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ARCHIV

für

Mikroskopische Anatomie

I. Abteilung

für vergleichende und experimentelle Histologie und Entwicklungsgeschichte

II. Abteilung für Zeugungs- und Vererbungslehre

herausgegeben

von

O. Hertwig und W. von Waldeyer-Hartz

in Berlin

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Neunzigster Band

Mit 18 Tafeln und 51 Textfiguren

BONN Verlag von Friedrich Cohen

1918

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Inhalt.

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Erstes Heft. Ausgegeben am 8. Juni 1917.

Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe. (Experimentell- histologische Untersuchung an Geweben von Amphibienlarven.) Von Walter Grasnick, Berlin-Lichtenberg. Hierzu Tafel I

Über Plasmastrukturen in Sinnesorganen und Drüsenzellen des Axolotls. Von Dr. Cecylia Beigel-Klaften, 2. Assistentin am Zoo- logischen Institut der Universität Lemberg. (Aus dem Zoologischen Institut der Universität Lemberg unter der Leitung von Professor Dr. Joseph Nusbaum-Hilarowiez). Hierzu Tafel II und II.

Neutralviolett extra. Von P. G. Unna und L. Golodetz. Hierzu Tafel IV te Ve a ee EN Ne

Die Chromatophoren der Reptilienhaut. Ven Privatdozent Dr. W. J. Schmidt, Bonn, Zoologisches Institut. Hierzu Tafel V-—IX und 6 Textfiguren .

Zweites Heft. Ausgegeben am 10. August 1917.

Über die bilaterale oder nasotemporale Symmetrie des Wirbeltierauges. Von Carl Rabl. Hierzu Tafel X—XIII und 5 Textfiguren

Viertes Heft. Ausgegeben am 30. April 1918.

Über Umwandlung von Plastosomen in Sekretkügelchen, nach Beobach- tungen an Pflanzenzellen. Zugleich eine Fortsetzung meiner Dis- kussion mit Benda. Von Friedrich Meves in Kiel. Hierzu RafeliXTV.. "IE a ER

Zur Morphologie der vitalen Granulafärbung. Von Wilhelm von Moellendorff. (Aus dem Anatomischen Institut zu Greifswald.) Hierzu Tafel XV und XVI. Mr:

Die Bedeutung von sauren Kolloiden und Lipoiden für die vitale Farb- stoff bindung in den Zellen. Von Wilhelm von Moellendorff. (Aus dem Anatomischen Institut zu Greifswald.)

Die Implantationsstelle eines ganz frühzeitig abortiv ausgestossenen menschlichen Eies. Von Franz Keibel, Strassburg i. Elsass. Hierzu 7 Textfiguren .

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Abteilung I.

Drittes Heft. Ausgegeben am 30. November 1917. Seite Dokumente zur Geschichte der Zeugungslehre. Eine historische Studie als Abschluss eigener Forschung. Von Oskar Hertwig. Hierzu

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Viertes Heft. Ausgegeben am 30. April 1918.

Über die Samenkörper der Libellen. I. Die Spermien und Spermiozeugmen der Aeschniden. Von E. Ballowitz in Münster i. W. Hierzu Tafel I: und N und, S-Textfiguren . . . » . .%.0.. Voir

ARCHIV

für

Mikroskopische Anatomie

I. Abteilung

für vergleichende und experimentelle Histologie und Entwicklungsgeschichte

II. Abteilung für Zeugungs- und Vererbungslehre

herausgegeben

von

O. Hertwig und W. von Waldeyer-Hartz

in Berlin

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Neunzigster Band I. Abteilung Mit 16 Tafeln und 18 Textfiguren

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BONN Verlag von Friedrich Cohen 1918

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Inhalt.

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Erstes Heft. Ausgegeben am 8. Juni 1917.

Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe. (Experimentell- histologische Untersuchung an Geweben von Amphibienlarven.) Von Walter Grasnick, Berlin-Lichtenberg. Hierzu Tafel I

Über Plasmastrukturen in Sinnesorganen und Drüsenzellen des Axolotls. Von Dr. Cecylia Beigel-Klaften, 2. Assistentin am Zoo- logischen Institut der Universität Lemberg. (Aus dem Zoologischen Institut der Universität Lemberg unter der Leitung von Professor Dr. Joseph Nusbaum-Hilarowiez). Hierzu Tafel II und II.

Neutralviolett extra. Von P. G. Unna und L. Golodetz. Hierzu Tafel IV a a

Die Chromatophoren der Reptilienhaut. Ven Privatdozent Dr. W. J. Schmidt, Bonn, Zoologisches Institut. Hierzu Tafel V—IX und 6 Textfiguren .

Zweites Heft. Ausgegeben am 10. August 1917.

Über die bilaterale oder nasotemporale Symmetrie des Wirbeltierauges. Von Carl Rabl. Hierzu Tafel X—XIII und 5 Textfiguren

Viertes Heft. Ausgegeben am 30. April 1918.

Über Umwandlung von Plastosomen in Sekretkügelchen, nach Beobach- tungen an Pflanzenzellen. Zugleich eine Fortsetzung meiner Dis- kussion mit Benda. Von Friedrich Meves in Kiel. Hierzu Tafel XIV. 5 SR BRRET ATS.

Zur Morphologie der vitalen Granulafärbung. Von Wilhelm von Moellendorff. (Aus dem Anatomischen Institut zu Greifswald.) Hierzu Tafel XV und XVI.

Die Bedeutung von sauren Kolloiden und Lipoiden für die vitale Farb- stoff bindung in den Zellen. Von Wilhelm von Moellendorff. (Aus dem Anatomischen Institut zu Greifswald.)

Die Implantationsstelle eines ganz frühzeitig abortiv ausgestossenen

menschlichen Eies. Von Franz Keibel, Strassburg i. Elsass. Hierzu 7 Textfiguren .

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Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe.

Experimentell-histologische Untersuchung an Geweben von Amphibienlarven. Von Walter Grasnick.

Hierzu 1 Tafel.

Inhaltsverzeichnis.

Einleitung, Literatur. . . . ER. IH 2 RE We RSEILE I. Geschichtlicher Rückblick.

1. Morphologische und histologische Ergebnisse . „36 2. Chemisch-physiologische und biologische rn SueBe: „2 0% SU a a DE) II. Material und Methoden der verre Sale „ 11-14 III. Übersicht über die makroskopisch und hikroskopisch beoh. achteten Veränderungen der bestrahlten Gewebe. .. „ 15-21 IV. Cytologische und histologische Ergebnisse . . . „ 21—28 V. Zusammenfassung der Ergebnisse, Dee ad Ver- gleiche mit den Ergebnissen und Hypothesen anderer DAUER U VER Be EN er ER RL BD Hettelenklarung 0 SH RT NN ve EAN 38

Einleitung, Literatur.

Seit in den letzten Jahren des vorigen Jahrhunderts die Wirkung der Radiumstrahlen auf lebende Gewebe entdeckt wurde, haben viele Forscher diese eigenartige Wirkung zum Gegenstand eingehender Untersuchungen gemacht. Ungefähr seit dem Jahre 1904 nahm diese Forschung einen ganz besonderen Aufschwung, da man die elektive Wirkung der Radiumstrahlen zur Beseitigung von inoperablen Geschwülsten des menschlichen Körpers hoffte anwenden zu können.

Die Forscher, welche dieses Ziel vor Augen hatten, benutzten meist für ihre Versuche die Gewebe des Menschen und höherer

Tiere. Unter Ausschluss der rein klinischen Arbeiten wären auf Archiv f. mikr. Anat. Bd.90. Abt.1I. 1

2 Walter Grasnick:

diesem Gebiete zu erwähnen Heinecke (1905), Frieben (1903), Seldin (1904), Thies (1905), Harvey (1908), Guyot (1909) u. v. a.

Forscher, welche die Radiumwirkung mehr als Zellproblem auffassten oder nach einer chemisch -physiologischen Erklärung suchten, experimentierten meist mit isolierten lebenden Zellen oder jungen Entwicklungsstadien von Tieren und Pflanzen. So untersuchten Aubertin, Beaujard, Bergonie, Tribondeau, Delamare u. a. die Einwirkung der Radiumstrahlen auf das Blut, die Wirkung auf die Samenzellen im Hoden wurde besonders eingehend untersucht von Albers-Schönberg (1903), Regaud und Dubreuil (1907), Barratt und Arnold (1908). Die Beein- tlussung und abweichende Entwicklung bestrahlter Ei- und Samen- zellen, sowie junger Embryonen beschreiben G. Schwarz (1903), Bohn (1903), Bergonie et Tribondeau (1904), Perthes (1904), Schaper (1904), O. Levy (1906), Jan Tur (1906, 1911), Hasebrock (1908), Barlow and Bonney (1909), Bardeen (1909, 1911), ©. undG. Hertwig (1911, 1912, 1913), Fräulein P. Hertwig (1911, 1913, 1914), Oppermann (1913), Stachowitz (1914), Packard (1914, 1915). Auch Botaniker wie z. B. Koernicke (1905), Guilleminot (1908), Molisch (1913) benutzten für ihre Bestrahlungsversuche meist pflanzliche Samen und Keimlinge. Protozoen bestrahlten E. G. Willcock (1904) und Fräulein M. Zuelzer (1905). Als den biologischen Problemen der Radiumwirkung nahestehend seien aus der chemisch- physiologischen Literatur erwähnt die Arbeiten von Wohlgemut (1904), K. v. Korosy (1911) und Bickel (s. Handb. f. Rad.- Biol. u. Ther.).

Im folgenden Abschnitt werde ich eine kurze vergleichende Übersicht über die hauptsächlichen morphologischen und histo- logischen Ergebnisse der erwähnten Autoren geben, woran sich in einem weiteren Abschnitt die von ihnen daraus abgeleiteten Theorien anschliessen werden. Der zweite Teil der Arbeit ent- hält den Bericht über die von mir angestellten Versuche, ihre Ergebnisse und deren Deutung.

Ich will nicht verfehlen, Herrn Geheimrat O0. Hertwig an dieser Stelle zu danken für die Anregung und das Material zu dieser Arbeit, sowie die dauernde Aufmerksamkeit, die er ihr entgegenbrachte.

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Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe.

I. Geschichtlicher Rückblick. 1. Morphologische und histologische Ergebnisse.

Die überwiegende Mehrzalıl der Arbeiten auf dem Gebiet der Radiumstrahlenwirkung betont als das am meisten in die Augen fallende Ergebnis eine Schädigung der bestrahlten Zellen und (sewebe, die bei höher differenzierten Geweben zu verschiedenen Formen von Degeneration führt. Bei bestrahlten Ei- und Samen- zellen sowie jungen Embryonen bewirken auch schon geringe Strahlendosen deutlich eine Verlangsamung des Wachstums und der Entwicklung. Dass sehr geringe Dosen die Entwicklung an- zuregen und zu beschleunigen vermöchten, ist zwar von Guille- minot, Barleyand Bonnev u.a. als wahrscheinlich hingestellt, aber nie sicher nachgewiesen worden. Dagegen werden von mehreren Autoren übereinstimmend nach Bestrahlung anormale Wucherungen der Epidermis und des ontogenetisch von ihr abstammenden Medullarrohrs beschrieben (Thies, 0. Levy, OÖ. und G. Hertwig, Stachowitz). Nach Thies (1905) setzen die Wucherungen offenbar nach längerer Bestrahlung ein, die unter gewissen Umständen mitotische und amitotische (Guyot) Zellteilung hervorruft.

Ein charakteristischer Unterschied der %- und y-Strahlen des Radiums von anderen Reizquellen besteht darin, dass sich ihre Wirkung auf den Organismus erst nach einer gewissen Zeit deutlich bemerkbar macht. Nur wenige Angaben widerstreiten dieser „Latenz“, so legen z. B. Aubertin und Delamare bei der Beschreibung der Radiumstrahlenwirkung auf das Blut Nach- druck auf das sofortige Eintreten (pr&coeite) der Veränderungen.

Bedeutend heftiger ist der Streit der Meinungen über einen andern wichtigen Punkt, nämlich die elektive Wirkung der Radium- strahlen. Dass gewisse (rewebe, wie Hoden und Eierstöcke, be- sonders stark geschädigt werden. kann wohl als sicher gelten. Dass die Strahlen auch auf das Nervensystem eine elektive Wir- kung ausüben, wird schon von einigen bestritten (Öbersteiner), und ähnliches gilt vom Blutgefäßsystem. Der Kernpunkt des Streites liegt aber darin, ob die elektive Wirkung nur in einer sehr verschieden starken Schädigung der (Gewebe bestehe oder ob gewisse Gewebe gar nicht oder nur sekundär oder gar direkt in völlig abweichender Weise beeinflusst werden. Wie ich später

1*

4 Walter Grasnick:

zeigen werde, wirkt die Unklarheit hierüber auch stark auf die Theorien der Radiumwirkung zurück.

