenmikroskopische Untersuchungen bezüglich der neurohormonalen Aktivität des Nervensystems der Wirbellosen. (Ung. Text). Thesis Budapest, 1965.
— I. Teichmann, and B. Vigh: Histochemical investigation of the neurosecretory system of invertebrates. Acta morph. Acad. Sci. hung., Suppl. 13, 47 (1965).
—, and B. Vigh: Neurosecretory activity of the central and peripheral nervous system in the earthworm. Acta biol. Acad. Sci. hung. 12, 169–186 (1961).
—, and I. Teichmann: The structure of the neurosecretory system of the earthworm. Symp. biol. Acad. Sci. hung. 5, 303–316 (1965).
B. Baranyi, I.: Examinations of alkaline and acid phosphatase activity in the central nervous system of Anodonta cygnea L. in connection with the periodical change of neurosecretory activity. Acta biol. Acad. Sci. hung. 16, 255–260 (1966).
Bargmann, W.: Neurosecretion. Int. Rev. Cytol. 19, 183–201 (1966).
— Conclusions. In: Neurosecretion (ed. F. Stutinsky), p. 241–247. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1967.
— E. Lindner u. K. H. Andres: Über Synapsen an endokrinen Epithelzellen und die Definition sekretorischer Neurone. Untersuchungen am Zwischenlappen der Katzenhypophyse. Z. Zellforsch. 77, 282–298 (1967).
Bern, H. A.: The hormogenetic properties of neurosecretory cells. In: Neurosecretion (ed. P. Stutinsky), p. 5–7. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1967.
Bernsohn, J., K. D. Barron, P. F. Doolin, A. R. Hess, and M. T. Hedrick: Subcellular localization of rat brain esterases. J. Histochem. Cytochem. 14, 455–472 (1966).
Bianchi, S.: Sur la présence d'un matériel fluorescent dans les cellules nerveuses des ganglions du système nerveux central de quelques oligochetes. Recherches histochimiques et d'histospectrographie de fluorescence. Ann. Histochim., Suppl. 2, 143–146 (1962).
— Prime indagini istochimicho sul neurosecreto delle cellule nervose dei gangli di Octalasium eomplanatum Dugès. Arch. zool. ital. 48, 323–327 (1963a).
— Sulla prezenza di proteine di tipo cistinico o cisteinico nel neurosecreto delle cellule nervose dei gangli di un Lumbricidicae. Arch. zool. ital. 48, 313–321 (1963b).
Coggeshall, R. E.: A fine structural analysis of the ventral nerve cord and associated sheath of Lumbricus terrestris L. J. comp. Neurol. 125, 393–438 (1965).
Drews, U.: Über das Verhalten der Esterasen-, insbesondere der Cholinesterasen-Aktivität in der Nebennierenregion der Ratte während der Fetalzeit. Histochemie 4, 514–530 (1965).
Fishman, J. S., and M. Hayashi: Enzymorphology of rat brain; β-glucuronidase, alkaline phosphatase, esterase. J. Histochem. Cytochem. 10, 515–519 (1962).
Gerebtzoff, M. A.: Cholinesterases. A histochemical contribution to the solution of some functional problems. London and New York: Pergamon Press 1959.
Gössner, W.: Histochemischer Nachweis hydrolytischer Enzyme mit Hilfe der Azofarbstoff-methode. Histochemie 1, 48–96 (1958).
Guardabassi, A., et M. G. Lattes: Caractéristiques histochimiques de la chaîne ganglionnaire chez Eisenia foetida, notamment en ce qui concerne les neurocordes dorsales. Histochemie 3, 379–386 (1963).
Hagadorn, I. R.: Neurosecretory mechanisms. In: Invertebrate nervous systems. Their significance for mammalian neurophysiology. (ed. C. A. G. Wiersma), p. 115–124. Chicago: Chicago University Press 1967.
Herlant-Meewis, H.: Morphologie des systèmes neurosécréteurs chez les invertébrés. Excerpta med. Int. Congr. Ser. 83, 556–562 (1964).
— Les cellules neurosécrétrices de la chaîne nerveuse d'Eisenia foetida. Z. Zellforsch. 69, 319–325 (1966).
— J. Naisse et J. Mouton: Phénomèns neurosécrétoires au niveau de la chaîne nerveuse chez les invertébrés. In: Neurosecretion (ed. F. Stutinsky), p. 203–218. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1967.
Hubl, H.: Ein neuer Typ neurosekretorischer Zellen im Untersohlundganglion der Regenwürmer. Naturwissenschaften 43, 284 (1956).
Karnovsky, M. J., and L. Roots: A “direct-coloring” thiocholin method for cholinesterases. J. Histochem. Cytochem. 12, 219–221 (1964).
Kiszely, Gy., u. Z. Pósalaky: Mikrotechnische und histochemische Untersuchungsmethoden. Budapest: Akadémiai Kiadó (1964).
Knowles, F.: Neuronal properties of neurosecretory cells. In: Neurosecretion (ed. F. Stutinsky), p. 8–19. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1967.
Koritsánszky, S.: Number and arrangement of Gomori-positive glial cells and their relationship to secretory and non secretory nerve cells in invertebrates. Acta morph. Acad. Sci. hung. 14, 321 (1966).
