Summary
Morphological and ultrastructural changes in the salivary glands were investigated after treatment with daily intraperitoneal injections of ethionine (0.2 mg/g body weight) for 10 days in female Wistar rats. Initial changes are the vacuolization of the rough endoplasmic rediculum. Later the membrane-bound ribosomes disappear, partial damage of endoplasmic membranes develops, osmiophilic cytoplasmic condensations appear, the Golgi apparatus becomes vesiculated, enzyme granules vanish and the nuclei change. The morphological alterations induced by ethionine occurred much earlier in the parotid gland than in the submandibular gland. In addition, cristalloid particles appeared in mucoid vaculoes of submandibular gland after eight days treatment with ethionine. The morphological findings after ethionine treatment represent metabolic impairment of secretory and enzymatic metabolism in the salivary glands.
Zusammenfassung
Bei weiblichen Wistar-Ratten wurden die Veränderungen der großen Kopfspeicheldrüsen unter der Einwirkung von Äthionin (0,2 mg/g Körpergewicht pro die intraperitoneal) über einen Zeitraum von 10 Tagen an Semidünnschnitten (Toluidinblaufärbung) und elektronenmikroskopisch untersucht. Die initialen Veränderungen bestehen in einer vacuolären Transformation des rauhen endoplasmatischen Reticulums. Im weiteren Verlauf kommt es zu einer Auflösung der membrangebundenen Ribosomen, zu einem partiellen Zerfall der endoplasmatischen Lamellen und zu fokalen Cytoplasmakondensaten mit Einschluß osmiophiler Partikel, außerdem zu einer Vesikulation des Golgifeldes, zur Auflösung der Enzymgranula und zu Zellkernveränderungen. Die äthioninbedingten Strukturumwandlungen sind in der Parotis zeitlich früher und stärker ausgeprägt als in der Submandibularis. Ein zusätzlicher Befund stellt das Vorkommen von kristalloiden Partikeln in den Schleimvacuolen der Submandibularis am 8. Versuchstag dar. Die Veränderungen sind ein Beispiel für metabolisch ausgelöste Sekretionsstörungen der Enzym- und Mucinbildung (Proteo- und Mucodyschylie).
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Literatur
Bässler, R., Grillmaier, H.: Der Einfluß von Äthionin auf Struktur und Funktion der Milchdrüse. Beitr. path. Anat. 127, 1 (1962).
Blackburn, W. R., Vinijchaikul, K.: The pancreas in kwashiorkor. An electron microscopic study. Lab. Invest. 20, 305 (1969).
Boquist, L.: The effect of excess methionine on the pancreas. Lab. Invest. 21, 96 (1969).
Chenard, J., Auger, C.: Cytoplasmic changes in pancreatic acinar cells of the rat caused by one-aminocyclopentane carboxylic acid (ACPC); a light and electron microscopic study. Amer. J. Path. 52, 825 (1968).
Clara, M.: Über das Vorkommen von Atraktosomen in den Schleimzellen der menschlichen Drüsen. Z. Zellforsch. 25, 655 (1937).
Darle, N., Ekholm, R., Edlund, Y.: Ultrastructure of the rat exocrine pancreas after long term intake of ethanol. Gastroenterology 58, 62 (1970).
Doerr, W.: Indikatoruntersuchungen am Pankreas bei verschiedenen Funktionszuständen. Verh. dtsch. Ges. Path. 36, 316 (1952).
Donath, K., Mitschke, H., Seifert, G.: Ultrastrukturelle Veränderungen am Rattenpankreas beim hämorrhagischen Schock. Beitr. path. Anat. 141, 33 (1970).
Farber, E., Shull, K. H., Villa-Trevino, S., Lombardi, B., Thomas, M.: Biochemical pathology of acute heaptic adenosinetriphosphate defiiency. Nature (Lond.) 203, 34 (1964).
Fedorko, M. E.: Effect of chloroquine on morphology of leukocytes and pancreatic exocrine cells from the rat. Lab. Inves:. 18, 27 (1968).
Feustel, P.: Vergleichende morphologische Untersuchungen an den Kopfspeicheldrüsen der Ratte nach Äthionineinwirkung. Diss. Hamburg 1971.
Hamperl, H.: Beiträge zur normalen und pathologischen Histologie menschlicher Speicheldrüsen. Z. mikr.-anat. Forsch. 27, 1 (1931).
Herman, L., Fitzgerald, P. J.: The degenerative changes in pancreatic acinar cells caused by DL-ethionine. J. Cell Biol. 12, 277 (1962).
—— —— Resititution of pancreatic acinar cells following ethionine. J. Cell Biol. 12, 297 (1962).
Hruban, Z., Swift, H., Dunn, F. W., Lewis, D. E.: Effect of β-3-furylalanine on the ultrastructure of the hepatocytes and pancreatic acinar cells. Lab. Invest. 14, 70 (1965).
Imai, M.: Ultrastructural changes of pancreatic acinar cells following antibiotics administration. Experiments of guinea pigs with chloramphenicol and tetracycline. Nagoya J. med. Sci. 28, 247 (1966).
