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Zur Entwicklung des Glaskörpers und der Zonula

VI. Autoradiographische Untersuchungen zur Entwicklung der Zonula der Maus mit 3H-markierten Aminosäuren und 3H-Glucose

Development of vitreous and zonule

VI. The incorporation of 3H-labeled aminoacids and 3H-labeled glucose into the zonule of the mouse during development

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Albrecht von Graefes Archiv für klinische und experimentelle Ophthalmologie Aims and scope Submit manuscript

Summary

The incorporation of 3H-labeled amino acids and 3H-labeled glucose into the zonule of the developing eye of mouse was investigated. The amino acids chosen were proline and glycine, which are usually present in large amounts in collagen, and lysine, methionine, and cystine, which are normally scarce or absent. The 3H-glucose was used as a precursor of glycosaminoglycans.

In a first experiment with 380 mice aged 2–60 days, the fate of the labeled substances was investigated following a single i.p. injection. The animals were sacrificed at different intervals from 5 min to 8 days after the injection. In a second experiment (70 animals), the cumulation and the time of disappearance of the 3H-labeled amino acids and 3H-labeled glucose were investigated. The animals received injections every 12 hours. In a first series of investigations mice aged one day at the beginning were used, and in a second series mice aged 12 days. The animals were sacrificed after different periods of cumulation, the longest being 14 days. Five animals which received injections throughout the period of cumulation were sacrificed 1–21 days after the last injection.

The experiments show that development of the zonula of mouse starts between the 4th and 7th days of life and ends about the 24th day. All the amino acids tested were incorporated into the zonule, especially cystine and methionine. This suggests that the zonular fibers are not made up of normal collagen; they may consists of some sort of a procollagen. The zonular fibers may be a basal membranelike component of the ciliary epithelium.

The amounts of glucose used in this experiment were not large enough to allow detection of any incorppration into the zonular fibers.

Zusammenfassung

Es wurde der Einbau von radioaktiv markierten Aminosäuren und 3H-Glucose in die Zonula der Maus während der Entwicklung untersucht. Verwendet wurden einerseits 3H-Prolin und 3H-Glycin, weil diese Substanzen, normalerweise reichlich in Kollagen vorhanden sind, und andererseits 3H-Lysin. 3H-Methionin und 3H-Cystin, welche üblicherweise kaum oder gar nicht in Kollagen nachgewiesen werden können. 3H-Glucose wurde als Aminoglycan-Vorläufer benutzt. In einem ersten Experiment an 380 Albinomäusen wurde das Verhalten der Aminosäuren nach einer einzelnen intraperitonealen Injektion untersucht. Mäuse im Alter von 2–60 Tagen standen im Versuch. In einem zweiten Experiment wurde die Akkumulation und die Zeit des Verschwindens der 3H-markierten Substanzen überprüft. Die Tiere erhielten alle 12 Std repetierte Injektionen während mehreren Tagen. In einer ersten Serie begann das Experiment mit Mäusen im Alter von 1 Tag, in einem zweiten im Alter von 12 Tagen. Die Tiere wurden nach verschieden langen Akkumulationsperioden getötet, die längste betrug 14 Tage.

Die Untersuchungen zeigen, daß in der Maus die Entwicklung der Zonula zwischen 4. und 7. Lebenstag beginnt und bis zum 24. Tag dauert. Alle verwendeten Aminosäuren werden in die Zonulafasern eingebaut, neben Prolin und Glycin insbesondere auch Cystin und Methionin. Dies spricht dafür, daß es sich bei den Zonulafasern nicht um übliches, reifes Kollagen, möglicherweise aber um ein Prokollagen handelt. Die Bildungsstätte könnte das Ciliarepithel sein, wobei es sich bei den Zonulafasern um eine basalmembranartige Bildung dieses Epithels handeln würde.

Die verwendeten Mengen von Glucose waren zu niedrig, um einen Einbau in die Zonula nachweisen zu können.

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Literatur

  • Brini, A., Porte, A., Stoeckel, M. E.: Embryologie. Données de la microscopie électronique. In: Brini, A., Bronner, A. Gerhard, J.-P., Nordmann, J., Biologie et chirurgie du corps vitré, p. 3–46. Paris: Masson 1968

    Google Scholar 

  • Buddecke, E., Wollensak, J.: Zur Biochemie der Zonulafaser des Rinderauges. Z. Naturforsch. 21 b, 337–341 (1966)

    Google Scholar 

  • Burgeson, R. W., Wyke, A. W., Fessler, J. H.: Collagen synthesis by cells II: secretion of a disulfide linked material. Biochem. biophys. Res. Commun. 48, 892–897 (1972)

    Google Scholar 

  • Carneiro, J., Leblond, C. P.: Suitability of collagenase treatment for the radioautographic identification of newly synthesized collagen labeled with 3H-glycine or 3H-proline. J. Histochem. Cytochem. 14, 334–344 (1966)

