Summary
The application of comparative light and electron microscopy of adjacent thick and thin sections has led to the distinction of at least three cell types in the pancreatic islets of the frog, Rana ridibunda.
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I.
B cell. This cell is very much similar to the B cells of higher vertebrates with respect to the so-called specific staining reactions; it differs from them by displaying a positive reaction for glycogen even at the very low normal blood sugar level of the frog of about 30 mg/100 ml. Electronmicroscopically, the B cell is characterized by possessing round and needle-like secretory granules.
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II.
Type-II cell. This cell stains strongly with acidic dyes as well as with methylene blue; it is neither argyrophilic nor reactive when stained according to Adams's method for tryptophane. Electronmicroscopically, it is defined by possessing spherical secretory granules and often ergastoplasmic whorls.
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III.
Type III cell. This cell stains blue when treated according to Adams's technic for tryptophane; it is less basophilic than the type II cell (after acrolein fixation); it is not clear whether the type III cell is argyrophil. Electronmicroscopically, it is to be distinguished from the other cell types by possessing secretory granules of an elongated shape.
Due to the discrepancy between the light and electron microscopic features of the non-B cells as described here and those of hitherto described cell types of the pancreatic islets, type II and type III could not be labeled with a name known from the literature. The problem of the “chromophobe cell” observed in light as well as in electron microscope preparations deserves a special consideration. This cell is not believed to be a proper cell type of the pancreatic islet of the frog.
Zusammenfassung
Die licht- und elektronenmikroskopische Betrachtung derselben Zellen auf benachbarten Dick- und Dünnschnitten führte zur Unterscheidung von 3 Zelltypen in den Langerhansschen Inseln des Frosches Rana ridibunda.
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1.
Die B-Zelle entspricht den B-Zellen höherer Wirbeltiere hinsichtlich ihres Verhaltens gegenüber den sog. spezifischen Färbemethoden, unterscheidet sich von ihnen jedoch durch eine positive Reaktion auf Glykogen, sogar bei dem niedrigen normalen Blutzuckerspiegel des Frosches von 30 mg-%. Elektronenmikroskopisch ist die B-Zelle durch runde und nadeiförmige Sekretgranula ausgezeichnet.
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2.
Die Typ-II-Zelle färbt sich kräftig mit sauren Farbstoffen und mit Methylenblau an; sie ist weder argyrophil noch reagiert sie positiv beim Tryptophannachweis nach Adams. Elektronenmikroskopisch zeichnet sich die Typ-II-Zelle durch kugelige Sekretgranula und nebenkernartige Ergastoplasmakonvolute aus.
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3.
Die Typ-III-Zelle färbt sich beim Tryptophannachweis nach Adams blau an; sie ist weniger basophil als die Typ-II-Zelle (Methylenblaufärbung nach Acroleinfixierung). Es ist nicht klar, ob sie mit der „Silberzelle“ identisch ist. Elektronenmikroskopisch läßt sich die Typ-III-Zelle durch ihre länglichen Sekretgranula von den anderen Inselelementen unterscheiden.
Da die hier beschriebene Charakterisierung der Nicht-B-Zelltypen nicht in das übliche Nomenklaturschema paßt, können Typ II und Typ III nicht mit einem der in der Literatur gebräuchlichen Namen belegt werden. Das Problem der „chromophoben“ Zellen, die sowohl im Lichtals auch im Elektronenmikroskop beobachtet wurden, bedarf einer gesonderten Betrachtung; diese Zellen werden nicht als eigentliche Inselzelltypen beim Frosch angesehen.
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Literatur
Bargmann, W.: Die Langerhansschen Inseln des Pankreas. In: Handbuch der mikroskopischen Anatomie des Menschen, hsg. von W. v. Möllendorff, Bd. VI/2. Berlin: Springer 1939.
Barrington, E. J. W.: The specific granules of the pancreatic islet tissue in the frog (Rana temporaria). Quart. J. micr. Sci. 92, 205–220 (1951).
Bencosme, S. A., I. Meyer, B. J. Bergman, and A. Martinez-Palomo: The principal islet of bullhead fish (Ictalurus nebulosus). A correlative light and electron microscopic study of islet cells and their secretory granules isolated by centrifugation. Rev. canad. Biol. 24, 141–154 (1965).
Bern, H. A., and J. Nandi: Endocrinology of poikilothermic vertebrates. In: The hormones. Physiology, chemistry, and applications (G. Pincus, K. V. Thimann and E. B. Astwood, eds.), vol. 4, p. 199–298. New York and London: Academic Press 1964.
Bowes, J. H., and C. W. Cater: The reaction of glutaraldehyde with proteins and other biological materials. J. roy. micr. Soc. 85, 193–200 (1965).
Caramia, F.: Electron microscopic description of a third cell type in the islets of the rat pancreas. Amer. J. Anat. 112, 53–64 (1963).
—, B. L. Munger, and P. E. Lacy: The ultrastructural basis for the identification of cell types in the pancreatic islets. I. Guinea-pig. Z. Zellforsch. 67, 533–546 (1965).
