Summary
1. In the subependymal and internal zones of the rat median eminence nerve fibres and vascular processes of ependymal and subependymal cells form neuro-glial bundles. They branch in the external zone.
2. In all these three zones of the infundibulum numerous neuro-glial synapses are found between nerve fibres and vascular processes of glial cells. The vascular processes contain a high number of microtubules as well as polymorphous granular inclusions.
3. In certain regions of the subependymal layer the intercellular spaces are enlarged. They form channel-like spaces containing small bundles of delicate nerve fibres.
4. Nerve cells of the infundibular nucleus located in the lateral parts of the infundibulum send dendrites to the medial parts of the infundibulum. In this area axo-dendritic synapses are found.
5. For morphometric analysis, the nerve fibres of the external zone were classified according to the diameter of their granules. It is shown that in the different regions of the external zone the distribution of the various types of nerve fibre is similar. Moreover it can be seen that a direct correlation exists between the size of the sectional plane of a given nerve fibre and the size of the granules it comprises.
6. Nerve fibre endings abutting on the basement membrane of the pericapillary space are mostly found in bulb-like protrusions of the external zone. The extent to which nerve fibres reach the perivascular space—as compared with the vascular processes of ependymal and glial cells—is higher in the medial than in the lateral parts of the infundibulum.
7. In bilaterally adrenalectomized rats the number and diameter of elementary granules increases in nerve fibres located laterally. This increase is directly related to the survival time and may be due to an enhanced synthesis and storage of Corticotropin-Releasing Factor in these nerve fibres. Compared with the findings in untreated animals the neurohemal contact area is significantly enlarged. The perivascular space contains degenerating nerve fibres which are undergoing phagocytosis by connective tissue cells. It is assumed that these alterations are due to the increased growth of nerve fibres towards the vessels of the “Mantelplexus”, and that, following adrenalectomy, this excessive growth leads to a pinching off of nerve fibres.
Zusammenfassung
1. Die Gefäßfortsätze von ependymalen und subependymalen Zellen bilden in der subependymalen Zone und in der Zona interna des Ratteninfundibulum mit Nervenfasern kompakte neuro-gliöse Faserbündel, die sich in der Zona externa aufzweigen.
2. In allen Zonen des Infundibulum kommen zwischen den Nervenfasern und den Gefäßfortsätzen zahlreiche neuro-gliöse Synapsen vor. In den Gefäßfortsätzen fällt die hohe Zahl an Mikrotubuli sowie die zahlreichen, vielgestaltigen Einschlüsse auf.
3. In der subependymalen Zone sind die Interzellularspalten an bestimmten Stellen außerordentlich weit. Sie haben eine kanalartige Beschaffenheit und enthalten feine Bündel von Nervenfasern.
4. Von den lateralen Anteilen des Infundibulum her erreichen Dendriten von Ganglienzellen des Nucleus infundibularis die Mitte des Infundibulum. In dieser Region sind axodendritische Synapsen anzutreffen.
5. Morphometrische Analysen der Nervenfaserendigungen der Zona externa von Normaltieren zeigen, daß die prozentuale Verteilung der nach Granulagröße differenzierten Nervenfaserklassen für Mitte und Seite der Zona externa etwa gleich ist. Zwischen der Größe der Elementargranula und der Anschnittfläche der zugehörigen Nervenfasern besteht eine direkte Beziehung.
6. Die Nervenfaserendigungen erreichen die Basalmembran des perikapillären Raumes fast ausschließlich im Bereich von gefäßwärts gerichteten Vorwölbungen der Zona externa. Das Ausmaß, in dem Nervenfasern im Vergleich zu den Gefäßfortsätzen von Ependymund Gliazellen den perivaskulären Raum erreichen, ist medial weitaus größer als lateral.
7. Bei bilateral adrenalektomierten Ratten nimmt in bestimmten, vorwiegend lateral gelegenen Nervenfasern die Zahl und Größe der Elementargranula in Abhängigkeit von der Überlebensdauer zu. Dies dürfte auf eine verstärkte Synthese und Speicherung von Corticotropin-Releasing Factor in diesen Nervenfasern zurückzuführen sein. Gegenüber dem Normalbefund ist die neurohämale Kontaktfläche erheblich vergrößert. Der perivaskuläre Raum enthält zerfallene Nervenfaserteile, die durch Bindegewebszellen phagocytiert werden. Diese Veränderungen dürften durch eine unter Versuchsbedingungen verstärkte Wachstumstendenz der Nervenfasern in Richtung auf die Blutgefäße und durch eine Abschnürung der Nerven-faserendigungen ausgelöst werden.
