Histochemische und elektronenmikroskopische Beobachtungen über die Glykogenverteilung im Hypothalamus einiger Winterschläfer. (Mit quantitativen Bemerkungen)

Summary

The large neurons of the supraoptic and paraventricular nuclei of the hedgehog (Erinaceus europaeus L.) and some other hibernating mammals store a great amount of glycogen during the hibernation period. This glycogen was demonstrated by means of histochemical and electron microscopic techniques (an amylase test was always performed). In electron micrographs aggregates of glycogen particles (about 160–240 Å in diameter) are found in close association with the granular endoplasmic reticulum. Other glycogen particles are located near the numerous neurosecretory elementary granules (1300–2300 Å in diameter) and the very abundant accumulations of electrondense cytosomes (presumably lysosomes). All these materials can mimic selectively stainable neurosecretory inclusions (Bern) and thus give the impression that the supraoptic nucleus of hibernating hedgehogs is rich in neurosecretory material (Azzali;Suomalainen). Conspicuous clusters of small vesicles (about 500 Å in diameter) are typically located near the stacks of Golgi cisternae, but the distended cisternae are free of dense material. All of these findings seem to speak in favour of a relatively low activity (storage phase) of the supraoptic nucleus. — In the tuberal nuclei of hibernating mammals glycogen is predominantly localized within the neuropile. The perikarya of these neurons are nearly devoid of histochemically detectable glycogen. In the infundibulum glycogen is concentrated in large masses near the contact area with the hypophysial portal capillaries. — An increase in body temperature leads, in all parts of the hypothalamus, to a remarkable glycogen depletion. This observation is in agreement with quantitative chemical results (in vitro assay on brain material). — The functional significance of these findings is discussed.

Zusammenfassung

Die großen Neurone des Nucleus supraopticus und Nucleus paraventricularis des Igels (Erinaceus europaeus L.) sowie anderer winterschlafender Säuger stapeln während der Winterschlafperiode große Glykogenmengen. Dieses Glykogen wurde mit histochemischer und elektronenmikroskopischer Methodik dargestellt (ein Diastase-Test wurde stets durchgeführt). In elektronenmikroskopischen Aufnahmen sind Aggregate der Glykogenpartikel (Durchmesser etwa 160–240 Å) in enger Nachbarschaft des granulären endoplasmatischen Reticulums zu beobachten. Weitere Glykogenpartikel finden sich in der Nähe der zahlreichen Elementargranula des Neurosekretes (Durchmesser 1300–2300 Å) und der sehr deutlichen Anhäufungen elektronendichter Cytosomen (vermutlich Lysosomen). Alle diese Zellbestandteile können elektiv färbbare Neurosekreteinschlüsse vortäuschen (Bern) und so das Bild der besonders intensiv färbbaren Neurosekretsubstanz im Nucl. supraopticus winter-schlafender Igel (Azzali;Suomalainen) erzeugen. In der Nähe der Golgi-Zisternen finden sich in typischer Anordnung auffällige, aus kleinen Vesikeln (Durchmesser etwa 500 Å) bestehende Verbände; die aufgetriebenen Zisternen enthalten aber kein elektronendichtes Material. Alle diese Befunde scheinen für eine relativ geringe Aktivität des Nucl. supraopticus (Stapelung) zu sprechen. — In den Tuberkernen winterschlafender Säuger ist das Glykogen vornehmlich im Neuropil lokalisiert; die Perikaryen dieser Neurone enthalten fast kein histochemisch nachweisbares Glykogen. Im Infundibulum sind große Glykogenmassen in der Nähe der Kontaktzone mit den portalen Kapillaren konzentriert. — Ein Anstieg der Körpertemperatur führt zu einer beträchtlichen Glykogenabnahme in allen Teilen des Hypothalamus; diese Beobachtung steht im Einklang mit quantitativ-chemischen Ergebnissen (in vitro-Analyse des Hirnmaterials). — Die Bedeutung der Befunde wird auf funktioneller Grundlage diskutiert.