    Google Scholar 

  • Cohen, A. M., Hay, E. D.: Secretion of collagen by embryonic neuroepithelium at the time of spinal cord-somite interaction. Develop. Biol. 26, 578–605 (1971)

    Google Scholar 

  • Coulombre, A. J., Coulombre, J. L.: Corneal development. IV. Interruption of collagen excretion into the primary stroma of the cornea with L-Azetidine-2-carbocylic acid. Develop. Biol. 28, 183–190 (1972)

    Google Scholar 

  • Déjean, Ch.: Embryologie du corps vitré. In: DéJean, Ch., Hervouet, F., Leplat, G., L'embryologie de l'œil et sa tératologie, p. 220–308. Paris: Masson 1958

    Google Scholar 

  • Dodson, J. W., Hay, E. D.: Secretion of collagenous stroma by isolated epithelium grown in vitro. Exp. Cell Res. 65, 215–220 (1971)

    Google Scholar 

  • Fine, B. S., Tousimis, A. J.: The structure of the vitreous body and the suspensory ligaments of the lens. Arch. Ophthal. 65, 119–134 (1961)

    Google Scholar 

  • Fine, B. S., Yanoff, M.: Ocular histology. A text and atlas. New York-Evanston-San Francisco-London: Harper & Row 1972

    Google Scholar 

  • Gärtner, J.: Elektronenmikroskopische Untersuchungen über Glaskörperrindenzellen und Zonulafasern. Z. Zellforsch. 66, 737–764 (1965)

    Google Scholar 

  • Gärtner, J.: The fine structure of the zonular fibre of the rat. Development and aging changes. Z. Anat. Entwickl.-Gesch. 130, 129–152 (1970a)

    Google Scholar 

  • Gärtner, J.: Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Struktur der Zonula bei der Ratte. Verh. anat. Ges. ((Jena) 64. Vers., 333–345 (1970b))

  • Gloor, B. P.: Zur Entwicklung des Glaskörpers und der Zonula. I. Überblick und chronologischer Ablauf der Glaskörper- und Zonulaentwicklung bei Kaninchen und Maus. Albrecht v. Graefes Arch. klin. exp. Ophthal. 186, 299–309 (1973)

    Google Scholar 

  • Gloor, B. P.: Zur Entwicklung des Glaskörpers und der Zonula. II. Glaskörperzellen während Entwicklung und Rückbildung der Vasa hyaloidea und der Tunica vasculosa lentis. Albrecht v. Graefes Arch. klin. exp. Ophthal. 186, 311–328 (1973)

    Google Scholar 

  • Gloor, B. P.: Zur Entwicklung des Glaskörpers und der Zonula. IV. Beziehungen zwischen der Zonula, den Vasa hyaloidea und der Tunica vasculosa lentis. Albrecht v. Graefes Arch. klin. exp. Ophthal. 187, 45–60 (1973)

    Google Scholar 

  • Gnädinger, M. C., Leuenberger, P. M.: Zur Frage der Kollagensynthese durch corneales Epithel. II. Biochemische und elektronenmikroskopische Untersuchungen an kultivierten Epithelzellen der Kaninchenhornhaut. Albrecht v. Graefes Arch. klin. exp. Ophthal. 187, 183–200 (1973)

    Google Scholar 

  • Goldberg, B., Epstein, E. H., Sherr, Ch. J.: Precursors of collagen secreted by cultured human fibroblasts. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 69, 3655–3659 (1972)

    Google Scholar 

  • Hay, E. D., Dodson, J. W.: Secretion of collagen by corneal epithelium. I. Morphology of the collagenous products produced by isolated epithelia grown on frozen-killed lens. J. Cell Biol. 57, 190–213 (1973)

    Google Scholar 

  • Hay, E. D., Revel, J. P.: Autoradiographic studies of the origin of the basement lamella in ambystoma. Develop. Biol. 7, 152–168 (1963)

    Google Scholar 

  • Hay, E. D., Revel, J. P.: Fine structure of the developing avian cornea. Basel-New York: Karger 1969

    Google Scholar 

  • Leblond, C. P.: What radioautography has added to protein lore. In: The use of radioautography in investigating protein synthesis, Leblond, C. P., Warren, K. B. eds., p. 321–339. New York-London: Academic Press 1965

    Google Scholar 

  • Leuenberger, P. M., Gnädinger, M. C., Cabernard, E.: Zur Frage der Kollagensynthese durch, corneales Epithel. I. Elektronenmikroskopische Studie an regeneriertem Epithel der Kaninchenhornhaut. Albrecht v. Graefes Arch. klin. exp. Ophthal. 187, 171–182 (1973)