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Literatur
Adams, J. H., Daniel, P. M., Prichard, M. M. L.: Distribution of hypophysial portal blood in the anterior lobe of the pituitary gland. Endocrinology 75, 120–126 (1964).
Adams, J. H., Daniel, P. M., Prichard, M. M. L.: Observations on the portal circulation of the pituitary gland. Neuroendocrinology 1, 193–213 (1965/66).
Bock, R.: Über die Darstellbarkeit neurosekretorischer Substanzen mit Chromalaun-Gallocyanin im supraoptico-hypophysären System beim Hund. Histochemie 6, 362–369 (1966).
Bock, R.: Zur Darstellbarkeit des Neurosekretes. Anat. Anz., Erg.-Bd. 120, 139–145 (1967).
Bock, R.: Morphometrische Untersuchungen zum histologischen Nachweis des Corticotropinreleasing factor im Infundibulum der Ratte. Z. Anat. Entwickl.-Gesch. 137, 1–29 (1972).
Bock, R., Brinkmann, H., Marckwort, W.: Färberische Beobachtungen zur Frage nach dem primären Bildungsort von Neurosekret im supraoptico-hypophysären System. Z. Zellforsch. 87, 543–544 (1968).
Bock, R., Forstner, R. v.: Beiträge zur funktionellen Morphologie der Neurohypophyse. II. Vergleichsuntersuchung histologischer Veränderungen im Infundibulum der Ratte nach beidseitiger Adrenalektomie und nach Hypophysektomie. Z. Zellforsch. 94, 434–440 (1969).
Bock, R., Mühlen, aus der, K., Stöhr, Ph. A.: Beiträge zur funktionellen Morphologie der Neurohypophyse. III. Über die Wirkung einer Corticoid- oder ACTH-Behandlung auf das Auftreten „Gomori-positiver“ Granula in der Zona externa infundibuli von Ratten und Mäusen nach beidseitiger Adrenalektomie oder Hypophysektomie. Z. Zellforsch. 96, 142–150 (1969).
Cammermeyer, J.: An evalution of the significance of the „dark“ neuron. Ergebn. Anat. Entwickl.-Gesch. 36, 1–61 (1962).
David, H.: Zellschädigung und Dysfunktion. In: Protoplasmatologia, Handbuch der Protoplasmaforschung, Bd. X, Pathologie des Protoplasmas. Wien-New York: Springer 1970.
Diepen, R.: Der Hypothalamus. In: Handbuch der mikroskopischen Anatomie des Menschen, begründet von W. v. Möllendorff, fortgeführt von W. Bargmann, 4. Bd., 7. Teil. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1962.
Euler, U. S. von, Hillarp, N. A.: Evidence for presence of noradrenaline in submicroscopic structure of adrenergic axons. Nature (Lond.) 177, 44 (1956).
Fleischhauer, K.: Fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen über den Stofftransport zwischen Ventrikelliquor und Gehirn. Z. Zellforsch. 62, 639–654 (1964).
Fleischhauer, K.: Ependyma and subependymal layer. In: Bourne, G. (ed.), Structure and function of the nervous tissue, vol. VI. New York-London: Academic Press 1972.
Gersh, J.: The structure and function of parenchymatous glandular cells in the neurohypophysis of the rat. Amer. J. Anat. 64, 407–443 (1939).
Gray, E. G., Whittaker, V. P.: The isolation of synaptic vesicles from the central nervous system. J. Physiol. (Lond.) 153, 358 (1960).
Güldner, F.-H.: Charakteristika der neuro-gliösen synapsenähnlichen Kontakte in der Eminentia mediana der Ratte. Acta anat. (Basel) (im Druck).
Güldner, F.-H., Wolff, J. R.: Neurono-glial synaptoid contacts in the median eminence of rat. Ultrastructure, staining properties and distribution on tanycytes. Brain Res. (in press).
Guillemin, R.: Hypothalamic factors releasing pituitary hormones. Recent progress in hormone research (ed. Pincus, G.), p. 89–130. New York-London: Academic Press 1964.
Guillemin, R.: Opening remarks. Brain-Endocrine Interaction. Median Eminence: Structure and Function. Int. Symp. Munich 1971, p. 1–2. Basel: Karger 1972.
Hagen, E.: Über die feinere Histologie einiger Abschnitte des Zwischenhirns und der Neurohypophyse. II. Morphologische Veränderungen im Zwischenhirn des Hundes nach Pankreatektomie. Acta anat. (Basel) 25, 1–33 (1955).
Hagen, E.: Über das Vorkommen besonderer (afferenter?) Nervenstrukturen an der Grenzfläche von Adeno- und Neurohypophyse. Acta neuroveg. (Wien) 28, 531–545 (1966a).
