Morphologische und histochemische Untersuchungen an neurosekretorischen Zellen von Schmetterlingen

Zusammenfassung

• 1. Nach Färbung mit Chromalaunhämatoxylin-Phloxin nach Gomori wurden Kern- und Cytoplasmaverhältnisse von neurosekretorischen Zellen einiger Vertreter der Schmetterlinge (Mikrolepidopteren, Makrolepidopteren) in verschiedenen physiologischen Stadien vorwiegend des Raupenlebens und in Dauerraupen untersucht. Neben die morphologisch-färberische Untersuchung traten histochemische Studien über Vorkommen und Verteilung von Kohlenhydraten, Lipoiden, Fermenten, Nukleinsäuren und Eiweißkörpern.

• 2. Während sich die granuläre Substanz im Cytoplasma der neurosekretorischen Zellen der Pars intercerebralis durch starke Affinität für Chromalaunhämatoxylin auszeichnet, färben sich das granulaarme Cytoplasma sowie die Ausläufer von neurosekretorischen Zellen im Bauchmark außerhalb des Neuropilems intensiv mit Phloxin.

• 3. Neurosekretorische Zellen mit entsprechender Affinität für saure Farbstoffe fehlen im Nervensystem des Vertreters der Makrolepidopteren (Pieris brassicae).

• 4. Während außer in neurosekretorischen Zellen der Pars intercerebralis auch im Cytoplasma großer Ganglienzellen des Bauchmarks, des Frontalganglions und der Corpora cardiaca Lipoide wie Phosphatide nachweisbar waren, konnte gezeigt werden, daß die elektive Darstellbarkeit der cytoplasmatischen Einschlüsse der neurosekretorischen Zellen der Pars intercerebralis der Raupen von Ephestia kühniella und Galleria mellonella, die sich intensiv mit Chromhämatoxylin färben, auf ihrer Zusammensetzung aus komplexem Eiweiß beruht.

  Die starke Affinität für saure Farbstoffe des ebenfalls Lipoid führenden Cytoplasmas der neurosekretorischen Zellen lateral der Pars intercerebralis, im Bauchmark sowie zum Teil innerhalb der Pars intercerebralis beruht auf seinem hohen Gehalt an argininreichem Eiweiß.

• 5. Die im Rhythmus der Häutung erfolgenden Schwankungen im Eiweiß- und Lipoidgehalt des Cytoplasmas der neurosekretorischen Zellen der Pars intercerebralis, die in sekretorischen Zellen mit acidophilem Cytoplasma nicht eintreten und im Cytoplasma von Pieris als Vertreter der Makrolepidopteren viel geringfügiger sind, stehen in Korrelation zu charakteristischen Veränderungen am Kernapparat und zum Ribonukleoproteidgehalt des Zelleibes.

• 6. Die starke Oberflächenvergrößerung der voluminösen, aus basischem Eiweiß bestehenden Nukleolarsubstanz der neurosekretorischen Zellen der Raupen von Pieris brassicae ist nicht von einer Erhöhung des Ribonukleoproteidvorkommens im Cytoplasma begleitet. Dieses beschränkt sich nach wie vor auf die Kernmembran und den perinukleären Cytoplasmabezirk. Sie geht auch nicht mit einer stärkeren Anreicherung der produzierten granulären Eiweißsubstanz im Cytoplasma zu diesem Zeitpunkt einher, wie es in der Pars intercerebralis der Raupen von Ephestia und Galleria stets der Fall ist. Dieser Befund wird im Zusammenhang mit der Frage einer unterschiedlichen Aktivität der sekretorischen Nervenzellen und dem Auftreten chromophober Bezirke diskutiert, die perinukleäre und periphere Cytoplasmapartien trennen.

• 7. Die in den neurosekretorischen Zellen der untersuchten Schmetterlinge nach der kritischen Periode der Imaginalentwicklung sowie in Dauerraupen stets zu beobachtende, ungewöhnlich starke Anreicherung des Cytoplasmas mit Produkten sowie die gleichzeitig auftretenden charakteristischen Schrumpfungserscheinungen im Cytoplasma werden als Desorganisationserscheinungen der neurosekretorischen Zellen gedeutet, die in hormonal inaktiven Gehirnen auftreten.

• 8. Die Reaktion auf saure Phosphate fällt an neurosekretorischen Zellen der Raupen von Ephestia und Galleria nur schwach aus. Dagegen ließ sich eine stärkere Peroxydase-Reaktion erzielen. An den neurosekretorischen Zellen von Pieris wurden Fermentreaktionen nicht ausgeführt.