Zur Funktion der ependymalen Glia in der Neurohypophyse

Summary

• 1. The reaction of the ependymal cells in the pars nervosa of the pituitary has been investigated after section of the pituitary stalk.

• 2. In the pars nervosa of the lamprey Lampetra planeri Bloch there are only ependymal cells and intermediate neurosecretory axons of the tractus praeoptico-hypophysis. The ependymal cells consist of a perikaryon and a slender process. Towards the recessus infundibuli the perikarya form an epithelium-like boundary; the processes are arranged in a palisade-like pattern. The ependymal cells do not contain any demonstrable neurosecretory material.

• 3. 2–3 weeks after the section of the pituitary stalk the axons of the pars nervosa of the pituitary start to resolve. The degeneration begins with the decomposition of the axolemma, of the mitochondria and of the vesicular structures. The neurosecretory granules do not change and after degeneration of the axons they lie free between the ependymal cells.

• 4. 3–4 weeks post operation the ependymal cells start phagocytating the neurosecretory granules. Thereby no single, but groups of granules reach the ependymal cells. Here the granules break down and the products of degradation are released into the cerebrospinal fluid. In this phase the ependymal cells show characteristic reactions. It is possible to stain the neurosecretory material with the chrome hematoxylin or pseudoisocyanin technique up to their complete degradation.

• 5. The immigration of regenerating axons into the pars nervosa begins after 4–5 weeks. After 6–8 weeks the original condition of the pars nervosa is restored.

• 6. Phagocytosis is supposed to be a basic function of the ependymal cells. Commonly the neurosecretory materials are degradated within the axons, the products of degradation are released into the intercellular clefts and reach by way of ependymal cells the cerebrospinal fluid. It is possible that at this basis a “feedback” has phylogenetically developed, as postulated by Knowles and Vollrath (1966) in the eel. These authors supposed that a secretion of the pituicytes stimulates by way of cerebrospinal fluid the production of neurosecretory materials in the hypothalamus.

Zusammenfassung

• 1. Untersucht wurde die Funktion der Ependymzellen in der Neurohypophyse nach Hypophysenstieldurchtrennung.

• 2. Die Neurohypophyse von Lampetra planeri Bloch setzt sich aus Ependymzellen und dazwischenliegenden neurosekretorischen Axonen des Tractus praeoptico-hypophyseus zusammen. Die Ependymzellen bestehen aus einem Perikaryon und einem schlanken Fortsatz. Die Perikaryen bilden gegen den Recessus infundibuli hin einen epithelartigen Abschluß, die Fortsätze sind palisadenartig angeordnet. Die Ependymzellen enthalten im Normalfall kein nachweisbares Neurosekret.

• 3. 2–3 Wochen nach Hypophysenstieldurchtrennung degenerieren die Axone in der Neurohypophyse. Die Degeneration beginnt mit der Auflösung des Axolemmas, der Mitochondrien und der vesiculären Strukturen. Die neurosekretorischen Elementargranula verändern sich nicht und liegen nach der Degeneration der Axone frei zwischen den Ependymzellen.

• 4. 3–4 Wochen post Operationem beginnen die Ependymzellen die Neurosekretgranula zu phagozytieren. Dabei gelangen nicht einzelne, sondern ganze Ballen von Elementargranula in die Ependymzellen. In diesen werden die Granula abgebaut; die Abbauprodukte werden in den Liquor cerebrospinalis abgegeben. Die Ependymzellen zeigen in dieser Phase charakteristische Reaktionsformen. Die Neurosekrete lassen sich bis zu ihrem völligen Abbau mit Chromhaematoxylin oder Pseudoisocyanin darstellen.

• 5. Die Einwanderung von regenerierenden Axonen in die Neurohypophyse beginnt nach 4–5 Wochen. Nach 6–8 Wochen ist der ursprüngliche Zustand in der Neurohypophyse wieder erreicht.

• 6. Es wird angenommen, daß die Phagozytose eine Grundfunktion der Ependymzellen ist. Im Normalfall wird das Neurosekret in den Axonen abgebaut, die Abbauprodukte gelangen über die Interzellularspalten in die Ependymzellen und werden von hier in den Liquor cerebrospinalis abgegeben. Auf dieser Basis könnte stammesgeschichtlich ein „feedback“ entstanden sein, wie er von Knowles und Vollrath (1966) postuliert wurde. Diese Autoren nehmen an, daß ein Sekret der Pituizyten die Produktion der Neurosekrete im Hypothalamus über den Liquor stimuliert.