Kern, H. F., Kern, D.: Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Wirkung von Kobaltchlorid auf das exokrine Pankreasgewebe des Meerschweinchens. Virchows Arch. Abt. B 4, 53 (1969).
Longnecker, A. S., Shinozuka, H., Farber, E.: Molecular pathology of in-vivo inhibition of protein synthesis; electron microscopy of rat pancreatic acinar cells in puromycin-induced necrosis. Amer. J. Path. 52, 891 (1968).
Longnecker, D. S., Farber, E.: Acute pancreatic necrosis induced by puromycin. Lab. Invest. 16, 321 (1967).
Luzzatto, A. C., Procicchiani, G., Rosati, G.: Rat submaxillary gland: An electron microscope study of the secretory granules of the acinus. J. Ultrastruct. Res. 22, 185 (1968).
Meldolesi, J., Clementi, F., Chiesara, E., Conti, F., Fanti, A.: Cytoplasmic changes in rat liver after prolonged treatment with low doses of ethionine and adenine. Lab. Invest. 17, 265 (1967).
Miyai, K., Raick, A. N., Ritchie, A. C.: Effects of glucose on the subcellular structure of the rat liver cells in acute ethionine intoxication. Lab. Invest. 23, 268 (1970).
—— Ritchie, A. C.: Natural resolution of hepatic ultrastructural changes induced by DL-ethionine. Amer. J. Path. 61, 211 (1970).
—— Steiner, J. W.: Fine structure of interphase liver cell nuclei in acute ethionine intoxication. Lab. Invest. 16, 677 (1967).
Nagel, M.: Metabolisch bedingte Pankreatitis. In: Pankreaserkrankungen, herausgeg. von G. Schönbach, S. 33ff. Stuttgart: Schattauer (1969).
Putzke, H.-P., Bienengräber, A.: Die galaktoseinduzierte Pankreasdystrophie bzw. Pankreatitis. Beitr. path. Anat. 135, 333 (1967).
—— Nicsovics, K.: Enzymhistochemische und ultramikroskopische Untersuchungen der Wirkung von ACTH und Prednison auf die Kinetik der Bauchspeichelbildung bei der Ratte. Zbl. allg. Path. path. Anat. 107, 414 (1965).
Schaffer, W.: Beiträge zur Histologie menschlicher Organe. VIII. Glandula bulbourethralis (Cowperi) und vestibularis major (Bartholini). S.-B. Akad. Wiss. Wien 126, Abt. III (1917).
Seifert, G.: Veränderungen der großen Kopfspeicheldrüsen nach experimenteller Äthionineinwirkung. Virchows Arch. path. Anat. 333, 497 (1960).
—— Experimentelle Speicheldrüsenvergrößerungen nach Einwirkung von Noradrenalin. Beitr. path. Anat. 126, 321 (1962).
—— Elektronenmikroskopische Befunde an den Speicheldrüsenacini nach Einwirkung von Noradrenalin. Beitr. path. Anat. 127, 111 (1962).
—— Die Sekretstörungen (Dyschylien) der Speicheldrüsen. Ergebn. allg. Path. path. Anat. 44, 103 (1964).
—— Gieseking, R.: Elektronenmikroskopische Befunde am Rattenpankreas nach experimenteller Äthioninschädigung. Beitr. path. Anat. 124, 81 (1962).
Shinozuka, H., Goldblatt, P. J., Farber, E.: The disorganisation of hepatic cell nucleoli induced by ethionine and its reversal by adenine. J. Cell Biol. 36, 313 (1968).
—— Reid, I. M., Shull, K. H., Liang, H., Farber, E.: Dynamics of liver cell injury and repair. I. Spontaneous reformation of the nucleolus and polyribosomes in the presence of extensive cytoplasmic damage induced by ethionine. Lab. Invest. 23, 253 (1970).
Ulmansky, M., Rubinow, A., Ungar, H.: Salivary gland regeneration after DL-ethionine poisoning. Lab. Invest. 20, 230 (1968).
—— Ungar, H.: Ethionine-induced changes in salivary glands. Lab. Invest. 17, 249 (1967).
Wanke, M.: Experimentelle Pankreatitis. Proteolytische, lipolytische und biliäre Form. Thieme: Stuttgart 1968.
—— Experimental acute pancreatitis. Curr. Top. Pathol. 52, 64 (1970).
Watari, N., Baba, N.: Several findings on the fine structural alterations of the exocrine pancreas after the administration of some chemicals. J. Electron Micr. 17, 327 (1968).
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Herrn Prof. Dr. Dr. hc. C. Krauspe zum 76. Geburtstag gewidmet.
Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.
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Donath, K., Feustel, P. & Seifert, G. Ultrastrukturelle Veränderungen der Speicheldrüsenacini nach experimenteller Äthionineinwirkung. Virchows Arch. Abt. A Path. Anat. 353, 360–374 (1971). https://doi.org/10.1007/BF00549048
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