Summary
“Flask cells” (Flaschenzellen), peculiar bottle-shaped epithelial cells in the intermediate segment of the Xenopus nephron, contain a highly developed intracellular channel system filled with acid mucopolysaccharides. The cells were studied with the colloidal ferriammoniumglycerate method at pH 1,6 at the electron microscopic level. The material inside the intracellular channels, cytoplasmic vesicles in the neighbourhood of the latters, several cisternae of the Golgi apparatus and some autophagosomes were found to be positive. A thick coat of positive material was observed also on the luminal surface of the epithelial cells in the intermediate segment.
In frogs living in salt water for 2 months, the intracellular channels are strongly under-developed, their reduced content shows a weak reaction; positive vesicles and Golgi cisternae occur exceptionally. If the animals were returned to fresh water, an increase of the reactive vesicles and Golgi cisternae as well as the contents of the channels could be observed.
Zusammenfassung
Flaschenzellen, eigenartige flaschenförmige Epithelzellen im Verbindungsstück der Xenopusniere, enthalten ein stark entwickeltes intrazelluläres Kanalsystem, das mit sauren Mucopolysacchariden gefüllt ist. Bei Anwendung der Methode mit kolloidalem Ferriammoniumglyzerat (pH 1,6) erweisen sich das Material im Kanalsystem, in den Vesikeln in der Nachbarschaft der intrazellulären Kanäle, einige Golgi-Zisternen und Autophagosomen als positiv. Ein dichter Belag von positivem Material wurde auch an der luminalen Oberfläche der Epithelzellen des Verbindungsstückes gefunden.
In Fröschen, die monatelang in Salzwasser gehalten wurden, war das intrazelluläre Kanalsystem zurückgebildet. Sein reduzierter Inhalt zeigte eine verminderte Reaktion und im Zytoplasma waren nur ausnahmsweise positiv reagierende Vesikel und Golgi-Zisternen zu beobachten. Wenn die Tiere wieder in Süßwasser gesetzt werden, kommt es zu einer Anhäufung positiver Vesikel und Golgiapparate und einer Zunahme des Materials im Kanalsystem.
Similar content being viewed by others
Literatur
Bargmann, W.: Über sezernierende Zellelemente im Nephron von Xenopus laevis. Z. Zellforsch. 25, 764–768 (1937).
—, Knoop, A., Schiebler, T. H.: Histologische, cytochemische und elektronenmikroskopische Untersuchung am Nephron (mit Berücksichtigung der Mitochondrion). Z. Zellforsch. 42, 386–422 (1955).
Emmelot, P., Visser, A., Benedetti, E. L.: Studies on plasma membranes VII. A leucyl-α-naphthylamidase repeating unit on the surface of isolated liver and hepatoma plasma membranes. Biochim. biophys. Acta (Amst.) 150, 364–375 (1968).
Fishman, W. H., Goldman, S. S., DeLellis, R.: Dual localization of β-glucuronidase in endoplasmic reticulum and in lysosomes. Nature (Lond.) 213, 457–460 (1967).
Ide, H.: The de novo synthesis of the endoplasmic reticulum glycoprotein, β-glucuronidase in androgen-stimulated mouse kidney. Seventh Internat. Congr. of Biochemistry, Tokyo, Aug. 19–25, p. 858 (1967).
Johnson, C. F.: Intestinal invertase activity and a macromolecular repeating unit of hamster brush border plasma membrane. VIth internat. Congr. Electron Micr., Kyoto, vol. 2, p. 386–390. Tokyo: Maruzeh Co. 1966.
Karnovsky, M. J.: A formaldehyde glutaraldehyd fixative of high osmolity for use in electron microscopy. J. Cell Biol. 27, 137-A (1965).
Oda, T., Seki, S.: Molecular structure and biochemical function of the microvilli membrane of intestinal epithelial cells with special emphasis on the elementary particles. J. Electron Micr. 14, 210–217 (1965).
Rambourg, A., Hernandez, W., Leblond, C. P.: Detection of complex carbohydrates in the Golgi apparatus of rat cells. J. Cell Biol. 40, 395–414 (1969).
Reynolds, E. S.: The use of lead citrate at high pH as an electron-opaque stain in electron microscope. J. Cell Biol. 17, 208–212 (1963).
Robinson, D., Stirling, J. L.: N-acetyl-β-glucosaminidase in human spleen. Biochem. J. 107, 321–327 (1968).
Spannhof, L.: Zur Morphologie und Histologie muzinhaltiger Zellen in den Nierentubuli des Krallenfrosches. Zool. Anz., Suppl. 19, 291–296 (1956).
—: Wirkung osmotischer Belastung auf den Krallenfrosch Xenopus laevis. Naturwissenschaften 53, 588–589 (1966).
—, Dittrich, S.: Histologische Untersuchungen an den Flaschenzellen der Urniere von Xenopus laevis Daudin unter experimentellen Bedingungen. Z. Zellforsch. 81, 407–415 (1967).
—, Jonas, L.: Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Genese und Sekretbildung in den Flaschenzellen der Urniere vom Krallenfrosch. Z. Zellforsch. 95, 134–142 (1969).
Schlisio, W.: Saure Mucopolysaccharide aus der Niere osmotisch belasteter Krallenfrösche. Acta biol. med. germ. (im Druck).
Wetzel, M. G., Wetzel, B. K., Spicer, S. S.: Ultrastructural localization of acid mucosubstances in the mouse colon with iron-containing stains. J. Cell Biol. 30, 299–315 (1966).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Für die Überlassung des Themas sind wir Herrn Professor L. Spannhof (Rostock) zu Dank verpflichtet.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Jonas, L., Röhlich, P. Elektronenmikroskopischer nachweis saurer mucopolysaccharide in den flaschenzellen der Xenopus-niere. Z. Zellforsch. 104, 56–68 (1970). https://doi.org/10.1007/BF00340049
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00340049