Skip to main content
Log in

Elektronemikroskopischer Beitrag zur Embryonalentwicklung der menschlichen Linse

Electron microscopic contribution to the development of the lens of human embryos

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

Summary

The fine structure of the lens vesicle of human embryos (crownrump length 8 and 11 mm) and of the early lens of other human embryos (crownrump length 15, 19, 23 and 30 mm) is described. Emphasis was put on the development of the lens capsule and the formation of the primary lens fibers. Already in the 8 mm stage there is a delicate lens capsule, which consists in the anterior part of a single basement membrane whereas in the posterior part of two to three lamellae. The increase in thickness of the capsule is explained in the following way: The basement membrane-like lamellae are formed by substances leaving the epithelial cells and later on penetrating the laready present lamellae in order to form new membranes on the mesenchymal side of the capsule (Wulle andLerche, 1967). The cavity of the lens vesicle in the 15 mm stage is almost filled by the primary lens fibers. There are only small spaces between the epithelial cells and the primary lens fibers, which are visible as fine gaps even in the 30 mm stage.

In contrast to the epithelial cells in the anterior pole of the lens the fine structure of the cells at the equator and at the posterior pole changes during the trasformation into the primary lens fibers. In the lens fibers there is a distinct increase of material of low electron density, which corresponds to the specific lens proteins according toResnik, Wanko andGavin (1960). At the same time the cell organelles considerably decrease in number in the middle and apical parts of the primary lens fibers.

Zusammenfassung

Die Morphologie der menschlichen Linsenblase von Embryonen mit 8 und 11 mm Scheitelsteißlänge (SSL) sowie der Linse von Embryonen mit 15, 19, 23 und 30 mm SSL werden beschrieben. Besondere Beachtung finden dei Entwicklung der Linsenkapsel und die Bildung der primären Linsenfsern. Im Stadium von 8 mm SSL ist bereits eine gut sichtbare Linsenkapsel vorhanden, die am vorderen Linsenpol aus einer Lamelle, am hinteren Linsenbaschnitt aus 2 bis 3 Lamellen zusammengesetzt ist. Das Dickenwachstum der Kapsel wird so erklärt, daß von den Epithelzellen abgegebene Substanzen sich zu basalmembranartigen Lamellen formieren und später die bereits vorhandenen Lamellen durchwandern, um sich an der Mesenchymseite der Kapsel zu neuen Membranen zu kondensierenWulle undLerche, 1967). Die Linsenblasenhöhle ist im Stadium von 15 mm SSL durch die primären Linsenfasern fast ganz ausgefüllt. Es bestehen aber noch Spalträume zwischen den Epithelzellen und den primären Linsenfasern, die sich als feine Lücken auch noch im 30 mm-Stadium nachweisen lassen.

Im Vergleich zu den Zellen des vorderen Linsenepithels ändert sich die Struktur der Zellen am Linsenäquator und der Zellen des hinteren Linsenpols bei der Umwandlung zu den primären Linsenfasern. In den Linsenfasern läßt sich eine deutliche Zunahme des mäßig elektronendichten Materials feststellen, bei dem es sich nachResnik, Wanko undGavin (1960) um spezifische Linseneiweiße handelt. Gleichzeitig nimmt die Zahl der Zellorganellen in den mittleren und apikalen Regionen der Linsenfasern erheblich ab.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

Literatur

  • Asano, H.: Electron microscopic study on the developmental changes in the early stage of chick embryo lens. Acta Soc. ophthal. jap.69, 1455–1462 (1965) and Jap. J. Ophthal.10, 103–114 (1966).

    Google Scholar 

  • —: Electron microscopic study on the developmental changes in the middle stage of the chick embryo lens. Acta Soc. ophthal. jap.70, 1392–1404 (1966).

    Google Scholar 

  • Bach, L., u.R. Seefelder: Atlas zur Entwicklungsgeschichte des menschlichen Auges. Leipzig u. Berlin: Wilhelm Engelmann 1911–1914.

    Google Scholar 

  • Bahr, G. F.: Elektronenmikroskopische Untersuchungen über den lamellären Aufbau der Linsenkapsel des Auges. Albrecht v. Graefes Arch. Ophthal.155, 635–638 (1954).

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Bairati, A., andA. Grignolo: Submicroscopic structure of the ox lens capsule. Naturwissenschaften41, 263–264 (1954).

    Article  CAS  Google Scholar 

  • —, andN. Orzalesi: The ultrastructure of the epithelium of the ciliary body. Z. Zellforsch.69, 635–658 (1966).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  • Barber, A. N.: Embryology of the human eye. St. Louis: C. V. Mosby Co. 1955.

    Google Scholar 

  • Brini, A., A. Porte etM. E. Stoeckel: Etude au microscope électronique de quelques problèmes d'embryologie oculaire chez l'embryon de poulet à des stades précoces. Bull. Soc. franç. Ophtal.75, 192–209 (1962).

    Google Scholar 

  • Cohen, A. J.: Electron microscopic observations on the lens of the neonatal albino mouse. Amer. J. Anat.103, 219–245 (1958).

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • —: Electron microscopic observations of the developing mouse eye. I. Basement membranes during early development and lens formation. Develop. Biol.3, 297–316 (1961).

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • —: The electron microscopy of the normal human lens. Invest. Ophthal.4, 433–466 (1965).

