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Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Vesikulation im Kapillarendothel

Lokalisation, Variation und Fusion der Vesikel

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Zeitschrift für Zellforschung und Mikroskopische Anatomie Aims and scope Submit manuscript

Summary

Variations in number, size, form, and localization of endothelial vesicles and intercellular contacts are described in different organs. The number of vesicles per volume being often correlated to the thickness of endothelium may vary even in different parts of the same capillary. The form of vesicles and their tendency to fuse correspond to the density of cytoplasmic matrix. The length of intercellular contact zones mostly changes with the length of an open intercellular space, which can show invaginations of the adjacent cell membranes. During the fusion process the cytoplasmic lamellae of the membranes are seen to fuse at the touch point of vesicle and cell membrane. This is suggested to be an intermediate stadium of the fusion process. So vesiculation may be help to change the endothelial surface and the diameter of capillaries. If only one of the two surfaces is enlarged microvilli or irregular processes are formed. Calculations were made on the extent of changes in surface, volume, and thickness of the capillary wall in relation ro the number of vesicles fusing. Factors which may induce vesiculation and the meaning of vesiculation in transport and in changes of surface are discussed.

Zusammenfassung

An verschiedenen normalen und patholigsch veränderten Organen werden Variationen der Zahl, Größe, Form und Lokalisation der Vesikel sowie der Interzellularkontakte im Kapillarendothel beschrieben. Die Vesikel sind in verschiedenen Organkapillaren, aber auch in verschiedenen Kapillaren und Kapillarabschnitten des gleichen Organs unterschiedlich dicht gepackt. Die Vesikelzahl und nicht ihre Packungsdichte ist oft von der Endotheldicke abhängig. Die Vesikelform und Fusionsneigung verändern sich u. a. mit der Dichte der cytoplasmatischen Matrix. Die Schwankungen der Länge von endothelialen Interzellularkontakten entsprechen verschieden langen Anteilen mit offenem Interzellularspalt, an dem Vesikelfusionen beobachtet werden. Der Fusionsvorgang sowie eine Zwischenstufe bei der Fusion von Vesikeln werden beschrieben. Letztere besteht in der Verschmelzung der cytoplasmatischen Membranlamellen. Die Fusion von Vesikeln mit der Endotheloberfläche kann zur Abflachung des Endothels und zur Kapillarerweiterung, die Abschnürung zur Verdickung bzw. Lumenverengung führen. Einseitige Membranvergrößerungen können Mikrovilli und Falten erzeugen. Außerdem werden quantitative Überlegungen über Größe der Oberflächen-, Volumen- und Dickenveränderungen des Kapillarendothels und deren Folgen bei der Vesikulation angestellt. Ursachen, Verlauf und Bedeutung der Vesikulation für den Transportvorgang und die Kapillaroberfläche werden diskutiert.

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Literatur

  • Andres, K. H.: Elektronenmikroskopische Untersuchungen über Strukturveränderungen an Blutgefäßen und am Endoneurium in Spinalganglien von Ratten nach Bestrahlung mit 185 MEV-Protonen. Z. Zellforsch. 61, 23–51 (1963).

    Google Scholar 

  • Bahr, G. F., and R. B. Jennings: Ultrastructure of normal and asphyxie myocardium of the dog. Lab. Invest. 10, 548–571 (1961).

    Google Scholar 

  • Bennett, H. S.: The concepts of membrane flow and membrane vesiculation as mechanisms for active transport and ion pumping. J. biophys. biochem. Cytol. 2 (4) Suppl., 99–103 (1956).

    Google Scholar 

  • —, J. H. Luft, and J. C. Hampton: Morphological classification of vertebrate blood capillaries. Amer. J. Physiol. 196, 381–390 (1959).

    Google Scholar 

  • Buck, R. C., and J. M. Tisdale: An electron microscopy study of the development of the cleavage furrow in mammalian cells. J. Cell Biol. 13, 117–126 (1962).

    Google Scholar 

  • Clermont, Y.: The golgizone of the rat spermatid and its role in the formation of cytoplasmic vesicles. J. biophys. biochem. Cytol. 2, 4 Suppl., 119–123 (1956).

    Google Scholar 

  • Elfvin, L.-G.: The ultrastructure of the capillary fenestrae in the adrenal medulla of the rat. J. Ultrastuct. Res. 12, 687–704 (1965).

    Google Scholar 

  • Farquhar, M. G., and G. E. Palade: Glomerular permeability. II. Ferritin transfer across the glomerular capillary wall in nephrotic rats. J. exp. Med. 114, 699–716 (1961).

