Summary
Adult-rat islets of Langerhans were grown in organ culture for a period of one month. Prior to explantation exocrine parenchyma was made atrophic by ligation of the pancreatic duct. Insulin was determined by immunoassay. The fluid phase was Eagle's medium with 10% calf serum. The gas phase was either 5% CO2 in air or 5% CO2 in oxygen. With CO2/air small amounts of insulin averaging about 40μU/ml were found in the medium during the experimental period. With CO2/oxygen the average concentration after 30 days was 70μU/ml which was not significantly different from the starting value. Around day 15 a peak was reached with an average of 160μU of insulin per ml medium. — In CO2/oxygen, medium had to be changed daily otherwise the islets succumbed rapidlyin vitro. — Moderate degranulation ofβ-cells was found in CO2/air already on day 1 and remained approximately unchanged until day 30. In CO2/ oxygen, degranulation did not generally start until 4–7 days after explantation and cells with normal granularity persisted until day 30. — Degenerative changes such as fuzzy cell borders, pyknotic nuclei and decreased stainability were already seen in the CO2/oxygen and the CO2/ air group on the first day after explantation. These alterations were more pronounced in the latter group where the degeneration caused a loss of many islets during the first 4 days. After this a more stable state was reached where remaining islets showed only slight degenerative changes. In CO2/oxygen the degenerative changes were in general slight during the entire experimental period leading to loss of comparatively few islets.
Résumé
Des cultures d'organe d'îlots de Langerhans de rats adultes ont été maintenues pendant des périodes d'un mois. Avant leur explantation le parenchyme exocrine était devenu atrophique à la suite de la ligature du canal de Wirsung. L'insuline a été mesurée par la méthode immunologique. Le milieu de culture était celui d'Eagle avec 10% de sérum de veau. La phase gazeuse était 5% de CO2 dans de l'air ou dans de l'oxygène. Avec le CO2 dans de l'air, les quantités d'insuline trouvées dans le milieu ont été en moyenne de 40μU/ml. En présence de CO2 et oxygène la concentration moyenne dans le milieu après 30 jours était de 70μU/ml et ne différait pas significativement de la valeur au départ. Vers le 15ème jour un maximum était atteint avec, en moyenne, 160 μU/ml de liquide. En présence de CO2 et oxygène, le milieu de culture doit être changé quotidiennement sans quoi les îlots succombent rapidement in vitro. — Une dégranulation modérée des cellulesβ a été observée dès le premier jour de l'incubation et s'est maintenue jusqu'au 30ème jour en présence de CO2 et d'air. En présence de CO2 et oxygène cette dégranulation n'a débuté que vers 4 à 7 jours après l'explantation et un certain nombre de cellules normalement granulées ont persisté jusqu'au 30ème jour. — Des indices morphologiques de dégénération ont été observés tant en présence de CO2 et oxygène qu'en présence de CO2 et air dès le premier jour après l'explantation. Les indices de dégénérescence étaient l'aspect flou des limites cellulaires, la pyenose de certains noyaux et une diminution de la coloration. Ces altérations étaient plus prononcées pour le groupe d'incubation en présence de CO2 et air et de nombreux îlots ont disparu par dégénération durant les 4 premiers jours. Par la suite la préparation est devenue plus stable et les signes de dégénérescence des îlots restant ont été modestes. En présence de CO2 et oxygène les modifications dégénératives ont été bien moindres pendant toute la période expérimentale et peu d'îlots seulement ont été perdus.
Zusammenfassung
Langerhans'sche Inseln ausgewachsener Ratten wurden einen Monat lang in Organkulturen gezüchtet. Vor dem Ansetzen der Kulturen war das exokrine Parenchym durch Ligatur des Ductus pancreaticus zur Atrophie gebracht worden. Das Insulin wurde mit der immunologischen Methode bestimmt. Eagle's Medium mit 10% Kälberserum diente als flüssige Phase, entweder 5% CO2 in Luft oder 5% CO2 in Sauerstoff als Gasphase. Mit CO2/Luft wurden im Medium während der Versuchsdauer kleine Insulinmengen von durchschnittlich etwa 40 μE/ml gemessen. Mit CO2/Sauerstoff war die durchschnittliche Konzentration nach 30 Tagen 70μE/ml; dieser Wert unterschied sich nicht signifikant vom Ausgangswert. Etwa nach 15 Tagen wurde ein Maximum mit einem durchschnittlichen Wert von 160μE Insulin pro ml Medium erreicht. In CO2/Sauerstoff mußte das Medium täglich erneuert werden, da sonst die Inseln in vitro rasch zugrunde gingen. — In CO2/Luft trat schon am ersten Tag eine mäßige Degranulation derβ-Zellen ein, die fast unverändert bis zum 30. Tag bestehen blieb. In CO2/ Sauerstoff kam es im allgemeinen erst nach 4–7 Tagen nach der Gewebsauspflanzung zu einer Degranulation, und Zellen mit normaler Granulierung blieben bis zu 30 Tagen bestehen. — Degenerative Veränderungen wie aufgefaserte Zellränder, pyknotische Kerne und herabgesetzte Färbbarkeit wurden in CO2/Sauerstoff und CO2/Luft bereits am ersten Tag nach der Auspflanzung beobachtet. Diese Veränderungen waren in der letzteren Gruppe stärker ausgeprägt, bei der die Degeneration den Verlust vieler Zellen während der ersten 4 Tage verursachte. Danach wurde ein stabileres Stadium erreicht, wobei die erhaltenen Inseln nur leichte degenerative Veränderungen zeigten. In CO2/Sauerstoff waren während des gesamten Versuches die generativen Veränderungen im allgemeinen leicht und führten vergleichsweise nur zum Verlust weniger Inseln.
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Jönsson, LE., Pontén, J. & Thorell, J. Long term production of insulin by adult rat pancreas in vitro. Diabetologia 2, 157–161 (1966). https://doi.org/10.1007/BF01222065
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