Hagen, E.: Anatomie des vegetativen Nervensystems. Akt. Fragen Psychiat. Neurol., Bd. 3, S. 1–73. Basel-New York: Karger 1966.
Hamori, J., Lang, E., Simon, L.: Experimental degeneration of the preganglionic fibers in the superior cervical ganglion of the cat. An electron microscope study. Z. Zellforsch. 90, 37–52 (1968).
Hökfelt, T.: In vitro studies on central and peripheral monoamine neurons at the ultrastructure level. Z. Zellforsch. 91, 1–74 (1968).
Ishii, S.: Classification and identification of neurosecretory granules in the median eminence. Brain-Endocrine Interaction. Median Eminence: Structure and Function. Int. Symp. Munich 1971, p. 119–141. Basel: Karger 1972.
Knowles, F., Vollrath, L.: Synaptic contacts between neurosecretory fibres and pituicytes in the pituitary of the eel. Nature (Lond.) 206, 1168–1169 (1965).
Knowles, F., Vollrath, L.: A functional relationship between neurosecretory fibres and pituicytes in the eel. Nature (Lond.) 208, 1343 (1966).
Kobayashi, H., Matusi T., Ishii, S.: Functional electron microscopy of the hypothalamic median eminence. Int. Rev. Cytol. 29, 281–381 (1970).
Leonhardt, H.: Über ependymale Tanycyten des III. Ventrikels beim Kaninchen in elektronenmikroskopischer Betrachtung. Z. Zellforsch. 74, 1–11 (1966).
Leonhardt, H., Eberhardt, H. G.: Dye transport from the median eminence to the hypothalamic wall. In: Brain-Endocrine Interaction. Median Eminence: Structure and Function. Int. Symp. Munich 1971, p. 335–349. Basel: Karger 1972.
Löfgren, F.: New aspects of the hypothalamic control of the adenohypophysis. Acta morph. neerl.-scand. 2, 220–229 (1959).
Matsui, T.: Fine structure of the median eminence of the rat. J. Fac. Sci. Univ. Tokyo 11, 71–96 (1966).
Matthews, M. R.: Evidence from degeneration experiments for the preganglionic origin of afferent fibres to the small granule-containing cells of the rat superior cervical ganglion. J. Physiol. (Lond.) (in press 1971).
Morris, J. H., Hudson, A. R., Weddell, G.: A study of degeneration and regeneration in the divided rat sciatic nerve based on electron microscopy. Z. Zellforsch. 124, 76–204 (1972).
Nakai, Y.: Electron microscopic observations on synapse-like contacts between pituicytes and different types of nerve fibres in the anuran pars nervosa. Z. Zellforsch. 110, 27–39 (1970).
Oksche, A.: Histologische Untersuchungen über die Bedeutung des Ependyms, der Glia und der Plexus chorioidei für den Kohlenhydratstoffwechsel des ZNS. Z. Zellforsch. 48, 74–129 (1958).
Peters, A.: The fixation of central nervous tissue and the analysis of electron micrographs of the neuropil, with special reference to the cerebral cortex. Contemporary research methods in neuroanatomy (eds. Nauta, W. J. H., Ebbesson, S. O. E.), p. 56–76. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1970.
Raisman, G.: A second look at the parvicellular neurosecretory system. Brain-Endocrine Interaction. Median Eminence: Structure and Function. Int. Symp. Munich 1971, p. 109–118. Basel: Karger 1972.
Raisman, G., Matthews, M. R.: Degeneration and regeneration of synapses. In: Bourne, G. (ed.), Structure and function of nervous tissue, vol. IV. New York: Academic Press in press 1972.
Reynolds, E. S.: The use of lead citrate at high pH as an electron-opaque stain in electron-microscopy. J. Cell Biol. 17, 208–215 (1963).
Richardson, K. C., Jarett, L., Finke, E. H.: Embedding in epoxy resins for ultrathin sectioning in electron microscopy. Stain Technol. 35, 313–323 (1960).
Rinne, U. K.: Neurosecretory material around the neurohypophyseal vessels in the median eminence of the rat. Acta endocr. (Kbh.), Suppl. 57, 1–108 (1960).
Rinne, U. K.: Experimental electron microscopic studies on the neurovascular link between hypothalamus and anterior pituitary. In: Aspects of neuroendocrinology (eds. Bargmann, W. and Scharrer, B.). Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1970.
Rinne, U. K.: Effect of adrenalectomy on the ultrastructure and catecholamine fluorescence of the nerve endings in the median eminence of the rat. Brain-Endocrine Interaction. Median Eminence: Structure and Function. Int. Symp. Munich 1971, p. 164–170. Basel: Karger 1972.