Eine kurze Zusammenfassung der Tatsachen über das Ver- halten der verschiedenen Gewebearten ergibt ungefähr folgendes: Radiumgeschädigte Epidermis zeigt im allgemeinen Merkmale degenerativen Zerfalls (Thies u. a.), unter gewissen Umständen, die nicht genau bekannt sind, treten dabei die oben erwähnten Wucherungen auf, die Guyot als Knötchen bezeichnet; O0. Levy beschreibt sie an Froschlarven als warzenförmige Hervorragungen der Haut und legt ihnen den — von Roux für ähnliche Ano- malien gewählten — Namen „Framboisia“ bei. Auf das Binde- gewebe üben die Strahlen einen zerstörenden Einfluss aus, doch sind auch hier und bei Knorpel Wucherungen beobachtet worden (Thies, Seldin). Die elastischen Fasern werden nicht ge- schädigt (Guyot); widerstandsfähig ist auch das Chordagewebe (nach Stachowitz, OÖ. Levy). Die Veränderungen bestrahlter Muskulatur sollen nach manchen Autoren nur gering sein; stärkere Schädigungen beginnen nach Guyot mit einer klein- zelligen Infiltration zwischen den Muskelbündeln, wodurch deren Fasern auseinandergezwängt werden. Später schwindet auch die Quer- und Längsstreifung und schliesslich tritt an die Stelle der Fibrillen ein Granulationsgewebe.

Hämolyse durch Radiumbestrahlung von Blut haben Salo- monson und Dreyer (1904) sowie Henri und Meyer (1904) nachgewiesen. Die Veränderungen des Gefäßsystems in bestrahlten Geweben werden übereinstimmend beschrieben als starke Er- weiterung, hervorgerufen durch pralle Füllung mit Blutzeilen, unter denen Leukozyten vorwiegen (Danysc, Obersteiner, Thies, OÖ. Levy, Guyot), Guyot hält die Erweiterung der Blutgefässe nur für eine sekundäre Wirkung der Radiumstrahlen, direkt hervorgerufen durch die gleichzeitigen Wucherungen der Epidermis, welche ein stärkeres Nahrungsbedürfnis besitzen. Die andern erwähnten Forscher sprechen sich für eine direkte Be- einflussung des Blutgefäßsystems aus, lassen aber dabei ungewiss, ob die Gefässwände direkt geschädigt werden, was Guyot völlig bestreitet.

Was die Schädigung des Nervensystems durch das Radium betrifft, so scheinen die Widersprüche der Autoren, die hier be- stehen, sich dadurch aufklären zu lassen, dass das junge, noch

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Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe. >

in Difterenzierung begriffene Nervensystem stark geschädigt wird (Schaper, O. Levy, O. Hertwig, Stachowitz, Jan Tur), während vollentwickelte Ganglienzellen kaum beeinflusst werden (Obersteiner).

Die grosse Empfindlichkeit der Geschlechtsorgane, insbe- sondere der Keimzellen von Tieren und Pflanzen gegen Radium- strahlen ist häufig festgestellt worden und hat wohl niemals Wider- spruch gefunden.

Die Versuche, welche über die Beeinflussung anderer innerer Organe durch Radiumstrahlen angestellt worden sind, sind nicht sehr zahlreich und bieten histologisch nichts grundsätzlich Neues.

Bei der Erforschung der elektiven Wirkung der Radium- strahlen ist man noch einen Schritt weiter gegangen und hat festzustellen versucht, ob von den jeder Zelle eigentümlichen Bestandteilen einzelne stärker und schneller geschädigt werden als die übrigen. Für die Bearbeitung dieses Problems hat man aus praktischen Gründen möglichst wenig differenzierte Zellen, 2. B. Eizellen oder junge Embryonen gewählt. Die Zellfunktion, welche durch die Radiumstrahlen zuerst sichtlich leidet, ist die der normalen mitotischen Teilung (Perthes, Schaper, Koernicke Barratt und Arnold, O. und G. Hertwig, Packard). Es treten unregelmässige Mitosen auf, manchmal ist auch amito- tische Teilung beobachtet worden (Koernicke, Barratt und Arnold u.a.). Schliesslich findet meist ein völliges Schwinden der Teilungsfähigkeit statt. Eine Beschleunigung der Teilungs- intensität durch Bestrahlung mit geringen Dosen wird von barlow, Bonney und G. Bohn behauptet, letzterer hält sogar Anregung zu parthenogenetischer Entwicklung durch Radium- strahlen für möglich. Die Beeinflussung der Mitosen und das Auftreten von pyknotischen und sogenannten siegelringförmigen Kernen erklären viele Autoren (Bohn. Koernicke, O. und G. Hertwig, Stachowitz, Jan Tur) durch eine Schädigung des Chromatins (siehe nächsten Abschnitt). Über die andern Kompönenten der Zelle findet man meist keine Angaben; Koer- nicke behauptet, dass Kino- und Trophoplasma pflanzlicher Zellen völlig unbeschädigt bleiben, Packard dagegen sagt, dass bei der Polzellenbildung bestrahlter Eier die chromatische und achroma- tische Substanz der Spindel anormal wird und glaubt auch eine direkte Schädigung des Zellplasmas aus einigen Tatsachen schliessen

6 Walter Grasnick:

zu müssen, z. B. daraus, dass bestrahlte Seeigeleier die Fähigkeit verlieren, die Eimembran nach der Befruchtung abzuheben.

2. Chemisch-physiologische und biologische Erklärungsversuche.

Der erste Versuch zu einer umfassenden chemisch-physio- logischen Erklärung der Radiumwirkung rührt von G. Schwarz her. Schwarz hat festgestellt, dass bei bestrahlten frischen Hühnereiern eine Veränderung des Dotters an Farbe, Konsistenz und Geschmack stattfindet, während die Proteine des Eiweisses unverändert bleiben. Er deutet die Veränderung des Dotters als eine Spaltung des Leeithins in Stearinsäure, Glvzerinphosphor- säure und Cholin, welches letztere Trimethylamin (festgestellt durch Geschmack) abspaltet. Er folgert dann weiter, dass der Leeithingehalt, der in Eizellen und Zellen wachsender Gewebe häufig nachgewiesen sei, der Grund für die Empfindlichkeit dieser (sewebe gegen die Radiumstrahlen sei. Auf Grund dieser Hypo- these haben in den nächsten Jahren mehrere Forscher, unter andern auch Schaper, die Ergebnisse ihrer Bestrahlungsver- suche gedeutet.

Bald haben aber Zweifel und Gegenbeweise zu einer völligen Ablehnung der Leeithinhypothese geführt. Thies hat die Sehwarzschen Versuche am Hühnerei wiederholt, hat aber trotz Anwendung stärkerer Präparate nicht die von Schwarz beob- achteten Veränderungen feststellen können. Gegen die allgemeine Geltung der Leeithinhypothese wird ferner von Thies und anderen der Umstand eingewendet, dass die Radiumstrahlen nur Tiefen- wirkung, nicht seitliche Ausdehnung der Wirkung zeigen, ferner dass bei voll entwickelten, in toto bestrahlten Tieren der lecithin- arme Muskel stärker geschädigt wird als die lecithinhaltigen (ranglienzellen. Von R. Werner u. a. angestellte Versuche haben ergeben, dass die Injektion der Abbauprodukte des Leeithins nicht die charakteristische Wirkung der Radiumstrahlen hervorzubringen vermag. OÖ. Hertwig endlich hat exakt nachgewiesen, dass Froschlarven die gleichen Schädigungen aufweisen, wenn vor der Befruchtung das Sperma oder ihre dotterreiche — also auch lecithinreiche — Eizelle, aus denen sie sich entwickeln, bestrahlt worden sind.

Nach Widerlegung der Schwarzschen Leecithinhypothese haben viele Forscher geglaubt. von chemischen Hypothesen besser

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Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe.

ganz absehen und vorläufig eine Deutung der Strahlenwirkung nur mit biologischen Begriffen unternehmen zu sollen.

O0. Levy, der besonders von der Tatsache ausgeht, dass das in Bildung begriffene Nervensystem stark geschädigt wird, ausgebildete Ganglienzellen dagegen relativ unempfindlich sind, glaubt die Radiumwirkung und besonders deren elektive Eigen- schaft dadurch allgemein erklären zu können, dass er eine De- generation der Zellen je nach der Stärke ihrer generativen Selbst- assimilation annimmt. Er sagt: „Schwere degenerative Schädigung trifft die Zellen, die nicht nur sich teilen. sondern nach der Teilung in einem raschen Assimilationsprozess zu der ursprüng- lichen Grösse heranwachsen müssen.“

(suyot findet den Grund der Radiumwirkung in einem anormal lebhaften Reiz, der besonders die Epithelzellen zu über- stürzter Entwicklung und rapider Involution anreizt, neben der bei intensiver Radiumwirkung eigentlich nekrobiotische Prozesse erst sekundär oder doch in zweiter Linie einhergehen.

0. Hertwig erklärt die Radiumwirkung als eine direkte und ausschliessliche oder doch stark überwiegende Schädigung der Kernsubstanzen. Er sagt (1913): „Namentlich das Chromatin wird schon durch kleinste Dosen radioaktiver Strahlung in seinen Lebenseigenschaften verändert und durch grössere Dosen so ge- schädigt, dass es die Fähigkeit zu wachsen und sich dureh Mitose in gesetzmässiger Weise zu vermehren verliert, dass es einem allmählichen Zerfall unterliegt und in denselben allmählich auch den es einschliessenden Zellkörper hineinzieht.* Hertwig be- ruft sich dabei auf die Ergebnisse mehrerer Vorgänger und stützt sich besonders auf die von ihm experimentell festgestellte Tat- sache, dass Embryonen, die aus normalen, mit radiumbestrahltem Sperma befruchteten Eiern sich entwickeln, alle typischen Radium- schädigungen aufweisen. Er führt aus (Arch. f. mikroskop. Anat., Bd. 77, S. 133 ff.), dass ein im Spermium entstandenes Gift (z. B. Abbauprodukte des Lecithins) gegebenenfalls nur in ganz „homöo- pathischen Dosen“ in das Ei eingeführt werde und, da ein chemisches Gift sich nicht im Ei vermehren könne, selbst wenn man eine sehr gleichmässige Verteilung in alle Furchungszellen annehme, so stark verdünnt werde, dass man ihm die auftretenden intensiven Schädigungen nicht zuschreiben könne und eigentlich annehmen müsse, dass es durch den Stoffwechsel ausgeschieden

8 Walter Grasnick:

werden sollte. Hertwigs „biologische Theorie“ nimmt dagegen an, dass die radiumkranke Kernsubstanz des Spermiums „durch das Mittel der Zellteilung vermehrt, schliesslich im gesamten Ei- inhalt verteilt und jeder Embryonalzelle zugeführt wird“. Er fährt fort: „Wieviel ist in dieser Beziehung die biologische der rein chemischen Hypothese überlegen! Wie wird es jetzt ohne weiteres verständlich, dass die im bestrahlten Samenfaden entstandene kranke Substanz, auch wenn sie anfangs als eine homöopathische Dosis erscheint, schliesslich die mehr als tausendmal grössere Masse des Eies im Entwicklungsprozess vergiftet. Denn sie wirkt wie ein contagium vivum. Der kranke Samenfaden verhält sich genau wie ein Bakterium, wenn es im tierischen Organismus eine Infektionskrankheit verursacht.“

Diese Theorie ist etwas abgeändert worden durch ©. und G. Hertwigs Entdeckung, dass auch solche Froschlarven Sym- ptome der Radiumkrankheit aufweisen, die mit starkbestrahltem Sperma befruchtet, sich nach Eliminierung des Spermachromatins parthenogenetisch entwickeln. G. Hertwig weist durch genaue eytologische Beobachtung nach, dass die mit Radiumstrahlen ge- schädigte Kernsubstanz von Seeigelspermien nach der Befruchtung normaler Eier eine Schädigung in deren Kernsubstanz hervorruft. Er folgert daraus (Arch. f. mikroskop. Anat. Bd. 79Il, S. 213): „Diese Schädigung des mütterlichen Chromatins kann aliein durch den radiumkranken Spermakern hervorgerufen sein, dessen durch die kadiumstrahlen veränderte Chromatinmasse allein durch die nahe Berührung die normale Uhromatinsubstanz so tiefgreifend verändert hat. Wir gehen wohl nicht fehl, wenn wir hier eine Art chemischer Giftwirkung annehmen, hervorgerufen durch eine Substanz, die sich im Samenkern unter der Einwirkung der Radiumstrahlen durch Zerfall gewisser Stoffe gebildet hat.“

Stachowitz (1914) hat versucht, die Hertwigsche Chromatinhypothese, die aus exakten Versuchen mit Ei- und Samenzellen abgeleitet worden ist, auch zur Erklärung seiner an bestrahlten embryonalen Geweben gewonnenen Ergebnisse heranzuziehen. Um die elektive Wirkung zu erklären, zieht er die an sich wenig sagende Folgerung: „Wir müssen also eine ver- schiedenartige Einwirkung auf die Kernsubstanzen der einzelnen Organe annehmen.“ Und da er OÖ. Levys Hypothese der elek- tiven Schädigung von Zellen stärkster generativer Selbstassimi-

Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe, 9

lation ablehnt, sieht er sich genötigt. die elektive Schädigung der Nervenzellen aus „einer im Verhältnis zu anderen Zellen grösseren Reizbarkeit (!) und deshalb weitgehender Schädigung bei Ver- änderung der chemischen Struktur“ zu erklären. Eine derartig vitalistische Anwendung der Chromatinhypothese dürfte jedoch kaum noch den Wert einer Erklärung besitzen.

