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Deposition of glycogen during the degeneration and regeneration of the sciatic nerves of rabbits

Light and electron microscopic studies

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Acta Neuropathologica Aims and scope Submit manuscript

Summary

Light and electron microscopic studies on regeneration and degeneration of sciatic nerves in rabbits have led to the following conclusions:

  1. 1.

    After the transsection of nerves, in the nerve fibre of the central stump glycogen deposits have been proved with the help of electron and light microscopy.

  2. 2.

    Glycogen could only been found during the beginning of the axon transformation phase.

  3. 3.

    Regenerating axons do not deposit any glycogen.

  4. 4.

    The stumps affected by Wallerian degeneration do not possess the capacity for glycogen synthesis.

  5. 5.

    The fibre regions on the margin of transsection are also free from glycogen.

  6. 6.

    In some of the Schwann cells of the peripheral stump glycogen deposits were noted in the early phase of Wallerian degeneration.

  7. 7.

    Glycogen deposits could only be shown in inactive cells by means of electron microscopy. The glycogen disappeared as soon as the sheath degeneration and the resulting cell activation began.

  8. 8.

    The importance of glycogen deposits in the axon and in the Schwann cells has been discussed.

Zusammenfassung

Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen am regenerierenden und degenerierenden Nervus ischiadicus des Kaninchens führten zu folgenden Ergebnissen:

  1. 1.

    Nach Nervendurchschneidung treten im Axoplasma einzelner Nervenfasern des zentralen Stumpfes licht- und elektronenmikroskopisch nachweisbare Glykogendeposite auf.

  2. 2.

    Glykogen konnte nur in der Phase der beginnenden Axontransformation beobachtet werden.

  3. 3.

    Regenerierende Axone lagern kein Glykogen ein.

  4. 4.

    Die der Wallerschen Degeneration unterliegenden Nervenfasern des peripheren Stumpfes zeigen keine Fähigkeit der Glykogensynthese.

  5. 5.

    Ebenfalls bleiben die bei der initialen Degeneration zerfallenden Faserabschnitte am Schnittrand des zentralen Stumpfes glykogenfrei.

  6. 6.

    In einem Teil der Schwannschen Zellen des peripheren Stumpfes ist zu Beginn der Wallerschen Degeneration eine Glykogenablagerung zu beobachten.

  7. 7.

    Elektronenoptisch waren die Glykogendeposite nur in inaktiven Zellen nachzuweisen. Das Glykogen verschwand mit dem Einsetzen des Markscheidenzerfalls und der damit verbundenen Zellaktivierung.

  8. 8.

    Die Bedeutung der Glykogenspeicherung im Axon und in der Schwannschen Zelle wird diskutiert.

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References

  • Barton, A. A.: An electron microscope study of degeneration and regeneration of nerve. Brain85, 799–808 (1962).

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Blümcke, S.: Zur Morphologie und Genese des Leitgewebes peripherer Nervenregenerate. I. Lichtmikroskopische Untersuchungen an frühen Regenerationsstadien. Zbl. allg. Path. path. Anat.104, 228–241 (1962a).

    Google Scholar 

  • —: Zur Morphologie und Genese des Leitgewebes peripherer Nervenfaserdegenerate. II. Elektronenoptische Befunde aus der Nervennarbe. Zbl. allg. Path. path. Anat.104, 241–255 (1962b).

    Google Scholar 

  • —: Elektronenoptische Untersuchungen an Schwannschen Zellen während der initialen Degeneration und frühen Regeneration. Beitr. path. Anat.128, 238–258 (1963).

    Google Scholar 

  • —: Untersuchungen über die Acetylcholinesterase-Aktivität in Wachstumsendkolben regenerierender peripherer Nervenfasern. Acta neuropath. (Berl.)4, 58–64 (1964a).

    Article  Google Scholar 

  • Blümcke, S.: Zur Histochemie und Feinstruktur der Wachstumsendkolben peripherer Nervenfaserregenerate. Verhandl. Deutsch. Ges. Path.48. Tagung, Salzburg 31. 3.–4. 4. 1964(b).