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Dejean, Ch., F. Hervouet, etG. Leplat: L'embryologie de l'oeil et sa teratologie. Paris: Masson & Cie. 1958.

    Google Scholar 

  • Duke-Elder, S., andC. Cook: Embryology. In: System of ophthalmology, vol. III/1, ed. byST. Duke-Elder. London: Henry-Kimpton 1963.

    Google Scholar 

  • François, J.: Congenital cataracts. Springfield, Ill. USA.: Ch. C. Thomas Publ. 1963.

    Google Scholar 

  • M. Rabaey etG. Vandermeersche: L'ultrastructure des tissues oeulaire au microscope électronique. III. Etude du cristallin. Ophthalmologica (Basel)129, 36–43 (1955).

    Google Scholar 

  • Friedman, B.: The development of the lens. Its significance in the interpretation of lenticular abnormalities. Arch. Ophthal.6, 558–577 (1931).

    Google Scholar 

  • Fujiyama, H.: Electron microscopic studies on the conjunctiva, sklera, cornea and lens crystallina. Acta Soc. ophthal. jap.65, 2101–2125 (1961).

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Futagami, T.: Electron microscopic study on the lens fibers with special reference to its processus. Acta Soc. ophthal. jap.66, 1166–1176 (1962).

    Google Scholar 

  • Hanna, C., andH. C. Keatts: Chicken lens development: Epithelial cell production and migration. Exp. Eye Res.5, 111–115 (1966).

    Google Scholar 

  • Hamburger, V., andH. L. Hamilton: A series of normal stages in the development of the chick embryo. J. Morph.88, 49–92 (1951).

    Google Scholar 

  • Heuvel, J. E. A. van den: Cytological aspects of the crystalline lens. Advances in Ophthalmology5, 54–182 (1956).

    Google Scholar 

  • Hueck, H., u.O. Kleifeld: Ein elektronenmikroskopischer Beitrag zur Feinstruktur der Linsenfasern. Albrecht v. Graefes Arch. Ophthal.160, 20–25 (1958).

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Lindner, E., u.W. Böke: Elektronenmikroskopische Bilder des Linsenepithels und ihre Beziehung zur Struktur der lebenden Zelle. Z. Zellforsch.40, 8–24 (1954).

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Mann, I.: The development of the human eye. Cambridge: University Press 1928; London: Birt. Med. Ass. 1949 (2nd ed.), 1964 (3rd ed.).

    Google Scholar 

  • Mikawa, T.: Electron microscopic observations on the lens and the tunica vasculosa lentis of human embryo. Acta Soc. ophthal. jap.69, 1463–1481 (1965).

    Google Scholar 

  • Nordmann, J.: A propos de l'histogénèse de le cristalloide. Arch. Anat. Histol. Embryol.25, 173–183 (1938).

    Google Scholar 

  • —: Biologie du cristallin Paris: Masson & Cie. 1954.

    Google Scholar 

  • O'Rahilly, R., andD. B. Meyer: The early development of the eye in the chick. Gallus domesticus. Acta anat. (Basel)36, 20–58 (1959).

    Google Scholar 

  • Rabaey, M.: Lens proteins during embryonic development of different vertebrates. Invest. Ophthal.4, 560–578 (1965).

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • —, andA. Lagasse: Electron microscopic observations on the developing lens of Golden Mamster. Their relation to protein sysnthesis. In: Die Struktur des Auges. II. Symp., herausgeg. v.J. W. Rohen, S. 371–382. Stuttgart: Schattauer 1965.

    Google Scholar 

  • Babl, K.: Über Bau und Entwicklung der Linse. Leipzig: Engelmann 1900.

    Google Scholar 

  • Resnik, R. A., T. Wanko, andM. A. Gavin: Observations on a cytoplasmic component in the lens fibers. J. biophys. biochem. Cytol.7, 403–406 (1960).

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Sebruyns, M.: The ultrastructure of the cornea and the lens studied by means of the electron microscope. Amer. J. Ophthal.34, 1437–1442 (1951).

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Smelser, G. K.: Embryology and morphology of the lens. Invest. Ophthal.4, 398–410 (1965).

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Wanko, T., andM. A. Gavin: The fine structure of the lens epithelium. An electron microscopic study. Arch. Ophthal.60, 868–879 (1958).

    CAS  Google Scholar 

  • —: Electron microscope study of the lens fibers. J. biophys. biochem. Cytol.6, 97–102 (1959).

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • —: Cell surfaces in the cristalline lens. In: The structure of the eye, ed. byG. K. Smelser, p. 221–234. New York: Academic Press 1961.

    Google Scholar 

  • Wulle, K.-G., u.W. Lerche: Zur Feinstruktur der embryonalen menschlichen Linsenblase. Albrecht v. Graefes Arch. Ophthal.173, 141–152 (1967).

    CAS  Google Scholar 

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

    CAS  PubMed  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Additional information

Mit dankenswerter Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

Aided by a grant from the National Foundation and by a research grant NB 01202-11 from the National Institute of Neurological Diseases and Blindness of the National Institutes of Health, U. S. Public Health Service.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Wulle, KG., Lerche, W. Elektronemikroskopischer Beitrag zur Embryonalentwicklung der menschlichen Linse. Albrecht von Graefes Arch. Klin. Ophthalmol. 176, 126–147 (1968). https://doi.org/10.1007/BF02385042

Download citation

  • Received:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02385042

Navigation