Packard dagegen neigt zu der Ansicht, dass die Chromatin- hypothese im Grunde chemisch (fundamentally chemical in its nature) sei. Er sieht (1914) mit Hertwig den Beginn der kadiumwirkung auch in einer Schädigung der Kernsubstanz, wendet sich aber gegen Hertwigs Begriff „contagium vivum“ und sieht eine wirkliche Lösung des Problems nur in einer chemischen Erklärung, zu der ja auch G. Hertwig in dem von mir erwähnten Zitat hinneigt. Packard ist ein eifriger Ver- teidiger der schon vor ihm mehrfach aufgestellten Hypothese, die man wohl als die Enzymhypothese der Radiumwirkung be- zeichnen kann. Er formuliert sie mit den Worten: „The solution of the problem lies. J believe, in the fact that the protoplasmic und nuclear elements are not directly affeeted by the radiations but indirectlvy bv means of enzyms which are activated by the treatment“ (Journ. of. Exper. Zool., Vol. 16, p. 117).

Packard und schon vor ihm Neuberg, Henri und Mayer, J. Wohlgemut, Werner, v. Korosy, Barratt und Arnold u. a. nehmen eine Aktivierung autolytischer Enzyme oder eine vermehrte Wirksamkeit derselben durch Radium- schädigung der den Stoffwechsel begünstigenden Enzyme an. Da die Enzymwirkung als eine fermentative angesehen wird, vermeidet die Enzymhypothese das von OÖ. Hertwig gegen eine chemische Erklärung geäusserte Bedenken der „homöopathischen Dosis“. Die Begriffe mögen erklärt sein durch ein Zitat aus der Arbeit K. v. Korosys, der chemische Experimente über die Wirkung der Radiumstrahlen angestellt hat. „Die Fermentwirkung ist nach Ostwalds Definition eine Art der allgemeinen kata- Iyvtischen Wirkung. Unter Katalyse verstehen wir unter gewissen Umständen stattfindende Beschleunigung der Geschwindigkeit eines chemischen Prozesses; Fermentwirkungen sind jene Spezial- fälle der Katalyse, in welchen durch gewisse vom Lebewesen produzierte Agenzien (d. h. Enzyme; d. Verf.) die Beschleunigung verursacht wird... .. Fermentwirkungen der Radiumstrahlen

10 Walter Grasnick:

sind also als strahlenkatalvtische Beschleunigung solcher Prozesse aufzufassen, die durch Fermente katalysiert zu werden pflegen.“ v.Korosy u.a. schreiben den Radiumstrahlen ebenso wie ioni- sierende auch direkte katalytische Wirkungen ohne den Umweg über die Enzyme zu, was aber Neuberg auf Grund neuerer Versuche völlig in Abrede stellt.

Packard hat in dem umfangreichen theoretischen Teil seiner Arbeit den Versuch unternommen. die verschiedenen Eigen- tümlichkeiten der Radiumwirkung auf Grund der Enzymhypothese zu erklären. Die Latenz lässt sich ja ohne grosse Schwierigkeit durch die langsam wachsende Enzymwirkung erklären: wenn aber Packard, um seine Idee folgerichtig durchzuführen , angibt. dass Radiumwucherungen und Beschleunigung des Wachstums durch Radiumstrahlen durch Anregung (stimulation) synthetischer Prozesse, dagegen Zerstörung der Gewebe durch entgegen- gesetzte Prozesse zu erklären seien, so sagt dies, solange nicht exakte Tatsachen zum Beweise vorliegen, nicht viel mehr als die Stachowitzsche Begründung dieser Erschei- nungen durch die verschieden starke Reizbarkeit der betreffenden (xewebe.

Neues Tatsachenmaterial vermag also vor allem für eine weitere Klärung der Theorien der Radiumwirkung zu sorgen. Es wird am besten nach der von OÖ. und G. Hertwig, Packard u. a. angewandten Methode zu gewinnen sein, von der @. Hertwig in der Einleitung seiner Arbeit „Über das Schieksal des mit Radium bestrahlten Spermachromatins im Seeigelei* sagt, dass sie in einer Vereinigung des Experiments mit den altbewährten Forschungsmethoden der exakten Beobachtung. d. h. der feineren mikroskopischen Analyse der experimentellen Ergebnisse bestehe. Unter Benutzung dieser Methode hoffte auch ich in den folgenden Abschnitten einiges Tatsachenmaterial geliefert zu haben zur weiteren Klärung unserer theoretischen Anschauung der Radium- strahlenwirkung auf den lebenden Organismus. Ich habe bei der Deutung meiner Ergebnisse mein Augenmerk besonders darauf gerichtet, wieweit sich die aus Versuchen an Fortpflanzungszellen gewonnene Uhromatinhypothese zwanglos auf die Radiumschädi- gungen von Gewebezellen anwenden lässt. ferner ob der Charakter der nach Radiumstrahlen auftretenden Veränderungen primärer oder sekundärer Art ist.

Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe. 11

II. Material und Methoden der Versuche.

Ich beobachtete die Wirkung der Radiumstrahlen an den Schwänzen der Larven von Rana fusca und Amblystoma tigrinum Green (— Siredon piseiformis Shaw). Zuerst untersuchte ich Larven von Rana fusca, die mir Herr Geheimrat Hertwig zur Ver- fügung stellte. Fünf davon waren an der Schwanzspitze den Radiumstrahlen ausgesetzt worden, die beiden übrigen waren normale Larven, die zur Kontrolle dienten. Als die Larven be- strahlt wurden, waren sie ungefähr 2—3 em lang und es begannen sich bei ihnen schon die Hinterextremitäten in die einzelnen Abschnitte zu gliedern. Um die Tiere während der Bestrahlung unbeweglich zu machen, wurden sie in eine 0,01°/o Kokainlösung gebracht, bis sie auf Berührungsreiz nicht mehr reagierten, dies trat ungefähr nach fünf bis zehn Minuten ein. Dann wurden sie in reinem Wasser abgespült, in gerade gestreckter Lage auf eine dünne Glimmerplatte gelegt und mit wenigen Tropfen Wasser angefeuchtet. Die Glimmerplatte wurde nun in einer feuchten Kammer so auf der Radiumkaspel orientiert, dass nur das Schwanz- ende sich ungefähr in der Ausdehnung eines halben Zentimeters im Strahlenfelde befand. Zur Bestrahlung wurde entweder eine Kapsel mit 7,4 mg Radiumbromid oder eine zweite mit 55 mg Mesothorium benutzt. Die Versuchstiere blieben während der Bestrahlung völlig unbeweglich. Nach Beendigung des Versuchs wurden sie in grössere Gefässe mit frischem Wasser gebracht, wo sie sich allmählich von der durch das Kokain hervorgerufenen Starre und Unempfindlichkeit erholten. Bald begannen sie normal zu schwimmen und zu fressen und waren durch nichts mehr von normalen Tieren zu unterscheiden. Aus nachfolgender Tabelle ist zu ersehen, welches Präparat und welche Bestrahlungsdauer bei den verschiedenen Larven angewandt wurde, ferner der Tag der Abtötung und das Fixationsmittel. Die laufende Nummer bezieht sich auf die Nummer der Photogramme auf der Tafel, die den Sitzungsberichten der Kgl. Preussischen Akademie der Wissenschaften 1914 XXXIV beigegeben ist. Dort hat ©. Hertwig einen vorläufigen Bericht über die soeben erwähnten Experi- mente sowie die makroskopischen Beobachtungen, die dabei gemacht wurden, erscheinen lassen mit dem Titel: Die Ver- wendung radioaktiver Substanzen zur Zerstörung lebender Ge- webe.

12 Walter Grasnick:

Tabelle Versuchsreihel.

Dauer der |abgetötet,

Nr. Präparat Bestrahlung | nach | fixiert mit

| | | | [ | |

1?/a Stunden, 7 Tagen

4a| 7,4 mg RaBr, | Pikrin-Sublimat

| Eisessig 5a! 7,4 mg RaBr 2 le) Be R a, i en ' Chromkali-Sub- 5b 55,0 mg Mesothorium 1 Stunde 10 „1. BE.» x S ; | "4 Jimat-Eisessig 6b 55,0 mg Mesothorium 1 RE | En Yen 6 7,4 mg RaBr, 2 Stunden 14 „|| 1

4b und 6a sind normale unbestrahlte Kontrollarven, die jedoch auch in derselben Weise kokainisiert und eine ent- sprechende Zeit in der feuchten Kammer aufbewahrt waren.

Zur Ergänzung dieser Experimente bestrahlte ich im Winter- Semester 1915/16 im Anatomisch-Biologischen Institut die Schwänze Junger Axolotl (Siredon pisciformis). Die Tiere hatte ich aus Eiern aufgezogen, die mir in dankenswerter Weise Herr Dr. Heinrot, Kustos des Aquariums am Berliner Zoologischen Garten, zur Verfügung stellte.

Für die Versuchsreihe II wurden Axolotl von ungefähr 4 cm Länge benutzt, bei denen die vordere Extremität schon völlig entwickelt war und die hintere gerade hervorzusprossen begann. Diese Tiere wurden mit einer 0,01°/o wässrigen Kokain- lösung betäubt, alsdann auf ein Glimmerblättchen gelegt und reich- lich mit Wasser befeuchtet. Nachdem unter dem Mikroskop die normale Beschaffenheit des Schwanzes festgestellt worden war, wurde die Schwanzspitze in der Ausdehnung von ungefähr 1 cm von unten durch die Glimmerplatte mit einem Präparat von 25 mg Meso- thorium bestrahlt. Für die bereitwillige Überlassung des Präparats spreche ich Herrn Dr. Gudzent, Direktor des Instituts für Radiumforschung an der Universität Berlin, hierdurch meinen besten Dank aus. Das Präparat, das sonst zu therapeutischen Zwecken benutzt wurde, befand sich in einer 1 cm langen Silber- röhre mit 0,2 mm starker Wand und wurde bei der Anwendung in ein Bleifilter von 2 mm Wandstärke gesteckt, das einen ungefähr 1 cm langen, trapezförmigen Schlitz enthielt, so dass die Strahlen nur durch diesen Schlitz genau 1 cm der Spitze des Axolotlschwanzes treffen konnten. Die Strahlen mussten also, ehe sie den Axolotl-

Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe. 13

schwanz trafen, durch 0,2 mm Silber, 4 mm Luft und eine dünne Glimmerplatte dringen, was für die Beurteilung der Ergebnisse dieser Versuchsreihe im Auge zu behalten ist. Um die Tiere dauernd feucht zu halten, fand die Bestrahlung in einer feuchten Kammer statt, sie dauerte 1'z Stunden. Danach wurden die Tiere wieder kurz unter dem Mikroskop beobachtet und sofort in frisches Wasser gebracht, wo sie sich schnell erholten und bald wieder normal zu schwimmen und zu fressen anfıngen. Die Tiere wurden in verschiedenen Zeitabständen nach der Bestrahlung mit Pikrin - Sublimat - Eisessigmischung abgetötet und fixiert und zwar je eines sofort, nach 17!/2 Stunden, 2, 3, 6, 10 und 15 Tagen. Zur Kontrolle wurden 2 Axolotl ebenso narkotisiert und dann 1'/s Stunden auf einer Glimmerplatte in die feuchte Kammer

gestellt. Tabelle Versuchsreihe Ill.