  • —, u.H. R. Niedorf: Elektronenoptische Untersuchungen über die Feinstruktur der “Neurofilamente” in der normalen und regenerierenden peripheren Nervenfaser. Beitr. path. Anat.130, 133–157 (1964).

    Google Scholar 

  • Blümcke, S., u.H. R. Niedorf: Elektronenmikroskopische Untersuchungen an Lamellenkörpern im regenerierenden peripheren Nerven. Beitr. path. Anat. (in press) (1965).

  • David, H., E. Winkelmann u.I. Marx: Elektronenmikroskopische Untersuchungen degenerativer und regenerativer Vorgänge am durchtrennten Rückenmark von Amblystoma mexicanum. J. Hirnforsch.6, 235–255 (1963).

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Engström, H., andJ. Wersäll: Myelin sheath structure in nerve fibre demyelinization and branching regions. Exp. Cell Res.14, 414–425 (1958).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  • Estable, C., W. Acosta-Ferreira, andJ. R. Sotelo: An electron microscope study of the regenerating nerve fibers. Z. Zellforsch.46, 387–399 (1957).

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Glimstedt, G., u.G. Wohlfart: Elektronenmikroskopische Untersuchungen über Regeneration bei peripheren Nervenschädigungen und bei experimenteller Poliomyelitis. Acta psychiat. scand.31, 345 (1956).

    Article  Google Scholar 

  • ——: Electron microscopic observations on Wallerian degeneration in peripheral nerves. Acta morph. neerl.-scand.3, 135–146 (1960a).

    CAS  Google Scholar 

  • ——: Electron microscopic studies on peripheral nerve regeneration. Lunds Univers. Årskrift N.F.56, 1–22 (1960b).

    Google Scholar 

  • Hager, H.: Die feinere Cytologie und Cytopathologie des Nervensystems. Veröffentl. morph. Path.67, 1–212 (1964).

    Google Scholar 

  • Knoche, H., u.S. Blümcke: Lichtmikroskopische Beobachtungen über frühe Regenerationsstadien peripherer Nerven. Z. mikr.-anat. Forsch.69, 248–278 (1962).

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Kreutzberg, G.: Lokalisierter Oxydoreduktaseanstieg bei der Wallerschen Degeneration des peripheren Nerven. Naturwissenschaften50, 96 (1963).

    Article  CAS  Google Scholar 

  • —, u.W. Wechsler: Histochemische Untersuchungen oxydativer Enzyme am regenerierenden N. ischiadicus der Ratte. Acta neuropath. (Berl.)2, 349–361 (1963).

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Lampert, P., andM. Cressman: Axonal regeneration in the dorsal columns of the spinal cord of adult rats. Lab. Invest.13, 825–839 (1965).

    Google Scholar 

  • Lee, J. Ch.: Electron microscopy of Wallerian degeneration. J. comp. Neurol.120, 65–80 (1963).

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Nathaniel, E. J. H., andD. C. Prase: Degenerative changes in rat dorsal roots during Wallerian degeneration. J. Ultrastruct. Res.9, 511–532 (1963a).

    Article  Google Scholar 

  • ——: Regenerative changes in rat dorsal roots following Wallerian degeneration. J. Ultrastruct. Res.9, 533–549 (1963b).

    Article  Google Scholar 

  • ——: Collagen and basement membrane formation by Schwann cells during nerve regeneration. J. Ultrastruct. Res.9, 550–560 (1963c).

    Article  Google Scholar 

  • Ohmi, S.: Electron microscopy of peripheral nerve regneration. Z. Zellforsch.56, 625–631 (1962).

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Pillai, P. A.: A banded structure in the connective tissue of nerve. J. Ultrastruct. Res.11 455–468 (1964).

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Reynolds, E.: The use lead citrade at high pH as an electron opaque stain in electron microscopy. J. Cell. Biol.17, 208–212 (1963).