    Google Scholar 

  • Fawcett, D. W.: The fine structure of capillaries, arterioles and small arteries. In: The microcirculation, ed. by S. R. M. Reynold and B. W. Zweifach, p. 1–27. Urbana: Univ. of Illinois Press 1959.

    Google Scholar 

  • Fernando, N. V. P., and H. Z. Movat: The fine structure of the terminal vascular bed. III. Capillaries. Exp. Mol. Pathol. 3, 87–97 (1964).

    Google Scholar 

  • Florey, H. W.: The structure of normal and inflamed small blood vessels of the mouse and rat colon. Quart. J. exp. Physiol. 46, 119–123 (1961).

    Google Scholar 

  • Fuchs, U.: Elektronenmikroskopische Untersuchungen an Kapillaren des menschlichen Skelettmuskels mit besonderer Berücksichtigung basaler Endothelzellfortsätze. Acta anat. (Basal) 54, 82–94 (1963).

    Google Scholar 

  • Grau, R., R. Hamm u. A. Baumann: Über den Einfluß von Calcium-Ionen auf die Wasserbindung des zerkleinerten Säugetiermuskels. Naturwissenschaften 40, 535–536 (1953).

    Google Scholar 

  • Hartmann, J. F.: Electron microscopy of the neurohypophysis in normal and histamine treated rats. Z. Zellforsch. 48, 291–308 (1958).

    Google Scholar 

  • Hasselbach, W., H. P. Hofschneider, E. Kasper u. R. Lutz: Die Sol-Gel-Umwandlung von gereinigtem Aktomyosin und von Aktomyosin während der Extraktion frischer und glycerinbehandelter Muskelfasern in Abhängigkeit von Ionalität, Ionenstärke und ATP. Z. Zellforsch. 8b, 204–211 (1953).

    Google Scholar 

  • Hodge, A. J.: The effects of the physial environment on some lipoprotein layer systems and observations on their morphogenesis. J. biophys. biochem. Cytol. 2 (4) Suppl., 221–228 (1956).

    Google Scholar 

  • Hoffmann-Berling: Zit. bei Netter (1954), Theoretische Biochemie. Berlin-GöttingenHeidelberg: Springer 1959.

    Google Scholar 

  • Illig, L.: Die terminale Strombahn. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1961.

    Google Scholar 

  • Karnowsky, H. J.: Vesicular transport of exogenous peroxidase across capillary endothelium into the T-system of muscle. J. Cell Biol. 27, 49 A (1965).

    Google Scholar 

  • Kisch, B.: Electron microscopy of the capillary wall. II. The filiform processes of the endothelium. Exp. Med. Surg. 15, 89 (1957).

    Google Scholar 

  • Majno, G., and G. E. Palade: Studies on inflammation. I. The effect of histamin and serotonin on vascular permeability. J. biophys. biochem. Cytol. 11, 571–606 (1961).

    Google Scholar 

  • Marchesi, V. T.: The site of leucocyte emigration during inflammation. Quart. J. exp. Physiol. 46, 115–119 (1961).

    Google Scholar 

  • —, and R. J. Barrnett: The localization of nucleoside phosphatase activity in different types of small blood vessels. J. Ultrastruct. Res. 10, 103–115 (1964).

    Google Scholar 

  • Marsland, D.: Protoplasmic contractility in relation to gel structure: Temperature-pressure experiments on cytokinesis and amoeboid movement. Int. Rev. Cytol. 5, 189–228 (1956).

    Google Scholar 

  • Martin, E. G., E. C. Woolley, and M. Miller: Capillary counts in resting and active muscles. Amer. J. Physiol. 100, 407–416 (1932).

    Google Scholar 

  • Moore, D. H.: Diskussionsbemerkung zu Renkin, Ultrastruktur von Kapillaren bei vermindertem Blutfluß. In: The microcirculation, ed. by Reynolds and Zweifach, p. 38–46. Urbana: Univ. Illinois Press 1959.

    Google Scholar 

  • —, and H. Ruska: The fine structure of capillaries and small arteries. J. biophys. biochem. Cytol. 3, 457–462 (1957).

    Google Scholar 

  • Movat, H. Z., and N. V. P. Fernando: The fine structure of the terminal vascular bed. IV. The venules and their perivascular cells (Pericytes, Adventitial cells). Exp. Med. Path. 3, 98–114 (1964).

    Google Scholar 

  • Nagel, A.: Die mechanischen Eigenschaften der Kapillarwand und ihre Beziehungen zum Bindegewebslager. Z. Zellforsch. 21, 376–387 (1934).

    Google Scholar 

  • Nienhaus, A., R. Poche u. E. Reimold: Elektrolytverschiebungen, histologische Veränderungen der Organe und Ultrastruktur des Herzmuskels nach Belastung mit Cortisol, Aldosteron und primärem Natriumphosphat bei der Ratte. Virchows Arch. path. Anat. 337, 245–269 (1963).