Nr. | Bestrahlungsdauer abgetötet

1 50 Minuten | sofort

2 90 “ ınach 1 Tag 3 50 5 R 5 Tagen As LO, See N 0%, 6 50 . I RE NR 1 50 ” 2) 32 7 Bl eh I 30), m lin 10 75 ; KO: 11 Ta, 0, 12 60 e „ 30 Minuten 1321,.1:60 e B: 3 Tagen 14 60 ” 2) 10 B) 15 60 3 el „ in a0, nen,

Da dieser Versuch wider Erwarten ausfiel (vergl. S. 17), bestrahlte ich 1 Monat später 5—6 cm lange Axolotl, bei denen sich auch die hintere Extremität schon deutlich gliederte, mit einem Mesothoriumpräparat von 50 mg, das sich in einer runden Messingkapsel befand und durch ein Glimmerblättchen nach aussen

14 Walter Grasnick:

abgeschlossen war (Versuchsreihe III). Auch für die Benutzung dieses Präparats, das der Kgl. Preussischen Akademie der Wissen- schaften gehörte, will ich nicht verfehlen, Herrn (Geheimrat Hertwig meinen Dank auszusprechen.

Es wurde teils die Spitze, teils die Mitte des Schwanzes in der Ausdehnung von !/s bis 1 cm bestrahlt. Danach wurden die Versuchstiere, wie die der vorigen Versuchsreihe, jedes einzeln in ein besonderes Gefäss gebracht und täglich sorgfältig mit frischem Wasser und Futter (Daphnien) versehen. Die Bestrahlungs- zeiten und der Tag der Abtötung sind aus der folgenden Tabelle ersichtlich. Die Exemplare Nr. 1—11 sind an der Schwanzspitze, Nr. 12—16 an der Schwanzmitte bestrahlt.

Die Bestrahlung wurdein einer feuchten Kammer vorgenommen. Die Tiere, die durch 15 Minuten langes Verweilen in 0,02—0,03°/o Kokainlösung betäubt waren, wurden für die Bestrahlung aus- gestreckt auf eine Glasplatte gelegt und stets mit Wasser benetzt gehalten. Da die Tiere schon ziemlich schwer waren, liess es sich trotz grösster Vorsicht nicht völlig vermeiden, dass ein Teil der die Glasplatte berührenden Cuticula mit daran haftenden Epithel- zellen an dem Glase kleben blieb; doch wurde es wenigstens er- reicht, dass die bestrahlten Stellen des Schwanzes vor dieser mechanischen Schädigung bewahrt blieben. Die Kapsel mit dem Mesothoriumpräparat wurde so über dem Schwanz auf einem Glas- rahmen montiert, dass die wirksamen Strahlen ausser der Glimmer- platte der Kapsel nur einen ungefähr 2 mm starken Luftraum und das Wasserhäutchen, mit dem das Tier benetzt war, zu durch- ınessen hatten, ehe sie die Gewebe trafen, an denen ihre Wirkungen untersucht werden sollten. Als Abtötungs- und Fixierungsmittel wurde eine Pikrin-Sublimat-Eisessigmischung benutzt. Unmittelbar vor und nach der Bestrahlung wurden die betreffenden Stellen des Schwanzes einer kurzen mikroskopischen Besichtigung unterzogen.

Die Durchsichtigkeit der Gewebe des Schwanzes erlaubte die Zirkulation des Blutes in den Kapillaren und die Veränderung der Pigmentzellen deutlich am lebenden Objekt zu beobachten. Dieser Umstand liess die Benutzung der Amphibienlarven für die betreffenden Versuche günstig erscheinen, und ausserdem riet auch zur Benutzung von Frosch- und Axolotllarven, dass schon von den Eizellen und Embryonalstadien dieser Tiere genaue Versuche in grösserer Zahl vorlagen.

Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe. 15

III. Übersicht über die makroskopisch und mikro- skopisch beobachtetenV eränderungen.derbestrahlten Gewebe.

Versuchsreihe I.

Nach der Bestrahlung der Ranalarven ergab eine Besichtigung unter dem Mikroskop, dass das Blut in dem Netzwerk der Kapillargefässe noch normal zirkulierte. Nach 1—2 Tagen wurde dagegen ein Stillstand der Zirkulation in einigen Kapillaren beobachtet, die mit weissen und roten Blutkörperchen angefüllt waren, nur in den grösseren (efässen des muskulösen Teils der Schwanzspitze war die Zirkulation noch im Gange. Nach Ablauf einiger Tagen begannen atrophische Veränderungen der bestrahlten Schwanzspitze. Zuerst begann der Flossensaum zu schrumpfen, während er in der unbestrahlten Region mit dem normalen Wachs- tum der Larve an Grösse zunahm. Nach zweistündiger Bestrahlung mit 7,4 mg RaBrs fand sich nach 10—14 Tagen (5a und 6c) nur noch ein feiner, kaum wahrnehmbarer Saum an dem Teil der Schwanzspitze, der das Ende des Rückenmarks, der Chorda und eine Anzahl von Muskelsegmenten enthält. OÖ. Hertwig nimmt in der zitierten Akademieabhandlung (deren Darstellung ich hier folge) an, dass sich nur noch die Achsenorgane und wahrscheinlich auch nur in atrophischem Zustand erhalten haben. Bei den mit 25 mg Mesothorium bestrahlten Tieren soll sich die vollständige Atrophie auch auf das Ende des Rückenmarks, der Chorda und auf die letzten Muskelsegmente erstreckt haben. Hertwig sagt: „Alle diese Teile sind hier mit der gallertigen Flossenplatte allmählich eingeschmolzen worden.“

Durch genaue mikroskopische Untersuchung der bestrahlten Schwänze in Frontal-Schnittserien ') konnte ich diese Beobachtung in wesentlichen Punkten ergänzen. Die durchschnittlich 7,5 « dicken Schnittte wurden mit Eisenalaun-Hämatoxylin und Pikrofuchsin oder mit Magentarot und Pikroindigkarmin gefärbt.

Die auffälligsten Erscheinungen, die das mikroskopische ‘ Bild der bestrahlten Schwänze bot, bestand in einer zottenartigen Hervorstülpung der Epidermis, die in später stärker geschädigten Stadien einer allgemeinen Verdickung der Epidermis Platz machte,

y) Unter Frontalebene ist entsprechend der menschlichen Anatomie die

durch die Medianlinie und Perlateralachse bestimmte und die ihr parallelen Ebenen verstanden.

16 Walter Grasnick:

ferner fielen die stark erweiterten, mit Blutzellen voll gepfropften Gefässe und der starke Austritt von Blutzellen in das Gallert- gewebe sofort auf. Die Zellkerne zeigten in Versuchsreihe 1 nicht deutlich die einheitlichen Änderungen wie in den beiden andern Reihen, was erklärlich wird, wenn man beachtet, dass schon von den beiden Kontrollarven die eine mehrere Mitosen in der Epidermis enthielt, während bei der andern solche nur vereinzelt vorkamen. In den mit 55 mg Mesothorium bestrahlten Larven waren jedoch überallbald nach der Bestrahlung pyknotische Kernformen an Stelle der Mitosen zu sehen.

Im Gallertgewebe war ferner bei den stärker geschädigten Exemplaren eine wesentliche Schrumpfung und starke Ansammlung von Pigmentballen zu beobachten.

Die Chorda zeigte bei dem Exemplar 4a erst geringe Schädigungen, die sich jedoch bei den übrigen stärker bemerkbar machten, besonders durch zahlreiche pyknotische Kerne und schliesslich völlige Zerstörung des blasigen Zellgewebes und eine durch Schrumpfung hervorgerufene Faltung der Chordascheide.

Im Rückenmark zeigten :jedoch auch bei den Objekten, die starke Degeneration und Schrumpfung der Chorda aufwiesen, die Kerne völlig normales Aussehen.

An der Muskulatur war nur bei der am stärksten geschädigten Larve 6b eine wesentliche Veränderung zu bemerken, die Muskel- fibrillen waren hier auseinander getrieben, wahrscheinlich durch die allgemeine Schrumpfung, die Kerne des Sarkoplasma waren jedoch normal.

Die makroskopischen Befunde sind also nach einer allgemeinen mikroskopischen Übersicht dahin zu ergänzen, dass die Epidermis nicht geschwunden ist, sondern im Gegenteil Zottenbildung und Verdickung zeigt. dass das geschrumpfte Gallertgewebe mit Blut- zellen infiltriert ist, die sich auch in den erweiterten Gefässen anstauen, endlich dass die Chorda wesentlich degenerativem Zerfall unterliegt, während Rückenmark und Muskulatur sich verhältnis- mässig wenig und wahrscheinlich nur sekundär im Laufe der allgemeinen Schrumpfung verändern.

Versuchsreihe 1.

Die 4 cm langen Axolotl, die in der oben beschriebenen Weise 1'/g Stunden lang mit einem Mesothoriumpräparat von

Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe. 17

25 mg im Silberröhrchen bestrahlt wurden, zeigten danach unter dem Mikroskop weder an den Pigmentzellen noch in: der Blut- zirkulation irgend welche Veränderung. Auch nach 15 Tagen war mit blossem Auge und auch unter dem Mikroskop keine Abweichung vom normalen Aussehen zu bemerken. Dennoch wurde die ganze Reihe und zwei Kontrollen in 7—8u dicke Frontalschnitte zerlegt. Die mit Eisenalaun-Hämatoxylin gefärbten Schnitte zeigten im allgemeinen alle die gleiche normale (rewebe- struktur. Doch ergab eine eingehende Untersuchung folgenden durch- greifenden Unterschied zwischen Kontrollen und bestrahlten Tieren:

In der Epidermis der äussersten Schwanzspitze der ersten Kontrolle fanden sich durchschnittlich drei bis vier Mitosen in jedem Schnitt, in dem von der betreffenden Epidermis umgebenen Gallertgewebe wurde ungefähr in jedem dritten Schnitt eine Mitose gezählt. Es wurden 56 Schnitte aus den verschiedensten Regionen des Schwanzes durchmustert. Die zweite Kontrolle zeigte auf 95 gemusterten Schnitten aus den verschiedensten Höhenregionen in der Epidermis durchschnittlich fünf Mitosen im Hinterende jedes Schnittes, im zugehörigen Gallertgewebe in jedem vierten bis fünften Schnitt eine.

Schon in dem sofort nach der Bestrahlung abgetöteten Exemplar war eine Abweichung in der Zahl und im Aussehen der Mitosen bemerkbar. Es wurden auf 55 Schnitten aus den verschiedensten Regionen des Schwanzes in demselben Raume wie bei den Kontrollen nur 59 Mitosen in der Epidermis und vier im Gallertgewebe gezählt, und diese Mitosen zeigten meist schon deutlich ein anormales Aussehen in der Form und Anordnung der Chromosomen, wie es im nächsten Hauptabschnitt genauer beschrieben und mit Abbildungen belegt werden soll. Die Schnitte des Exemplars, das 17!/a Stunden nach der Bestrahlung abgetötet wurde, zeigten überhaupt keine Mitosen, statt ihrer wurden in der Epidermis und auch im Rückenmark homogen gefärbte kleine (sog. pyknotische) Kerne und Häufchen noch kleinerer, ebenso gefärbter Kugeln beobachtet. Durch Abwesenheit jeglicher Mitosen und Auftreten von pyknotischen Kernen und Kugelhäufchen waren ebenfalls die Schnitte der folgenden Exemplare ausgezeichnet. In den Schnitten des zuletzt, 15 Tage nach der Bestrahlung ab- getöteten Exemplars, zeigten sich plötzlich neben pyknotischen

Kernen auch wieder einige mehr oder minder normale Mitosen. Arehiv f. mikr. Anat. Bd. 90. Abt. I. 2

18 Walter Grasnick:

Versuchsreihe III.

Die Reihe III umfasste Axolotl von ungefähr 5—6 cm Länge, die mit 50 mg Mesothorium 30 bezw. 50, 60 oder 75 Minuten entweder an der Spitze oder an der Mitte des Schwanzes bestrahlt wurden (s. Tab. S. 13).

Durch eine kurze Besichtigung unter dem Mikroskop über- zeugte ich mich jedesmal vor der Bestrahlung von dem normalen Verhalten der (Gewebe, besonders der Pigmentzellen und der Blutzirkulation.