Rodríguez, E. M.: Ultrastructure of the neurohaemal region of the toad median eminence. Z. Zellforsch. 93, 182–212 (1969).
Rodríguez, E. M., Pointe la, J.: Histology and ultrastructure of the neural lobe of the lizard, Klauberina riversiana. Z. Zellforsch. 95, 37–57 (1969).
Romeis, B.: Die Hypophyse. In: Handbuch der mikroskopischen Anatomie des Menschen (Hrsg. W. v. Möllendorff), Bd. VI, Teil 3. Berlin: Springer 1940.
Schümann, H. J.: Formation of adrenergic transmitters. In: Adrenergic Mechanisms, Ciba Foundation Symposium (eds. Wolstenholme, C. E. W., O'Connor, M., Vane, J. R.), p. 6. Boston: Little, Brown & Co. 1960.
Smoller, C. G.: Ultrastructural studies on the developing neurohypophysis of the pacific treefrog, Hyla regilla. Gen. comp. Endocr. 7, 44–73 (1966).
Sterba, G., Brückner, G.: Zur Funktion der ependymalen Glia in der Neurohypophyse. Z. Zellforsch. 81, 457–473 (1967).
Stöhr, Ph. A.: Über quantitative Veränderungen „Gomori-positiver“ Substanzen in Infundibulum und Hypophysenhinterlappen der Ratte nach beidseitiger Adrenalektomie. Z. Zellforsch. 94, 425–433 (1969).
Urasov, I.: Besonderheiten des Baues der Neuroglia der Hypophyse bei Säugetieren. Z. mikr.-anat. Forsch. 65, 98–112 (1959).
Wittkowski, W.: Kapillaren und perikapilläre Räume im Hypothalamus-Hypophysen-System und ihre Beziehungen zum Nervengewebe. Eine elektronenmikroskopische Studie am Meerschweinchen. Z. Zellforsch. 81, 344–360 (1967a).
Wittkowski, W.: Synaptische Strukturen und Elementargranula in der Neurohypophyse des Meerschweinchens. Z. Zellforsch. 82, 434–458 (1967b).
Wittkowski, W.: Zur Ultrastruktur der ependymalen Tanycyten und Pituicyten sowie ihre synaptische Verknüpfung in der Neurohypophyse des Meerschweinchens. Acta anat. (Basel) 67, 338–360 (1967c).
Wittkowski, W.: Zur funktionellen Morphologie ependymaler und extraependymaler Glia im Rahmen der Neurosekretion. Elektronenmikroskopische Untersuchungen an der Neurohypophyse der Ratte. Z. Zellforsch. 86, 111–128 (1968a).
Wittkowski, W.: Elektronenmikroskopische Studien zur intraventrikulären Neurosekretion in den Recessus infundibularis der Maus. Z. Zellforsch. 92, 207–216 (1968b).
Wittkowski, W.: Ependymokrinie und Rezeptoren in der Wand des Recessus infundibularis der Maus und ihre Beziehung zum kleinzelligen Hypothalamus. Z. Zellforsch. 93, 530–546 (1969).
Wittkowski, W.: Synapses and membrane junctions between neurosecretory neurons and pituicytes in the neurohypophysis of the rhesus monkey. J. Anat. (Lond.) 109, 342 (1971).
Wittkowski, W.: Zur Ultrastruktur der Gefäßfortsätze von Ependym-und Gliazellen im Infundibulum der Ratte. Z. Zellforsch. 130, 58–69 (1972).
Wittkowski, W., Bock, R., Electron microscopical studies of the median eminence following interference with the feedback system anterior pituitary-adrenal cortex. In: Brain-Endocrine Interaction. Median Eminence: Structure and Function. Int. Symp. Munich 1971, p. 171–180. Basel: Karger 1972.
Wittkowski, W., Bock, R., Franken, Ch.: Elektronenmikroskopischer Nachweis „Gomoripositiver“ Granula in der Zona externa infundibuli bilateral adrenalektomierter Ratten. In: Bargmann and Scharrer: Aspects of neuroendocrinology, p. 324. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1970.
Worthington, W. C., Jr.: Functional vascular fields in the pituitary stalk of the mouse. Nature (Lond.) 199, 461–465 (1963).
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Mit dankenswerter Unterstützung durch das Landesamt für Forschung NRW.
Teil einer Habilitationsschrift, die der Medizinischen Fakultät der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn vorgelegen hat.
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Wittkowski, W. Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur funktionellen Morphologie des Tubero-hypophysären Systems der Ratte. Z. Zellforsch 139, 101–148 (1973). https://doi.org/10.1007/BF00307465
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