    Google Scholar 

  • Peterson, M., Leblond, C. P.: Synthesis of complex carbohydrates in the Golgi region, as shown by radioautography after injection of labeled glucose. J. Cell Biol. 21, 143–147 (1964a)

    Google Scholar 

  • Peterson, M. R., Leblond, C. P.: Uptake by the Golgi region of glucose labeled with tritium in the 1 or 6 position, as an indicator of synsthesis of complex carbohydrates. Exp. Cell Res. 34, 420–423 (1964b)

    Google Scholar 

  • Pirie, A., Heyningen, R. van: Biochemistry of the eye, p. 232–261. Oxford: Blackwell 1956

    Google Scholar 

  • Probst, A., Leb, D.: Vergleichende elektronenmikroskopische Studien an Glaskörper-, Zonula- und Kollagenfibrillen. Z. Zellforsch. 61, 829–840 (1964)

    Google Scholar 

  • Raviola, G.: The fine structure of the ciliary zonule and ciliary epithelium. With special regard to the organization and insertion of the zonular fibrills. Invest. Ophthal. 10, 851–869 (1971)

    Google Scholar 

  • Revel, J.-P.: The formation of the basement lamella in regenerating salamander limbs. In: The use of radioautography in investigating protein synthesis, Leblond, C. P., Warren, K. B., eds., p. 293–302. New York-London: Academic Press 1965

    Google Scholar 

  • Revel, J.-P., Hay, E. D.: An autoradiographic and electron microscopic study of collagen synthesis in differentiating cartilage. Z. Zellforsch. 61, 110–144 (1963)

    Google Scholar 

  • Rogers, A. W.: Techniques of autoradiography. Amsterdam-London-New-York: Elsevier 1967

    Google Scholar 

  • Ross, R.: Synthesis and secretion of collagen by fibroblasts in healing wounds. In: The use of radioautography in investigating protein synthesis, Leblond, L. P. and Warren, K. B., eds., p. 273–292. New York-London: Academic Press 1965

    Google Scholar 

  • Ruddell, C. L.: Embedding media for 1–2 micron sectioning. 2. Hydroxyethyl methacrylate combined with 2-butoxyethanol. Stain Technol. 42, 253–255 (1967)

    Google Scholar 

  • Scheuner, B., Häntzschel, H.: Submikroskopische Untersuchungen an der Zonula ciliaris, gleichzeitig ein Beitrag zur polarisationsoptischen Bestimmung gerichtet angeordneter saurer Gruppen. Histochemie. 8, 9–18 (1967)

    Google Scholar 

  • Scheuner, G., Gabler, W., Häntzschel, H.: Zur Natur der Zonulafasern aus polarisationsoptischer und histochemischer Sicht. Gegenbauers morph. Jb. 111, 380–383 (1967/68)

    Google Scholar 

  • Schubert, M., Hamerman, D.: A primer on connective tissue biochemistry. Philadelphia: Lea & Febiger 1968

    Google Scholar 

  • Seegmiller, R., Fraser, F. C., Sheldon, H.: A new chondrodystrophic mutant in mice. Electron mircroscopy of normal and abnormal chondrogenesis. J. Cell Biol. 48, 580–593 (1971)

    Google Scholar 

  • Theiler, K.: The House mouse. Development and normal stages from fertilization to 4 weeks of age. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1972

    Google Scholar 

  • Tonna, E. A.: Protein synthesis and cells of the skeletal system. In: Leblond, C. P., Warren, K. B., The use of radioautography in investigating protein synthesis, p. 215–245. New York-London: Academic Press 1965

    Google Scholar 

  • Trelstad, R. L., Coulombre, A. J.: Morphogenesis of the collagenous stroma in the chick cornea. J. Cell Biol. 50, 840–858 (1971)

    Google Scholar 

  • Trelstad, R. L., Kang, A. H.: Collagen synthesis in vitro by embryonic spinal cord epithelium. Science 179, 295–297 (1973)

    Google Scholar 

  • Wollensak, J.: Zonula Zinnii. Histologische und chemische Untersuchungen, insbesondere über Zonolysis enzymatica und Syndroma Marfan. Fortschr. Augenheilk. 16, 240–335 (1965)

    Google Scholar 

  • Yoshita, T.: Morphological studies by electronmicroscope on the ciliary zonule. Jap. J. Ophthal. 3, 177–182 (1959)

    Google Scholar 

  • Young, R. W., Ocumpaugh, D. E.: Autoradiographic studies on the growth and development of the lens capsule in the rat. Invest. Ophthal. 5, 583–593 (1966)

    Google Scholar 

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Gloor, B.P. Zur Entwicklung des Glaskörpers und der Zonula. Albrecht von Graefes Arch. Klin. Ophthalmol. 189, 105–124 (1973). https://doi.org/10.1007/BF00417745

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