Die mikroskopische Besichtigung unmittelbar nach der Be- strahlung offenbarte eine starke Ausdehnung aller Pigmentzellen, die den Strahlen ausgesetzt waren. Schon nach halbstündiger Bestrahlung war diese Veränderung bemerkbar, nach Bestrahlung von 50 Minuten Dauer waren alle Pigmentzellen bedeutend ver- grössert und ihre vorher stumpfen Fortsätze in fein verästelte, baumartige Gebilde umgewandelt. Abbildung 1 zeigt Pigmentzellen vor und Abbildung 2 nach 50 Minuten Bestrahlung. Es sind für die Abbildungen Pigmentzellen gewählt worden, die nicht Teilen der Haut angehören, welche die für Axolotl charakteristischen grossen, dunklen Flecken zeigen. Durch die Ausdehnung der Pigmentzellen wurde eine Verdunklung der Haut hervorgerufen, die schon für das blosse Auge sehr auffällig war und bei den an der Mitte des Schwanzes bestrahlten Exemplaren sich wie ein dunkles Band um den Schwanz legte. Nachdem die Tiere wieder in frisches Wasser gebracht worden waren, hielt die Verdunklung durch die bestrahlten Pigmentzellen noch ungefähr eine Stunde an, um dann schnell schwächer zu werden. Nach vier Stunden waren die den Radiumstrahlen ausgesetzten Pigmentzellen nicht mehr von normalen zu unterscheiden.

Die Blutzirkulation war nach der Bestrahlung unverändert, manchmal schien sie ein wenig beschleunigt.

Die Veränderungen des bestrahlten Schwanzteiles wurden nun täglich am lebenden Tiere mit der Lupe beobachtet. Aus meinen über jedes einzelne Tier geführten Tagebuchaufzeichnungen kann ich folgende allgemeine Ergebnisse der makroskopischen Beobachtung zusammenstellen: Schon nach zwei bis drei Tagen zeigten sich besonders an den in der Mitte des Schwanzes be- strahlten Exemplaren in der Höhe der Chorda einige blasenartige Vorstülpungen der Epidermis und zwar an der bestrahlten Seite.

Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe. 19

Von diesen Blasen nahmen besonders eine oder zwei in den nächsten Tagen an Grösse zu, um jedoch fünf bis sechs Tage nach dem ersten Auftreten wieder völlig zu verschwinden. Statt dessen traten nun mehr und mehr eine schon früher von den Kanten dorsal und ventral beginnende Schrumpfung des Flossensaumes und eine seitliche Krümmung des Achsenstranges in Augenschein, Der allmählich schrumpfende Flossensaum nahm nach und nach wieder ein dunkleres Aussehen an, das durch das Verhalten der Pigmentzellen hervorgerufen wurde. Doch zeigte eine mikro- skopische Besichtigung eines neun Tage nach der Bestrahlung kokainisierten Exemplars, dass die Verdunklung jetzt nicht auf einer Ausdehnung der einzelnen Pigmentzelle, sondern auf der Zusammendrängung der Pigmentzellen beruhte, veranlasst durch die allgemeine Schrumpfung.

Sowohl bei den an der Spitze wie den an der Mitte des Schwanzes bestrahlten Exemplaren machte sich ungefähr nach zehn Tage eine seitliche Krümmung des Achsenstranges (d. h. der Chorda und Muskulatur) bemerkbar. Diese Krümmung trat manch- mal schon etwas früher, öfter auch erst nach zwei Wochen auf. Die konvexe Seite der, Krümmung war stets (9 Fälle) nach der Seite gewandt, von der aus die Radiumstrahlen eingewirkt hatten (über die Deutung dieser Verhältnisse s. S. 32).

Die Schrumpfungserscheinungen waren streng auf die bestrahlte Zone beschränkt, bei ihrem weiteren Fortschreiten nahm das Gewebe ein opakes Aussehen an, dann fand auch als Folge der Schrumpfung eine Stockung des Blutkreislaufes statt. Diese Hemmung war dann wohl wieder der Grund dafür, dass auch der hinter der bestrahlten Zone liegende Gewebeteil bei den an der Schwanzmitte bestrahlten Exemplaren zu degenerieren begann. Diese Degeneration führte bei einem Exemplar (Nr. 13) zum Ab- brechen des Schwanzes an der bestrahlten Stelle.

Von der Serie III wurden nur die 50 Minuten an der Schwanzspitze bestrahlten Exemplare und zwei Kontrollen in 7,5—10 « dicke Frontal-Schnitte zerlegt und nach Färbung mit Eisenalaun-Hämatoxylin und Pikrofuchsin der mikroskopischen Untersuchung unterworfen. Diese ergab im allgemeinen folgende fortschreitende Veränderungen nach der Bestrahlung:

Das unmittelbar nach der Bestrahlung abgetötete Exemplar

sah genau wie die Tiere der Reihe II scheinbar ganz normal aus DE,

20 Walter Grasnick:

in der Struktur seiner Gewebe. Doch.lehrte eine genaue Unter- suchung der besonders in der Epidermis vorhandenen Mitosen, dass deren Chromosomen immer anormal verdickt und angeschwollen sowie miteinander verklebt waren (s. Abbildung im histolog. Teil). Chorda und Muskulatur sahen völlig normal aus. Mitosen wurden in diesen beiden (Geweben nicht beobachtet. Die Mitosen des tückenmarks zeigten sich überall ähnlich verändert wie die der Epidermis, ebenso schienen die wenigen Mitosen des sonst normalen (sallertgewebes beeinflusst zu sein. Die BRlutgefässe waren meist leer oder doch nur mit wenig Erythrozyten erfüllt.

Einen Tag nach der Bestrahlung zeigten sich in allen (seweben, besonders in Epidermis, Rückenmark und Inter- vertebralknorpelanlagen an Stelle der Mitosen piknotische Kerne, deren Aussehen im nächsten Hauptabschnitt näher beschrieben wird. Dasselbe war bei dem fünf Tage nach der Bestrahlung abgetöteten Exemplar zu beobachten, wo sich besonders auch in der Chorda die piknotischen Kerne vermehrt hatten. Ausserdem war die Epidermis nunmehr verdickt und mehrfach mit Falten und Ausbuchtungen versehen. Das Gallertgewebe selbst wies noch keine stärkeren Veränderungen auf, doch waren ausser den typischen Gallertzellen rundliche Zellen vorhanden ohne Plasma- fortsätze, mit feinvakuoligem Protoplasma und häufig „scheinbar“ mehreren Kernen (vgl. S. 24). Ich deute diese Zellen als Leu- kozyten. Die Blutgefässe waren schon am ersten Tage nach der sestrahlung mit Erythrozyten angefüllt.

Im weiteren Verlauf (nach 10 und 17 Tagen) war immer eine starke Verdickung mit mehr oder minder feinen Vorbuchtungen an der Epidermis zu beobachten, auch lösten sich einige Epidermis- zellen los. Ausser den schon erwähnten Leukozyten wurden im hintersten Teil des Gallertgewebes auch Erythrozyten ausserhalb der Blutgefässe bemerkt, letztere selbst waren stark gefüllt und etwas erweitert. Ausser den erwähnten Veränderungen fanden sich am 10. Tage und später im Gallertgewebe nicht selten rund- liche Zellen in normaler Mitose. Normale Mitosen traten auch am 10. und besonders am 17. Tage wieder neben vielen pyknotischen Kernen im Ependym und besonders in der Fibrillen- schicht des Rückenmarks auf. Am 32. Tage fanden sich auch in der Epidermis wieder Mitosen, ausserdem aber auch viele pykno- tische, meist von Pigment umgebene Kerne. Die Schädigung der

Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe. 21

Chorda erstreckte sich am 17. und 24. Tage auch schon auf ein völliges Verschwinden des blasigen Zellgewebes, so dass zwischen den Chordascheiden nur noch Reste der Zellwände und pyknotische Kerne vorhanden waren. Jedoch waren diese Verhältnisse teilweise etwas unklar, weil schon eine normale Verdrängung der Chorda durch Wirbelanlagen und Intervertebralknorpel einsetzte.

Die Muskulatur wies am 24. und 32. Tage ein etwas ver- ändertes Aussehen auf durch ein Auseinanderweichen der Fibrillen, deren Querstreifung aber noch deutlich erhalten war.

IV. Cytologische und histologische Ergebnisse.

Im folgenden werden die Veränderungen, welche die Radium- strahlen an Zellen und Geweben hervorgerufen haben, gemeinsam dargestellt. Die in den drei Versuchsreihen gleichartigen Ver- änderungen sollen immer vorangestellt und dann die Unterschiede besprochen werden.

1. Epidermis und Cutis.

In den drei Versuchsreihen kommt die Wirkung der Radium- strahlen auf die Epidermis besonders in zwei Punkten zum Aus- druck: erstens in einer Vernichtung der normalen Mitosen und zweitens in einer allmählichen Zottenbildung bezw. allgemeinen Verdickung. In der Epidermis aller Kontrollexemplare finden sich, zum Teil sogar recht zahlreich, Kerne in den verschiedensten Stufen der mitotischen Teilung. Die Chromosomen erscheinen bei Färbung mit Eisenalaun-Hämatoxylin scharf differenziert (Abb. 3). Dagegen sind die Mitosen der sofort nach der Bestrahlung abge- töteten Exemplare schon stark verändert. In Reihe II (Abb. 4) und Reihe III (Abb. 5) sind in keiner Mitose der bestrahlten Epidermis mehr die Chromosomen deutlich getrennt, sie haben teilweise Verdickungen gebildet und sind zu unregelmässigen Gebilden verschmolzen. Nach 17 bezw. 24 Stunden sind in der bestrahlten Epidermis überhaupt keine Mitosen mehr wahrzu-

nehmen, statt dessen treten pyknotische Kerne (Abb. 8) und - Häufchen kleiner Chromatinkugeln (Abb. 6, 7, 13) auf. Ich nehme an, dass die ersteren aus der Stufe der Pro- und Telophase der Mitose, letztere aus Monastern und Diastern, also deutlich aus- gebildeten Chromosomen, hervorgegangen sind. Diese Kernformen finden sich in allen weiteren Exemplaren der drei Versuchsreihen.

2 Walter Grasnick:

Nur in den längere Zeit nach der Bestrahlung abgetöteten Tieren (II 15. Tag, III 6, 7, I 6b, 6c) finden sich auch wieder neben pyknotischen Kernen normale Mitosen oder doch wenigstens solche, die denen der Abbildungen 4 und 5 ähnlich sind. Das Proto- plasma der sich mitotisch teilenden Zellen zeigt ein abweichendes feinvakuoliges Aussehen (Abb. 3). Ebenso sieht auch das die pyknotischen Kerne umgebende Protoplasma in den wenige Tage nach der Bestrahlung abgetöteten Tieren aus, später schwindet es jedoch nach und nach, so dass die Uhromatinkugeln in einer Höhlung der Epidermis liegen (Abb. 8).

Eine Schwierigkeit erfährt die Beobachtung der pyknotischen Kernformen besonders in der Reihe I dadurch, dass auch in und zwischen den Epidermiszellen zu kugelförmigen Ballen vereinigte Pigmentkörnchen vorkommen, die manchmal mit den gefärbten pyknotischen Kernen leicht zu verwechseln sind. Die Färbung mit Magentarot lässt jedoch den Unterschied zwischen Chromatin- und Pigmentkugeln deutlicher hervortreten, und an ungefärbt eingeschlossenen Präparaten sind die hier natürlich farblosen Chromatinkugeln auch durch etwas abweichende Lichtbrechung kenntlich. Besonders wichtig erweist sich die Beobachtung unge- färbter Schnitte bei III, sie lehrt, dass den ausser den normalen Mitosen vorkommenden Pigmentballen in der Epidermis fast stets pyknotische Kerne eingelagert sind, die bei Färbung mit Häma- toxylin schwer von dem umgebenden Pigment zu unterscheiden sind.

Chondriokonten werden sowohl in der Epidermis der Rana- larven als der Axolotl beobachtet, in letzteren häufig als zier- liche Netze in den sogenannten Leydigschen Zellen. Ein Einfluss der Radiumstrahlen auf diese alloplasmatischen Zellbestandteile ist nicht festgestellt worden.

Zellen mit Protoplasma von dem erwähnten feinvakuoligen Bau brauchen nicht immer Mitosen oder pyknotische Kerne zu enthalten. Es werden auch in Versuchsreihe I und Ill (besonders I 6b, 6c, 5a, III 6, 7) Zellen mit derartigem Protoplasma beobachtet. welche eine starke Volumenvergrösserung erfahren haben und zwei bis mehrere normale Kerne enthalten (Abb. 11). Über die Entstehung dieser nicht sehr häufig vorkommenden Zellen habe ich nichts Sicheres ermitteln können. Eine vielleicht zu Grunde liegende amitotische Kernteilung ist deshalb schwer nachweisbar,

Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe. 23

weil auch gewöhnliche Kerne in bestrahlter und unbestrahlter Epidermis nicht selten tiefe kerbartige Einschnitte aufweisen.