    Article  CAS  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  • Schlote, W.: Morphologische und histochemische Untersuchungen an retrograden Axonveränderungen im Zentralnervensystem. Acta neuropath. (Berl.)1, 135–158 (1961).

    Article  Google Scholar 

  • —: Die läsionsbedingten primär-retrograden Veränderungen der Axone zentraler Nervenfasern im electronenmikroskopischen Bild. Acta neuropath. (Berl.)4, 138–157 (1964).

    Article  Google Scholar 

  • Terry, R. D., andJ. C. Harkin: Regenerating peripheral nerv sheaths following Wallerian degeneration. Exp. Cell Res.13, 193–197 (1957).

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Terry, R. D., andJ. C. Harkin: Wallerian degeneration and regeneration of peripheral nerves. In: Progress in Neurobiology: IV. The Biology of Myelin. Medical Book Department of Harper and Brothers. 1959, p. 303–320.

  • Themann, H.: Zur elektronenmikroskopischen Darstellung von Glykogen mit Bests Carmin. J. Ultrastruct. Res.4, 401–412 (1960).

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • —: Elektronenoptische Untersuchungen über das Glykogen im Zellstoffwechsel. Veröffentl. morph. Path.66, 1–105 (1963).

    Google Scholar 

  • Thomas, P. K.: Changes in the endoneurial sheaths of peripheral myelinated nerve fibres during Wallerian degeneration. J. Anat. (Lond.)98, 175–182 (1964a).

    CAS  Google Scholar 

  • —: The deposition of collagen in relation to Schwann cell basement membrane during peripheral nerve regeneration. J. Cell Biol.23, 375–382 (1964b).

    Article  CAS  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  • Vial, J. D.: The early changes in the axoplasm during Wallerian degeneration. J. biophys. biochem. Cytol.4, 551–555 (1958).

    Article  CAS  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  • Webster, H. de F.: Transient, focal accumulation on axonal mitochondria during the early stages of Wallerian degeneration. J. Cell Biol.12, 361–377 (1962).

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • —, andD. Spiro: Phase and electron microscopic studies of experimental demyelination. J. Neuropath. exp. Neurol.19, 42–69 (1960).

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • ——B. Waksman, andR. D. Adams: Phase and electron microscopic studies of experimental demyelination. J. Neuropath. exp. Neurol.20, 5–34 (1961).

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Wechsler, W., u.H. Hager: Elektronenmikroskopische Befunde zur Feinstruktur von Axonveränderungen in regenerierenden Nervenfasern des N. ischiadicus der weißen Ratte. Acta neuropath. (Berl.)1, 489–506 (1962a).

    Article  Google Scholar 

  • ——: Elektronenmikroskopische Untersuchung der Wallerschen Degeneration des peripheren Säugetiernerven. Beitr. path. Anat.126, 352–380 (1962b).

    CAS  Google Scholar 

  • Wettstein, R., andJ. R. Sotelo: Electron microscope study on the regenerative process of peripheral nerves of mice. Z. Zellforsch.59, 708–730 (1963).

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Zelená, J., andL. Lubinsa: Early changes of acetylcholinesterase activity near the lesion in crushed nerves. Physiol. bohemoslov.11, 261–268 (1962).

    PubMed  Google Scholar 

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Authors and Affiliations

  1. Institute of Pathology, University of Münster, Westring 17, Munich, Germany

    S. Blümcke, H. Themann & H. R. Niedorf

  2. Institute of Medical Physics, University of Münster, Hüfferstraße 68, Munich, Germany

    S. Blümcke, H. Themann & H. R. Niedorf

Authors
  1. S. Blümcke
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  2. H. Themann
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  3. H. R. Niedorf
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This study was supported by the “Deutsche Forschungsgemeinschaft”.

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Blümcke, S., Themann, H. & Niedorf, H.R. Deposition of glycogen during the degeneration and regeneration of the sciatic nerves of rabbits. Acta Neuropathol 5, 69–81 (1965). https://doi.org/10.1007/BF00689164

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