    Google Scholar 

  • Palade, G. E.: Transport in quanta across the endothelium of blood capillaries. Anat. Rec. 136, 254 Abstr. (1960).

    Google Scholar 

  • Parks, H. F.: Morphological study of the extrusion of secretory material by the parotid glands of mouse and rat. J. Ultrastruct. Res. 6, 449–465 (1962).

    Google Scholar 

  • Robertson, J. D.: A molecular theory of cell membrane structure. IV. Internat. Congr. f. Electron microscopy 1958. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1960.

    Google Scholar 

  • —: Unit membranes: A review, In: Cellular membranes in development, ed. by M. Locke, p. 1–81. New York and London: Acad. Press 1964.

    Google Scholar 

  • Röhlich, P.: Formation of the brush border by fusion of vesicles. V. Intern. Conf. f. Electron microscopy, Philadelphia. New York and London: Acad. Press 1962, ed. by S. S. Breese, vol. II, LL-5.

    Google Scholar 

  • Rosenbluth, J.: Contrast between osmium-fixed and permanganate fixed toad spinal ganglia. J. Cell Biol. 16, 143–157 (1963).

    Google Scholar 

  • Rubner, 1922: Zit. bei K. H. Meyer, Die Muskelkontraktion. Antwort auf den Artikel von H. H. Weber. Biochem. Z. 217, 433–435 (1930).

    Google Scholar 

  • Schwarz, W. u. J. Wolff: Elektronenmikroskopische Beobachtungen am Hauptstück und an den peritubulären Kapillaren der Rattenniere nach Hypophysektomie. Z. Zellforsch. (im Druck).

  • Staubesand, J.: Experimentelle elektronenmikroskopische Untersuchungen zum Phänomen der Membranvesikulation. Klin. Wschr. 38, 1248–1249 (1960).

    Google Scholar 

  • Vernier, R. L., and A. Birch-Andersen: Studies of the human fetal kidney. II. Permeability characteristics of the developing glomerulus. J. Ultrastuct. Res. 8, 66–88 (1963).

    Google Scholar 

  • Wartenberg, H.: Elektronenmikroskopische Untersuchungen am Ovar von Poeten und Neugeborenen. Erg.-H. z. Bd. 112 Anat. Anz., 195–205 (1964).

    Google Scholar 

  • Weibel, E. R.: Morphometry of the human lung. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1963.

    Google Scholar 

  • Weinberg, A. D.: Kernresonanzanalyse der Wasserbindung im Muskel. Amer. Phys. Soc. 1964/65.

  • Willnow, R.: Besonderheiten im oberflächenmikroskopischen Bild der Igellunge. Z. mikr.- anat. Forsch. 64, 548–555 (1958).

    Google Scholar 

  • Wissig, S. L.: An electron microscope study of the permeability of capillaries in muscle. Anat. Rec. 130, 467 Abstr. (1958).

    Google Scholar 

  • Wohlfarth-Bottermann, K. E.: Weitreichende, fibrilläre Protoplasmadifferenzierungen und ihre Bedeutung für die Protoplasmaströmung. Protoplasma 54, 514–539 (1962).

    Google Scholar 

  • —, u. L. Schneider: Feinstrukturveränderungen bei der Sol-Gel-Transformation des Cytoplasmas. Naturwissenschaften 45, 140 (1958).

    Google Scholar 

  • Wolff, J.: Elektronenmikroskopische Beobachtungen über die Entstehung von Fibrozytenfortsätzen durch Vesikulation. Erg.-H. z. Bd. 112 Anat. Anz., 341–357 (1963).

    Google Scholar 

  • —: Über die Möglichkeiten der Kapillarverengung im Zentralnervensystem. Eine elektronenmikroskopische Studie. Z. Zellforsch. 63, 593–611 (1964).

    Google Scholar 

  • — Die Ultrastruktur der Endothelporen und ihre Entstehung. VIII. Intern. Anat. Kongr. Wiesbaden 1965.

  • —: Elektronenmikroskopische Beobachtungen von Vesikulationsvorgängen am Mesaxon peripherer markloser Nerven. Z. Zellforsch. 65, 188–198 (1965).

    Google Scholar 

  • —, u. H.-J. Merker: Ultrastruktur und Bildung von Poren im Endothel von porösen und geschlossenen Kapillaren. (im Druck.)

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Wolff, J. Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Vesikulation im Kapillarendothel. Zeitschrift für Zellforschung 73, 143–164 (1966). https://doi.org/10.1007/BF00348471

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