Das zweite Hauptkennzeichen der bestrahlten Epidermis, die Verdiekung und Zottenbildung, ist nur in den Versuchsreihen I und III zu beobachten. Die Epidermis der Kontrollen ist in Reihe I einschichtiges Plattenepithel (Abb. 9), in Reihe III zwei- bis dreischichtiges Epithel. Sie ist mit einer feinen Cuticula von alveolärer Struktur bedeckt und liegt einer faserigen Outis- lamelle auf, der noch keine Zellen eingelagert sind. In Ver- suchsreihe III ist vom fünften Tage nach der Bestrahlung an eine Vermehrung der Zellschichten eingetreten, so dass nunmehr vier bis sechs und mehr Lagen von Zellen übereinander liegen mit sehr viel Chromatin- und Pigmentkugeln darin und dazwischen (Abb. 13, Pigment weggelassen). Über diese allgemeine Ver- diekung erheben sich noch besondere grössere und kleinere Vor- buchtungen, diese sind am stärksten auf den Frontalschnitten, auf denen auch die Chorda getroffen ist.

Ein ganz ähnliches Aussehen zeigt die Epidermis in den stärker geschädigten Exemplaren der Reihe I (5b, 6b). Dagegen zeigen die mit schwächeren Dosen bestrahlten Exemplare dieser Reihe (4b, 5a) nur eine geringe Verdickung, dafür aber eine extreme Ausbildung von Zotten und Zöttchen. Die Zöttchen be- stehen in 4b meist nur aus einer einzelnen Zelle oder auch nur aus einem Zellfortsatz, der gewöhnlich feine Pigmentkörnchen enthält. Diese Epidermis enthält — was besonders betont werden muss — fast nur gewöhnliche Kerne. Die alveoläre Cutieula ist auch an den Zotten trotz der Vergrösserung der äusseren Ober- fläche gut erhalten (Abb. 10). Es scheint mir dies für die Auf- fassung Studnitkas zu sprechen, der die alveoläre Cuticula nur als exoplasmatisches, nicht aber alloplasmatisches Gebilde auffasst.

In der Epidermis von 5b und 6b, die wie gesagt — im allgemeinen stärker verdickt ist, treten ausser pyknotischen Kernformen auch im Schnitt siegeliingförmige Kerne auf, d. h. Kerne, deren Chromatin nur als feiner Belag der Kernmembran erhalten geblieben ist, wie es in besonders auffälliger Weise Abb. 11 zeigt.

Eine besondere Schädigung der Sinnesorgane der Seitenlinie in der Haut der Axolotl lässt sich nicht beobachten, durch die Schrumpfung werden sie natürlich oft wesentlich deformiert.

24 Walter Grasnick:

Die Cutis zeigt sich auf den Frontalschnitten, auch der Exemplare mit stark veränderter Epidermis, meist ziemlich eben oder doch im Verhältnis zur Zottenbildung der Epidermis nur wenig gewellt, dagegen weist sie auf den (uerschnitten von 6c eine stärkere Faltung auf.

Einen Deutungsversuch für die beschriebenen Veränderungen in der bestrahlten Epidermis gebe ich nach der Besprechung der anderen Gewebe im V. Abschnitt dieser Arbeit.

2. Gallertgewebe, Blut und Gefässe.

Der grösste Teil der Schwänze wird vom Gallertgewebe ein- genommen, das gegen die Epidermis durch die Outislamelle ab- gegrenzt ist. Es besteht aus vereinzelten Zellen, die nach allen Seiten Protoplasmafortsätze aussenden. Im Gallertgewebe befinden sich die Blutgefässe und die Hauptmenge der Pigmentzellen, welche innen der Cutis und aussen den Gefässen und dem Rücken- mark aufgelagert sind. Die Pigmentzellen liegen bei dem Exemplar der Versuchsreihe III, das sofort nach der Bestrahlung abgetötet worden ist, flach ausgedehnt der Cutis an. Bei den später abge- töteten erscheinen sie mehr klumpig und bilden schliesslich in Form von grösseren Ballen den hauptsächlichen Inhalt des ge- schrumpften Gallertgewebes.

Die Schrumpfung äussert sich in ihrem weiteren Verlaufe durch Verwirrung und Verklebung der Protoplasmafortsätze. Wenn die Schrumpfung sehr stark geworden ist (II 5 — 7, I 6b), finden sich im Gallertgewebe zahlreiche rote und weisse Blut- körperchen, die aus den Gefässen ausgetreten und zum Teil schon in Zerfall begriffen sind. Die noch erhaltenen Gefässe sind dicht gefüllt mit Blutkörperchen und häufig auf das Fünf- bis Sechsfache ihres ursprünglichen Volumens erweitert (Abb. 14). Jedoch schon lange vor diesem allgemeinen Austritt von Blutzellen sind im Galiertgewebe Leukozyten nachzuweisen. Sie haben im Gegensatz zu den Gallertzellen ein feinvakuoliges Plasma ohne Fortsätze und den charakteristischen, mehrfach eingeschnürten und ge- wundenen Kern, der häufig eine Mehrkernigkeit vortäuscht (Abb.15). Ausser den Leukozyten finden sich in dem veränderten Gallert- gewebe der Froschlarven im Schnitt kreisrunde Elemente ohne Kern, von immer gleicher Grösse und äusserst feinem retikulären Bau (Abb. 14). Auf Grund einiger beobachteter Übergangsformen

Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe. 25

glaube ich sie als das abgekugelte Stroma von Erythrozyten, deren Kern ausgetreten ist, deuten zu dürfen.

Die Kontrollen zeigen auch einige Zellen des Gallertgewebes in mitotischer Teilung. Sofort nach der Bestrahlung werden auch im Gallertgewebe der drei Versuchsreihen die Mitosen vermisst. Doch finden sich in Versuchsreihe II und III schon wenige Tage später im Gallertgewebe wieder Mitosen mit völlig normalen Chromosomen, zu einer Zeit also, wo in sämtlichen andern Ge- weben die Mitosen fehlen und durch pyknotische und ähnliche Kernformen vertreten werden. Ich vermag diese Eigentümlichkeit nur in der Weise zu deuten, dass diese Mitosen von erst nach- träglich eingedrungenen Leukozyten herrühren, deren Fähigkeit zu mitotischer Teilung ich durch das Vorkommen von Mitosen innerhalb der Gefässe für erwiesen halte. Für diese Deutung spricht auch die Tatsache, dass sie abgekugelt sind und keine Protoplasmafortsätze besitzen. Da sich aber auch in mitotischer Teilung befindliche Gallertzellen etwas abzukugeln pflegen, dürfte, allein auf Grund der Beobachtung, hier keine sichere Entscheidung zu treffen sein (vgl. Abschnitt V, S. 28).

3. Chorda und Wirbelanlagen.

Die Chorda der Exemplare aus Versuchsreihe II zeigt ein normales Aussehen. Mitosen werden weder bei bestrahlten Tieren noch bei den Kontrollen beobachtet, doch finden sich in der Chorda der bestrahlten Schwänze hier und da pyknotische Kern- formen. Granz bedeutend ist dagegen die Veränderung der Chorda durch die Bestrahlung in Versuchsreihe I und Ill. In den Kon- trollen zu Versuchsreihe III zeigt die Spitze der Chorda noch ziemlich kompakte Zellen, die erst allmählich kranialwärts in das typische blasige Chordagewebe übergehen. Mitosen sind hier sehr selten, können jedoch in einigen Fällen sicher nach- gewiesen werden.

Die Chorda ist von einer skeletogenen Schicht und Anlagen der Intervertebralknorpel umgeben; beide Gewebe zeigen häufig schön ausgebildete Mitosen auf den verschiedensten Stufen.

In den Kontrollen der Versuchsreihe I reicht das blasige Gewebe bis in die äusserste Spitze der Chorda, Mitosen sind nicht nachweisbar. In den Exemplaren I 4b, II 1, 2, 3,4 macht sich die Wirkung der Radiumstrahlen auf die Chorda eben-

26 Walter Grasnick:

so wie in Reihe lI nur durch das Auftreten pyknotischer Kerne bemerkbar. Eine für die bestrahlte Chorda charakteristische Form stellen die zu perlenschnurähnlichen Gebilden aufgelösten Kerne dar (Abb. 16 und 17). Der Eindruck einer Perlenschnur wird natürlich nur auf Schnitten hervorgerufen, in Wirklichkeit entspricht ihnen eine blasige Chordazelle, deren Wände dicht mit feinsten Chromatinkügelchen oder Tröpfehen bedeckt sind.

In Versuchsreihe I und Ill tritt zu diesen Kernverände- rungen bald auch noch eine starke Schrumpfung und anschliessende vollständige Zerstörung der blasigen Zellen. Die Schrumpfung beginnt an der Spitze (Abb. 17). Sie erreicht schnell einen hohen Grad, so dass in I 6b, III 5—7 im bestrahlten Teil eigent- lich nur noch die Chordascheide erhalten bleibt, die in ihrem Innern nur Klumpen von pyknotischen Kernen und Reste der blasigen Zellen und des ÜChordaepithels birgt. Die Chorda- scheiden selbst scheinen direkt nicht verändert zu werden. Doch nähern sie sich durch die Schrumpfung einander und falten sich ein wenig. Hierbei auftretende Zerrungen lassen den faserigen Bau der inneren Chordascheide häufig viel deutlicher als an der normalen Chorda erkennbar werden.

Auf die in der Anlage des Intervertebralknorpels und der skeletogenen Schicht vorkommenden Mitosen wirken die Radium- strahlen mit derselben Schnelligkeit wie auf die Mitosen in der Epidermis. Schon die Mitosen in dem sofort nach der Bestrahlung abgetöteten Exemplar (III 1) zeigen deutliche Veränderungen durch die Neigung der Chromosomen, zu verkleben und sich abzukugeln. Bei allen weiteren Exemplaren der Reihe III finden sich im Inter- vertebralknorpel und der skeletogenen Schicht stets für die Mitosen pyknotische Kernformen vor.

4. Rückenmark und Spinalganglien.

Die Kontrollen der Versuchsreihen Il und III zeigen im Rückenmark Mitosen, bei denen häufig die Zentrosomen als mit Hämatoxylin dunkel gefärbte Punkte und die Spindelfasern deut- lich zu erkennen sind. In Versuchsreihe I sind weder im Rücken- mark noch in den Spinalganglien Mitosen zu finden; bei den bestrahlten Exemplaren dieser Versuchsreihe sind denn auch in diesen Organen keine pyknotischen Kerne vorhanden. Selbst dort, wo in Reihe I auch die Chorda die stärksten Schädigungen auf-

Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe. 27

weist (6b, 6c, 5b), sind die Zellen des Rückenmarks und der Ganglien scheinbar unverändert oder doch nur durch die allgemeine Schrumpfung indirekt beeinflusst.

Dagegen weisen in Versuchsreihe III die hier im Rücken- mark vorhandenen Mitosen zum Teil sofort nach der Bestrahlung eine gewisse Veränderung auf. Centriole und Spindelfasern sind bei ihnen noch gut sichtbar, doch beginnen die Chromosomen ihre Deutlichkeit zu verlieren. Nach fünf Tagen sind indessen über- haupt keine Mitosen mehr vorhanden, dafür kommen im Rücken- mark und den Spinalganglien zahlreiche pyknotische Kerne vor, die häufig in Einbuchtungen normaler Kerne liegen, ferner Chromatin- kugelhäufchen und auch hin und wieder siegelringförmige Kerne (Abb. 18). Letztere finden sich ausser in der Epidermis einiger Exemplare der Versuchsreihe I nur hier im Rückenmark der Versuchsreihe III. Am 10. Tage nach der Bestrahlung sind aber unter den Kernen der Fibrillenschicht des Rückenmarks auch schon wieder solche, die deutlich das Stadium mitotischer Teilung aufweisen. Zwar sind die Chromosomen noch teilweise undeut- lich, doch treten auch hier, besonders aber im Rückenmark der später abgetöteten neben pyknotischen und siegelringförmigen Kernen auch Mitosen mit deutlichen Chromosomen auf.

Die gewöhnlichen Kerne des Rückenmarks ebenso wie die grossen Zellen der Spinalganglien und die Neurofibrillen lassen nirgends eine deutliche Beeinflussung durch die Radiumstrahlen erkennen, nur dass vielleicht auf der Stufe sehr starker allgemeiner Schrumpfung eine Verschiebung der Zellen und Wellung der Nervenfibrillen stattfindet. Doch ist auch noch in dem Gewirr von veränderten Gallertzellen, angestauten Blutkörperchen und Pıgmentballen das Rückenmark als deutlich strangförmiges Organ mit Zellen und Fibrillenschicht zu erkennen.