Cavallero, C., and E. Solcia: Cytologic and cytochemical studies of the pancreatic islets. In: The structure and metabolism of the pancreatic islets (S. E. Brolin, B. Hellman and H. Knutson, eds.), p. 83–97. Oxford: Pergamon Press 1964.
Duijn, P. van: Acrolein-Schiff, a new staining method for proteins. J. Histochem. Cytochem. 9, 234–241 (1961).
Epple, A.: Zur vergleichenden Zytologie des Inselorgans. Zool. Anz. Suppl. 27, 461–470 (1964).
Falkmer, S.: Experimental diabetes research in fish. On the morphology and physiology of the endocrine pancreatic tissue of the marine teleost Cottus scorpius with special reference to the role of glutathione in the mechanism of alloxan diabetes using a modified nitroprusside method. Acta endocr., Suppl. 59, 1–122 (1961).
Ferner, H.: Das Inselsystem des Pankreas. Stuttgart: Georg Thieme 1952.
Foa, P. P.: Glucagon. In: The hormones. Physiology, chemistry and applications (G. Pincus, K. V. Thimann and B. B. Astwood, eds.), vol. 4, p. 531–556. New York and London: Academic Press 1964.
Frye, B. E.: Metamorphic changes in the blood sugar and the pancreatic islet of the frog Rana clamitans. J. exp. Zool. 155, 215–224 (1964).
Fujita, T.: The identification of the argyrophilic cells of pancreatic islets with D-cells. Arch. histol. jap. 25, 189–197 (1964).
Gabe, M.: Sur quelques applications de la coloration par la fuchsine-paraldéhyde. Bull. Micr. appl. 3, 153–162 (1953).
Geldof, W. C. P.: De aldehyd-fuchsin eklensing voldens Gomori na de vries-droogmethode. Ned. T. Geneesk. 103, 2229–2230 (1953).
Gorbman, A.: Endocrinology of the Amphibia. In: Physiology of the amphibia (J. A. Moore, ed.), p. 371–425. New York and London: Academic Press 1964.
Graumann, W.: Ergebnisse der Polysaccharidhistochemie: Mensch und Säugetiere. In: Handbuch der Histochemie (W. Graumann u. K. Neumann, Hrsg.), Bd. 2/2. Stuttgart: Gustav Fischer 1964.
Grillo, T. A. I., and P. P. Foa: The study of carbohydrate metabolism. Part 2: Histological and histochemical methods. In: Handbuch der experimentellen Pharmakologie, Bd. 15/16, S. 107–119. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1966.
Guardabassi, A.: Gli isolotti di Langerhans del pancreas di larve di Xenopus laevis (Daudin) trattate con 4-metil-2-tiouracile. Monit. zool. ital. 68, 140–145 (1961).
—, e C. Bieler: Reperti istochimici sul pancreas endocrino di esemplari adulti di Xenopus laevis (Daudin) normali e trattati con 4-metil-2-tiouracile. Monit. zool. ital. 69, 186–201 (1962).
Hellerström, C., B. Hellman, B. Petersson, and G. Alm: The two types of pancreatic A-cells and their relation to the glucagon secretion. In: The structure and metabolism of the pancreatic islets (S. E. Brolin, B. Hellman and H. Knutson, eds.), p. 117–128. Oxford: Pergamon Press 1964.
Hellman, B., and C. Hellerström: The islets of Langerhans in ducks and chickens with special reference to the argyrophilic reaction. Z. Zellforsch. 52, 278–290 (1960).
—: Cellular composition of the islets of Langerhans in the bullfrog, Rana catesbiana. Acta anat. (Basel) 48, 149–155 (1962).
Herman, L., T. Sato, and P. J. Fitzgerald: The pancreas. In: Electron microscopic anatomy (S. M. Kurtz, ed.), p. 59–95. New York and London: Academic Press 1964.
Herting, H. C.: Zur Kohlebedampfung von Formvarfilmen auf elektronenmikroskopischen Objektträgern. Mikroskopie 20, 210–211 (1965).
Ivic, M.: Neue selektive Färbungsmethode der A- und B-Zellen der Langerhansschen Inseln. Anat. Anz. 107, 347–350 (1959).
Kern, H.: Die Zytologie des Inselorgans im Pankreas einiger neotener Urodelen (Megalobatrachus, Cryptobranchus, Amphiuma). Z. Zellforsch. 70, 499–514 (1966).
Kim, J. N.: Prevention and reversal of glycogen infiltration in the pancreatic islets of fetusses from diabetic rats. Anat. Rec. 152, 107–114 (1965).
Kobayashi, K.: Histologische und zytologische Untersuchungen über die Langerhansschen Inseln bei der Kröte (Bufo vulgaris formosus) (Jap. mit deutsch. Referat). Arch. histol. jap. 24, 41–76 (1963).
—: Electron microscope studies of the Langerhans islets in the toad pancreas. Arch. histol. jap. 26, 439–482 (1966).
Lacy, P. E.: Electron microscopic identification of different cell types in the islets of Langerhans of the guinea-pig, rat, rabbit, and dog. Anat. Rec. 128, 255–267 (1957).