Landolt, A. M., u. C. Sandri: Cholinergische Synapsen im Oberschlundganglion der Waldameise Formica lugubris Zett. Z. Zellforsch. 69, 246–259 (1966).
Levi, J. U., R. R. Cowden, and G. H. Collins: The microscopic anatomy and ultrastructure of the nervous system in the earthworms (Lumbricus spec.). With emphasis on the relationship between glial cells and neurons. J. comp. Neurol. 127, 489–510 (1966).
Myhrberg, H. E.: Monoaminergic mechanisms in the nervous system of Lumbricus terrestris (L.). Z. Zellforsch. 81, 311–343 (1967).
Osinchak, J.: Ultrastructural localization of some phosphatases in the prothoracic gland of the insect Leucophaea moderae. Z. Zellforsch. 72, 236–248 (1966).
Otremba, P.: Beobachtungen an neurosekretorischen Zellen des Regenwurmes (Lumbricus spec.) Z. Zellforsch. 54, 421–436 (1961).
Pearse, A. G. E.: Histochemistry, II. ed. London: Churchill 1961.
Rude, S.: Monoamine-containing neurons in the nerve cord and body wall of Lumbricus terrestris. J. comp. Neurol. 128, 397–412 (1966).
Smith, D. S., and J. E. Treherne: The electron microscopic localization of cholinesterase activity in the central nervous system of an insect, Periplaneta americana L. J. Cell Res. 26, 445–466 (1965).
Staubesand, J., B. Kuhlo u. K. H. Kersting: Lichtund elektronenmikroskopische Studien am Nervensystem des Regenwurmes. I. Die Hüllen des Bauchmarkes. Z. Zellforsch. 61, 401–433 (1963).
Takeuchi, N.: Some histochemical reactions of neurosecretory cells in the cerebral ganglion of the earthworm. Sci. Rep. Res. Tohoku Univ., Ser. IV. (Biol.) 31, 117–123 (1965).
Teichmann, I.: Enzyme-histochemical study of the cerebral ganglion's neurosecretory system in the earthworm Eisenia foetida. Gen. comp. Endocr. 9, 498 (1967).
—, and B. Aros: Fluorescence microscopic demonstration of catecholamine containing nerve cells and fibres in the central nervous system of invertebrates. Acta morph. Acad. Sci. hung. 14, 350 (1966).
—, and B. Vigh: Histochemical studies on Gomori-positive substances. III. Examination of the earthworm's neurosecretory system (Lumbricus herculeus, Eisenia foetida). Acta biol. Acad. Sci. hung. 17, 329–357 (1966).
— u. S. Koritsánszky: Histochemische Untersuchung Gomori-positiver Gliazellen im Regenwurm (Lumbricus terrestris, Eisenia foetida). Zool. Jb., Abt. allg. Zool. u. Physiol. 71, 552–557 (1965).
—, u. H.-G. Goslar: Enzymhistochemische Studien am Nervensystem. I. Das Verhalten einiger Oxydoreduktasen im Cerebralganglion des Regenwurmes (Eisenia foetida) unter besonderer Berücksichtigung des neurosekretorischen Systems. Histochemie 12, 326–340 (1968a).
— Enzymhistochemische Studien am Nervensystem. II. Das Verhalten einiger Oxydoreduktasen im Hypopharyngealganglion des Regenwurmes (Eisenia foetida). Histochemie 13, 57–69 (1968b).
Vadász, Gy., Z. Pósalaky u. E. Bácsi: Untersuchungen über den histochemischen Nachweis unspezifischer Esterasen. I. Bedingungen für die Brauchbarkeit verschiedener Naphthol-AS-Substrate und Diazoniumsalze. Acta histochem. (Jena) 27, 331–338 (1967).
Vigh, B.: Comparative histological investigations of the invertebrate cerebral ganglion. Manuscript. Med. Univ. Budapest 1955.
Vigh-Teichmann, I., and H.-G. Goslar: Enzyme-histochemical studies on the nervous system of the earthworm. Ann. Endocr. (Paris) in press (1968).
Wigglesworth, V. B.: The distribution of esterase in the nervous system and other tissues of the insect Rhodnius prolixus. Quart. J. micr. Sci. 99, 441–450 (1958).
— The nutrition of the central nervous system in the cockroach Periplaneta americana L. The role of perineurium and glial cells in the mobilization of reserves. J. exp. Biol. 37, 500–512 (1960).
Zimmermann, P.: Zur Frage der Gliazellen in den neurosekretorischen Zentren von Lumbricus terrestris L. In: Neurosecretion (ed. P. Stutinsky), p. 240. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1967.
— Fluoreszenzmikroskopische Studien über die Verteilung und Regeneration der Faserglia bei Lumbrieus terrestris L. Mit Hinweisen auf die Struktur und Regeneration des neurosekretorischen Systems. Z. Zellforsch. 81, 190–220 (1967).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Durchgeführt am Anatomischen Institut Bonn mit dankenswerter Unterstützung der Thyssen-Stiftung.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Vigh-Teichmann, I., Goslar, H.G. Enzymhistochemische Studien am Nervensystem. Histochemie 14, 352–365 (1968). https://doi.org/10.1007/BF00304259
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00304259