5. Muskulatur.

Die Muskelfasern, die in den untersuchten Schwänzen in Myomeren gelagert sind, und das sie umgebende Sarkoplasma sind von allen bestrahlten Geweben am wenigsten der verändernden Einwirkung der Radiumstrahlen unterworfen. Die Kerne des Sarkoplasma besitzen in Versuchsreihe I eine ovale Form ohne die Einkerbungen, wie sie besonders Epidermiszellkerne häufig zeigen, in Reihe IlI eine langgestreckte, flache Form ebenfalls

IS Walter Grasnick:

ohne Einkerbungen. In keiner Reihe wurde einer von ihnen im Stadium der Mitose angetroffen, was nach der Arbeit von A. W. Franz (Arch. f. mikroskop. Anat. 1915) über die Entwicklung der quergestreiften Muskelfasern als normaler Zustand anzusehen ist. Bei den bestrahlten Exemplaren sind, wenige zweifelhafte Fälle abgerechnet. niemals pyknotische Kerne vorhanden. Die Muskeltfibrillen weisen auch selbst in Fällen sehr starker allgemeiner Veränderung (z. B. II 7) immer noch deutlich die Querstreifung auf, jedoch weichen unter dem Einfluss der allgemeinen Schrumpfung die einzelnen Fibrillen besonders in der Mitte des Bündels aus- einander, während sie an ihren Enden in der plasmatischen Bildungsschicht in der ursprünglicheu Lage aneinander haften bleiben.

V. Zusammenfassung der Ergebnisse, Deutungsver- such und Vergleich mit den Ergebnissen und Hypothesen anderer Autoren.

Als eine der Hauptwirkungen der Radiumstrahlen auf die lebende Zelle ergibt sich aus meinen Versuchen wie denen vieler Autoren, die im historischen Überblick erwähnt sind, die Verwandlung von Kernen im Zustand der Mitose in pyknotische Kernformen. Bei meinen Versuchen macht sich diese Wirkung sofort nach der Bestrahlung geltend durch eine Verdiekung und Verklebung der Chromosomen und führt schon nach wenigen Stunden zu einer völligen Ersetzung der normalerweise vorhandenen Mitosen durch pvknotische Kernformen. Auf dieses Fehlen der Latenzperiode bei der Einwirkung der hRadiumstrahlen auf die mitotische Teilung ist meines Wissens bei experimentell-histologischen Unter- suchungen bisher nicht hingewiesen worden. Ich glaube mich ferner zu der Annahme berechtigt, dass im allgemeinen nur Mitosen oder Kerne, die vom Stadium der Mitose nicht weit entfernt sind, durch die Radiumstrahlen, und zwar wie gleich gezeigt werden soll, vornehmlich die y-Strahlen, in pyknotische IXernformen übergeführt werden, während sogenannte ruhende Kerne verhältnismässig widerstandsfähig sind. Es sprechen für diese Annahme folgende Tatsachen: Beim Auftreten der pyknotischen Kernenach der Bestrahlung sind die Mitosen sämtlich verschwunden, dagegen normale ruhende Kerne in derselben Menge wie vorher vorhanden. Ferner treten unter den Kernen des Muskelsarko-

Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische (Gewebe. 29

plasmas und in Versuchsreihe I auch im Rückenmark, wo die Kontrollen keine Mitosen aufweisen, im bestrahlten Gewebe keine pyknotischen Kerne auf. Schliesslich lässt sich noch für eine grosse Widerstandskraft der ruhenden Kerne geltend machen, dass nach einer gewissen, für die einzelnen Gewebe verschieden langen Zeit nach der Bestrahlung wieder Mitosen auftreten, was sich nur so deuten lässt, dass sich nun alle Kerne, die sich zur Zeit der Bestrahlung in Mitose oder in Vorbereitung dazu befanden. in pyknotische Kernformen verwandelt haben, dass dagegen die neu in das Stadium der mitotischen Teilung eintretenden Kerne wieder die Fähigkeit zur Bildung und normalen Anordnung der Chromo- somen besitzen. obwohl inzwischen häufig starke anderweitige Veränderungen der (Gewebe eingetreten sind.

Der Angriffspunkt der y-Strahlen bei der Veränderung des Chromatins dürfte also bei meinen Versuchen vorwiegend ein während der Mitose auftretender Zustand, vielleicht ein Enzym sein. Damit braucht natürlich nicht gesagt zu sein, dass unter andern Bedingungen nicht auch ruhende Kerne durch Radiumstrahlen wesentlich verändert werden können. ‚Jedoch ist zu berücksichtigen, dass die ruhenden Kerne jüngerer Embryonen sich bei den Ex- perimenten wahrscheinlich häufig in der — wenn auch noch nicht sichtbaren — Vorbereitung zur Mitose befunden haben.

Was das Auftreten von siegelringförmigen Kernen an ein- zelnen Stellen der bestrahlten Epidermis in Versuchsreihe I und des Rückenmarks in Versuchsreihe III betrifft, so möchte ich ihre Entstehung (falls sie auf dieselbe Wirkung der y-Strahlen, die zur Entstehung der pyknotischen Kerne geführt hat, zurückgeführt werden soll) derartig deuten, dass es sich hier um Kerne in beginnender Vorbereitung zur Mitose handelt, bei denen die Kernmembran noch nicht aufgelöst worden ist. Ich halte es aber für wahrscheinlicher, dass die siegelringförmigen Kerne nur indirekt der Radiumwirkung, direkt aber den Vorgängen der Schrumpfung und damit zusammenhängenden Erscheinungen ihre Entstehung verdanken. Für letztere Ansicht spricht das vornehm- liche Auftreten von zahlreichen siegelringförmigen Kernen dicht beieinander in stark abgeschnürten Falten der Epidermis (Abb. 11).

Zu der Annahme, dass die soeben noch einmal betrachteten Veränderungen des in Mitose befindlichen Kerns im Gegensatz zu den übrigen (ewebeveränderungen besonders durch die stark

30 Walter Grasnick:

durchdringenden y-Strahlen hervorgerufen werden, veranlasst mich besonders das Ergebnis meiner Versuchsreihe II. Hier treten nur Chromatinveränderungen auf, während alle übrigen Erschei- nungen wie die der Schrumpfung und ihrer Folgen unterbleiben. Ich kann dies nur durch die Unwirksammachung der £-Strahlen durch die Filter (0,2 mm Silber + 4 mm Luft + Glimmerplatte) ‚erklären. Im gewissen Sinne wird meine Ansicht auch durch die neueste Arbeit Packards (1915) unterstützt. Packard hat bei einigen Versuchen die -Strahlen eliminiert und durch die reinen y-Strahlen nur eine Beeinflussung der Mitosen, allerdings im Sinne einer geringen Beschleunigung der Zellteilung, beobachtet, während die sonst wahrnehmbaren Veränderungen des Protoplasmas unterbleiben.

Der Umstand, dass die pyknotischen Kerne nicht selten einige Zeit nach der Bestrahlung mit Pigmentkörnchen und -ballen zusammen auftreten, hat mich zu einer hypothetischen Betrachtung veranlasst, die ich trotz ihrer unsicheren Grundlagen hier wieder- geben möchte. An ungefärbten Präparaten sind Pigmentkörnchen und Chromatinkügelchen immer deutlich zu unterscheiden (s. 8. 22), es ergibt sich dabei (besonders deutlich III 7) die Tatsache, dass längere Zeit nach der Bestrahlung die pyknotischen Kerne von Pigment häufig reichlich umgeben sind. Es ist ja nun möglich, dass sich das Pigment in den Hohlräumen der Epidermis, die sich um pyknotische Kerne nicht selten zu bilden pflegen (s. Abb. 8 und 11), angesammelt hat. Doch muss auch die Möglichkeit erwogen werden, dass hier ein direkter Übergang von Kernsubstanz in Pigment stattfindet. Es ist auch von kosenstadt (1897)') u. a. eine normale Einwirkung des Kerns auf die Pigmentbildung angegeben worden. In meinen Versuchen wäre dann diese Pigmentbildung durch die Wirkung der Radium- strahlen begünstigt worden. Das Ganze müsste als ein Desoxy- dationsprozess des Uhromatins in das sehr kohlenstoffreiche ?) Pigment angesehen werden. Dass derartige Reduktionsprozesse durch die Radiumstrahlen bewirkt werden, dafür sprechen die Versuche von M. Zuelzer und Willcock, die unabhängig von- einander entdeckten, dass chlorophyllhaltige Organismen wie

!) Zitiert von W. Krause im Handb. der Entwicklungslehre der Wirbeltiere, 2. Bd., 1. Teil, S. 309. ?) An derselben Stelle erwähnt.

Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe. 3l

Paramaecium bursaria, Euglena und Hydra viridis sich widerstands- fähiger verhalten als ähnliche Protozoen und Hydren ohne Chloro- phyli, weil sie in ihrem bei der Assimilation Sauerstoff abgebenden Chlorophyll eine Ausgleichsquelle gegen die reduzierende Wirkung der Radiumstrahlen besitzen.

Bei der auffallend starken Schädigung des Chordagewebes durch die Radiumstrahlen in Versuchsreihe I und IIl reicht es schon nicht mehr aus, diese nur durch die Vermittlung zerstörter Mitosen, die ja in der Chorda der untersuchten Kontrollen recht selten sind, zu erklären. Es kommt hierfür wohl die Wirkung der 5-Strahlen in Betracht, die sich in der Gallerte des Gallert- gewebes und in dem zelligen Bindegewebe der Chorda durch die Auslösung einer starken Schrumpfung geltend macht. Bei der Chorda der Tiere aus Versuchsreihe IlI kann man die Verstärkung autolytischer Enzyme durch die Radiumstrallen annehmen, da es sich hier um ein Gewebe handelt, das normalerweise schon in dem betreffenden Stadium durch die Anlage des stark wuchernden Intervertebralknorpels und der Wirbelanlagen rückgebildet wird.

Der Schrumpfung des Gallertgewebes steht die Zottenbildung und Verdickung der Epidermis gegenüber, wobei man zum Teil erstere als Ursache der Epidermisveränderung betrachten muss. Es würde sich also um eine Pseudometaplasie eines Epithels handeln, wie Herxheimer!) eine „Formveränderung von Epithel- zellen“ nennt. „die durch äussere mechanische Momente hervor- gerufen werden, während an der spezifisch grundlegenden Struktur der Zelle nichts geändert wird.“

Doch widerspricht solcher Auffassung der Epidermisverän- derung nurals reiner Pseudometaplasie, ausgelöst durch Schrumpfung des darunter liegenden Gallertgewebes, der Umstand, dass die Cutis auf den Frontalschnitten fast ganz eben und auf den Quer- schnitten auch nicht in dem Maße gefaltet erscheint, wie die Oberfläche der Epidermis. Es wird also wahrscheinlich auch noch eine direkte Wirkung der #-Strahlen auf die Epidermiszellen zur Zottenbildung und Verdickung beitragen. Eine solche „Verän- derung der spezifisch grundlegenden Struktur der Zelle“ ist besonders augenscheinlich in den grossen mehrkernigen Zellen mit vakuoligem Protoplasma (Abb. 12) gegeben, auch scheinen die übrigen Zellen

2) Die Morphologie der Missbildungen des Menschen und der Tiere, herausgegeben von E. Schwalbe, 3. Teil, 10. Lieferung, Anhang, 2. Kap.

32 Walter Grasnick:

in den Zotten und Vorbuchtungen besonders der Versuchsreihe I etwas an Volumen und gleichzeitig besonders an Durchsichtigkeit zugenommen zu haben, was auf einen Zustand stärkerer Quellung schliessen lässt. Auch Packard beschreibt (1915), dass die 8-Strahlen eine Vergrösserung der (uellbarkeit (water holding power) des Protoplasmas bewirken. Ob zwischen der Schrumpfung des Gallert- gewebes und der Verdickung (Aufquellung) der Epidermis noch ein anderer kausaler Zusammenhang (etwa in einer Veränderung der Permeabilität der Cutislamelle bestehend) vorhanden ist, lässt. sich auf Grund der histologischen Untersuchung nicht sagen. Unter diesem Gesichtspunkte würde eine besonders starke Auf- quellung der dem Mesothoriumpräparat zugewandten Epidermisseite die (S. 19) beschriebene Krümmung des Schwanzes voraussetzen. da deren konvexe Seite dem Präparat zugewandt ist.

