Degenerationsstudien am Nervus pinealis von Rana esculenta L. nach stirnorgannaher und -ferner Durchtrennung

Summary

Wallerian degeneration was studied in the pineal nerve of Rana esculenta with the electron microscope after transection of the nerve beneath the frontal organ.

30 hours after the operation an accumulation of glycogen was found in the distal stump of the myelinated axons. Four days after interruption these axons displayed signs of granular and vaculoar disintegration. Myelin sheath changes started at the seventh day after the operation at the level of the inner lamellae and were subsequently followed by changes in the outer lamellar systems. The velocity of disintegration varied for individual myelinated fibers. 25 days after transection of the pineal nerve most of its myelinated fibers were completely degenerated.

Initial changes of the unmyelinated fibers were recognized at the seventh postoperative day. Fibers located peripherally in the satellite cell were exposed by retraction of the satellite cytoplasm and degenerated rapidly. On the other hand, unmyelinated fibers which were located more centrally remained within the satellite cell and completed their degeneration only after 14 days. The residual structure observed was a channel occupied by a homogeneous material of low electron density.

The number of collagen fibers increased and the intra- and perineural lymph spaces were obliterated in the distal nerve stump. Approximately 60 days after the operation chains of satellite cells and unmyelinated nerve fibers reappeared in the distal nerve stump. This result confirms the electrophysiological data of Morita (cf. Dodt and Morita, 1967) that nerve fibers run in both directions within the pineal nerve (i.e. they are frontofugal and frontopetal with respect to the frontal organ).

The properties of the connective tissue between the pineal nerve fibers, the pattern of degeneration and the fine structure of the satellite cells suggest that the pineal nerve of Rana esculenta has the structure of a peripheral nerve rather than that of a central nervous tract.

Zusammenfassung

Am Nervus pinealis von Rana esculenta wurde der Verlauf der Wallerschen Degeneration nach Durchtrennung des Nervenstrangs unterhalb des Stirnorgans studiert.

30 Std nach der Läsion tritt im distalen Stumpf der markhaltigen Nervenfasern eine Anhäufung von Glykogen auf; granulär-vakuolige Veränderungen zeigen diese Faserabschnitte am 4. Tag. Veränderungen der Myelinscheide beginnen am 7. postoperativen Tag an den Innenlamellen und greifen dann auf die ganze Markscheide über. Die Desintegration der einzelnen markhaltigen Fasern eines Nervus pinealis verläuft verschieden schnell; nach 25 Tagen ist sie an den meisten Fasern abgeschlossen.

Am 7. Tag sind die ersten Veränderungen an den marklosen Fasern zu beobachten. Dabei werden die peripher in der Hüllzelle liegenden Fasern durch Retraktion des Hüllzellzytoplasmas ins Interstitium ausgestoßen und gehen dort zugrunde. Die mehr zentral in den Hüllzellen lokalisierten Fasern bleiben hingegen vom Hüllplasma umgeben. Die Degeneration dieser marklosen Elemente ist nach 14 Tagen abgeschlossen; es resultiert ein mit homogenem Inhalt geringer Elektronendichte gefüllter Kanal, der auf Querschnittsbildern eine Vakuole vortäuscht.

Weiterhin ist für den degenerierenden Nervus pinealis eine starke Fibrosierung sowie der Schwund der intra- und perineuralen Lymphspalten charakteristisch. Nach etwa 60 Tagen treten im distalen Nervenstumpf von Büngnerschen Bändern umgebene marklose Nervenfasern auf. Dieses Auswachsen von Nervenfasern bestätigt elektrophysiologische Ergebnisse von Morita (s. Dodt und Morita, 1967), daß im Nervus pinealis erregungsleitende Elemente in beide Richtungen ziehen (frontofugale und frontopetale Fasern).

Bindegewebsstrukturen, Degenerationsablauf und Strukturbild der Hüllzellen lassen den Nervus pinealis als peripheren Nerven erscheinen.