Lange, R.: Zur Kenntnis der Feinstruktur der Langerhansschen Inseln von hungernden Fröschen. Z. Zellforsch. 65, 176–187 (1965).
—: Fixationsabhängige Unterschiede im elektronenmikroskopischen Bild der Langerhansschen Inseln des Frosches (Rana ridibunda). Arch. histol. jap. 27, 165–169 (1966).
—: Zur Zytologie der Pankreasinseln des Frosches Rana ridibunda (Licht- und elektronenmikroskopische Beobachtungen). Erg.-Heft Anat. Anz. 120, 107–112 (1967).
Lattes, M. G., e E. Campantico: L'azione dell'insulina sul peso corporeo, su alcune ghiandole endocrine (ipofisi, tiroide, pancreas) e sul glicogeno epatico di larve di Bufo bufo. Monit. zool. ital. 74, 80–92 (1966).
Lawn, A. M.: The use of potassium permanganate as an electron dense stain for sections of tissue embedded in epoxy resins. J. biophys. biochem. Cytol. 7, 197–208 (1960).
Lawzewitsch, I. v.: Topographical distribution of the islets of Langerhans in the toad Bufo arenarum Hensel. Acta physiol. lat.-amer. 13, 382–384 (1963).
Lazarow, A.: Cell types of the islets of Langerhans and the hormones they produce. Diabetes 6, 222–232 (1957).
Lillie, R. D.: Histopathologic technic and practical histochemistry, 3rd ed. New York: McGraw-Hill Book Co. 1965.
Lison, L.: Histochimie et cytochimie animales. Principes et méthodes. Paris: Gauthier-Villars 1960.
Manocchio, I.: The metachromatic A-cells in the pancreatic islets of dogs of different age. In: The structure and metabolism of the pancreatic islets. (S. E. Brolin B. Hellman and H. Knutson, eds.), p. 105–115. Oxford: Pergamon Press 1964.
Munger, B. L., F. Caramia, and P. E. Lacy: The ultrastructural basis for the identification of cell types in the pancreatic islets. II. Rabbit, dog, and opossum. Z. Zellforsch. 67, 776–798 (1965).
Palmgren, A.: A rapid method for selective silver staining of nerve fibers and nerve endings in mounted paraffin sections. Acta zool. 29, 377–392 (1948).
Pascal, P. (ed.): Nouveau traité de chimie minérale, vol. 19. Paris: Masson & Cie 1958.
Pearse, A. G. E.: Histochemistry. Theoretical and applied. London: Churchill Ltd. 1960.
Petersson, B.: Studies on the islets of Langerhans in guinea-pigs with special reference to the two types of A-cells. Acta Univ. Upsal. Abstracts of Uppsala Dissertations in Medicine. Uppsala 1966.
Rangnekar, P. V., and B. P. Sabnis: The pancreatic islets in the indian frog Rana tigrina (Daud). J. biol. Sci. 5, 31–33 (1962).
—: Blood sugar responses to glucagon and insulin administration in the frog, Rana tigrina and the lizard, Varanus monitor. J. Animal Morphol. Physiol. 11, 173–179 (1964).
—: A study of the pancreatic islets and fasting blood sugar levels in anura. J. biol. Sci. 8, 35–39 (1965).
Romeis, B.: Mikroskopische Technik, 15. Aufl. München: R. Oldenbourg 1948.
Schätzle, W.: Histochemie des Inselapparates. Acta histochem. (Jena) 6, 93–132 (1958).
Schiebler, T. H., u. S. Schiessler: Über den Nachweis von Insulin mit den metachromatisch reagierenden Pseudoisocyaninen. Histochemie 1, 445–465 (1959).
Seiden, G.: The response of the pancreatic islands of the frog (Rana pipiens) to alloxan. Anat. Rec. 91, 187–197 (1945).
Solcia, E., and R. Sampietro: Cytologic observations on the pancreatic islets with reference to some endocrine-like cells of the gastrointestinal mucosa. Z. Zellforsch. 68, 689–698 (1965).
Westfall, J. A.: Obtaining flat serial sections for electron microscopy. Stain Technol. 36, 36–38 (1961).
Winckler, G.: A propos de la technique de l'imprégnation argentique de Marsland, Glees et Erikson. Arch. Anat. Histol. Embryol. norm, et pathol. 42, 231–241 (1959).
Yoshinaga, T., Y. Shinji, T. Katayama u. Y. Yamamoto: Über die Darstellungsmethode des Zinks im Gewebe und ihren Mechanismus. Acta histochem. (Jena) 21, 276–283 (1965).
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Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch den Schweizerischen Nationalfonds. Den Herren Prof. Dr. A. Faller, Prof. Dr. P. Portmann, Dr. F. Krapp danke ich für Entgegenkommen und Beratung; Mlle G. Challamel bin ich für die Ausführung von Dunkelkammerarbeiten dankbar.
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Lange, R. Licht- und elektronenmikroskopische Identifizierung der Zelltypen im Inselapparat des Frosches Rana ridibunda . Z. Zellforsch. 82, 156–172 (1967). https://doi.org/10.1007/BF00326107
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