Jedenfalls ist eins aber ganz sicher. nämlich dass die Ver- diekung und Zottenbildung nicht durch eine Wucherung hervor- gerufen wird. die auf mitotischer oder amitotischer Zellteilung beruht. Zwar erweckt das histologische Bild zuerst durchaus den Eindruck einer Wucherung, wie sie ja auch von Guvot u.a. in der bestrahlten Epidermis von Säugetieren beobachtet worden ist. Doch zeigt eine genaue Analyse deutlich, dass ja sofort nach der Bestrahlung die mitotische Zellteilung aussetzt. und auf amitotische Teilung (besser Segmentierung) können allenfalls die beschriebenen mehrkernigen grossen Zellen (Abb. 12) zurückgeführt werden, doch liegt ja hier nur eine Kern- nicht aber Zellteilung vor. Im übrigen kommen noch selten langgestreckte Zellen vor, die an amitotische Teilungsvorgänge erinnern, sich aber auch in der Epidermis der Kontrollen finden und die in der Amphibien- epidermis häufig beschriebenen Wanderkerne sind. Auf ähnlichen Vorgängen wie den eben gekennzeichneten dürften auch die von OÖ. Levv als Framboisia beschriebenen Epidermisveränderungen junger, radiumbestrahlter Kroschlarven, sowie die von Stacho witz beobachteten gleichen Erscheinungen beruhen.

Eine andere sehr auffällige, bisher noch nicht beschriebene Wirkung der Radiumstrahlen, wahrscheinlich besonders der ß-Strahlen, habe ich (Versuchsreihe III) in dem Reiz, den sie auf die Pigmentzellen ausüben, gefunden. Diese verteilen sich unter dem Einfluss der Radiumstrahlen nach kurzer Zeit in feinverästelte Fortsätze (Abb. 1 und 2). Es liegt hierin ein deutliches Beispiel

Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe. 33

von Radiotropismus oder besser, da eine bestimmte Reizrichtung fehlt, eine durch Radiumstrahlen ausgelöste Nastie ') der Pigment- zellen, die später wieder vorerst in ihren normalen Zustand zu- rückkehren, mithin nicht sofort durch die nastische Bewegung geschädigt werden. KRadiotropismus pflanzlicher Keimlinge ist von Molisch nachgewiesen worden; Becquerel.d. J. nimmt an, dass es sich hier nicht um direkten Radiotropismus, sondern um eine Wirkung des Lumineszenzlichtes auf die in voller Dunkel- heit gezogenen Keimpflanzen handelt. Eine Wirkung des sehr schwachen Lumineszenzlichtes ist bei der von mir beobachteten Radionastie der Pigmentzellen ausgeschlossen, da die bestrahlte Stelle des Tieres durch die Mesothoriumkapsel verdunkelt wird. während der übrige Teil des Tieres dem diffusen Tageslicht ausgesetzt ist. Dass die Verdunkelung nicht etwa Anlass gibt für die Ausdehnung der Pigmentzellen, ist durch einen Kontrollversuch nachgewiesen worden. Es dürfte somit die Radio- nastie der Pigmentzellen, wahrscheinlich besonders als Wirkung der 5-Strahlen, erwiesen sein.

Was nun die elektive Wirkung der £- und y-Strahlen betriftt, so muss ich mich auf Grund von Tatsachenmaterial und theoretischen Betrachtungen gegen die Anschauung von Stacho witz wenden, der eine spezifische Empfindlichkeit einiger Gewebesysteme, insbesondere des Nervensystems gegen Radiumstrahlen, annimmt. Seiner Fest- stellung, dass sowohl aus radiumbestrahlten Ei- und Samenzellen gezüchtete Embryonen, als auch direkt bestrahlte junge Embryonen von Rana fusca die gleichen Schädigungen des Nervensystems aufweisen, habe ich die Tatsache entgegenzustellen, dass ältere Larven von Rana fusca eine gegen andere Gewebe geringe Ver- änderung des Nervensystems durch Radiumstrahlen aufweisen. Da- gegen zeigt die Chorda, dieaufGrund von Bestrahlungsexperimenten an Jungen Larven von Rana fusca und Siredon pisciformis als ein sehr dauerhaftes Gewebe geschildert wird (0. Levy, Stachowitz) starke Veränderung nach Bestrahlung in meinen Versuchen. Es

!) Im Gegensatz zu den tropistischen und taktischen Reizbewegungen, . bei denen die Richtung des Reizes in einer ganz bestimmten Beziehung zur Richtung der Bewegung steht, handelt es sich bei den nastischen Bewegungen um Reaktionen, die entweder durch überhaupt nicht bestimmt gerichtete, also durch diffuse Reize veranlasst werden, oder bei denen doch eine even- tuelleReizrichtungohneEinfluss ist. (Strassburger: Lehrbuch der Botanik für Hochschulen, 11 Auflage, S. 274.) Archiv f. mikr. Anat. Bd. 90. Abt. I. 3

34 WaailteitiG ra snitechk:

ist also sicher, dass ein Organ in den verschiedenen Stufen seiner Ausbildung eine verschiedene Empfindlichkeit gegen Radiumstrahlen besitzt; und ich nehme mit O. Levv an, dass der Grad der Empfindlichkeit, soweit die Wirkung der y-Strahlen in Betracht kommt. von dem Grad der Selbstassimilation des betreffenden (sewebes oder Organs bestimmt wird, dieser zeigt sich histologisch besonders durch die Zahl der zu beobachtenden Mitosen. Nur glaube ich im Gegensatz zu OÖ. Levy, dass ein Organ mit starker Selbstassimilation zwar durch einmalige Bestrahlung sofort stark beeinflusst wird, sich aber auch am schnellsten wieder erholt, so Jange die ruhenden Kerne nicht auch schon gelitten haben (vel. Wiederauftreten von Mitosen in bestrahlten (reweben, 8. 29).

Eine primäre Schädigung der Blutgefässe, wie sie von Guyot, Danvse. in einigen Fällen auch O. Le vy angegeben wird, habe ich nicht bemerken können. Die bei meinen Versuchen auftretenden Blutstauungen sind immer erst eine sekundäre, durch Schrumpfung des Gallertgewebes ausgelöste Erscheinung. —

Obwohl meine Versuche nicht systematisch nach dieser Riehtung hin angestellt worden sind, kann ich doch unter Be- rücksichtigung der Ergebnisse anderer Autoren, besonders O. und G. Hertwigs, O.Levys und Packards und der in der Radium- therapie jetzt häufig Anwendung findenden Abfilterung der #-Strahlen behaupten, dass meine Versuche ebenfalls eine Stütze bilden für folgende Theorie:

Die y-Strahlen des Radiums und Mesothoriums verändern (unter Umständen sofort ohne jede Latenz) stark die normale Struktur der Kerne in mitotischer Teilung oder nicht weit vor bezw. nach der Teilung, die %-Strahlen dagegen üben auf das lebende (sewebe einen Reiz aus, der sich z. B. in der Radionastie der Pigmentzellen, in der Veränderung der (Quellbarkeit von Proto- plasma und Gallerte und damit zusammenhängenden Schrumpfungs- erscheinungen kund tut. Durch Zusammenwirkung von ß- und y-Strahlen entstehen die recht verwickelten, zum Teil sekundären Erscheinungen, die von den verschiedenen Autoren beschrieben worden sind. Es tragen zu der Verwicklung natürlich auch noch sehr stark bei die Beschaffenheit und der physiologische Zustand, besonders der Grad der Selbstassimilation der benutzten Versuchs- objekte.

Die Wirkung der Radiumstrahlen auf tierische Gewebe. 39

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38

DV

0

Walter Grasnick: Die Wirkung der Radiumstrahlen usw.

Erklärung der Abbildungen auf Tafel Il.

. Reihe IIl: unbestrahltes Pigment des Schwanzes, vergr. ungefähr 50 X... . Reihe IIl: Pigment des Schwanzes nach !/«—1 Stunde Bestrahlung, vergr..

ungefähr 50 x.

. Reihe Il: Mitose in der Epidermis einer Kontrollarve, vergr. 690 X. . Reihe II: Mitose in der Epidermis sofort nach 1'/» stündiger Bestrahlung,

vergr. 546 X.

. Reihe III: Mitose in der Epidermis sofort nach 50 Minuten Bestrahlung,

vergr. 546 X. veihe II: Mitose in der Epidermis 17'/s Stunden nach 50 Minuten Be-- strahlung, vergr. 546 X.

. Reihe III: Mitose in der Epidermis 5 Tage nach 50 Minuten Bestrahlung,.

vergr. 546 X.

. Reihe III: Mitose in der Epidermis 1 Tag nach 50 Minuten Bestrahlung,.

vergr. 546 X. veihe I: Epidermis einer Kontrollarve, vergr. 690 X.

. Reihe 1: Epidermis 7 Tage nach 1?/ı stündiger Bestrahlung mit 7,4 me

RaBr,, vergr. 690 X.

. Reihe I: Epidermis 10 Tage nach 1 stündiger Bestrahlung mit 55 ma

Mesothorium, vergr. 690 X.

. Reihe I: Epidermis 14 Tage nach 1stündiger Bestrahlung mit 55 me

Mesothorium, vergr. 690 X. veihe III: Verhältnismässig wenig verdickte Stelle der Epidermis 32 Tage- nach 50 Minuten Bestrahlung, vergr. 690 X.

>)

. Reihe I: Erweitertes Gefäss und Umgebung 10 Tage nach 1 stündiger-

Bestrahlung mit 55 mg Mesothorium, vergr. 546 X.

. Reihe III: Gallertgewebezelle und Leukozyt im Gallertgewebe nach Be-

strahlung, vergr. 546 X.

. Reihe 111: Zelle aus der Chorda 24 Tage nach 50 Minuten Bestrahlung,.

verer. 290 X.

. Reihe I: Ende der Chorda 10 Tage nach 1 stündiger Bestrahlung mit

55 mg Mesothorium, vergr. 146 X. teihe III: Kerne des Rückenmarks 32 Tage nach 50 Minuten Bestrahlung mit 50 mg Mesothorium, vergr. 546 X.

Aus dem Zooloeischen Institut der Universität Lemberg unter der Leitung von Prof. Dr. Joseph Nusbaum-Hilarowiez.

Über Plasmastrukturen in Sinnesorganen und Drüsenzellen des Axolotls. Von Dr. Cecylia Beigel-Klaiten, 2. Assistentin am Zoologischen Institut der Universität Lemberg.

Hierzu Tafel II und IH.

In meiner im Jahre 1915 erschienenen Arbeit über die liegeneration des Geruchsorgans bei Cypriniden (1. 1915) beschrieb ich den in sämtlichen Zellen der Riechschleimhaut von Tinca vulgaris auftretenden Golgi-Kopschschen Apparat. Zugleich beschrieb ich diese Zellstruktur in demselben Organ beim älteren Axolotl. Da ich jedoch über kein embryologisches Material ver- fügte, musste ich damals auf das eingehendere Studium dieser Struktur verzichten.

Da nun im Frühjahr des Jahres 1914 im hiesigen Zoolo- gischen Institut eine Axolotlkultur glückte, verwandte ich das Material zum Studium der Hautsinnesknospen und der Leydigschen Zellen, sowie auch der vielzelligen Drüsen, ferner der Sinnes- epithelien der Riechschleimhaut und Maculae acusticae. indem mich ausser dem Golgi-Kopschschen Apparate das Entstehen der von Kolmer (15. 1910) in sämtlichen Stützzellen der Sinnes- organe konstatierten „Stützfibrillen“ beschäftigte. Zum Studium der Zellstrukturen wurden folgende Konservierunes- und Färbungs- methoden angewendet. und zwar für:

1. Kontrollbilder: Carnoys Lösung mit nachfolgender Fär- bung mit Hämatoxylin nach Heidenhain oder Delafield: — Sublimat, Tinktion nach Biondi-Heidenhain:

2. Mitochondrien: Flemmings starkes Gemisch. Tinktion nach Benda, — Champys Gemisch (4, 1911) (Kali- bichromat - Chrom - Ösmiumsäure), Tinktion nach Kulls (16, 1913) Modifikation der Altmannschen Methode oder Hämatoxylin nach Heidenhain:; — Kopschs kali-

40 Cecylia Beigel-Klaften:

bichromat - Formol-Methode, Eisenhämatoxylin ; — Sublimat- Osmiumsäure (3:4), Tinktion: Hämatoxylin nach Heiden- hain, meistens nach Bleichung in Kalihypermanganicum und Oxalsäure;

3. @olgi-Kopschschen Apparat: Cajals Silberreduktions- Methode (ohne Vorfixierung, modifizierte I. Methode 1905), — UCajal-Golgis Arsennitrat - Methode, — Kopschs Osmiumsäure-Methode (2°/o Osmiumsäure durch 10—12 Tage bei 25°C), Kopsch-Weigl (32, 1912): Sublimat + Osmiumsäure (3:1) 3—5 Stunden, Wässerung, nachber Kopseh:

4. Stützfibrillen: Kolmers Gemisch (Kalibichromat 10°/o + Teile, Formol 4°/o 2 Teile, Eisessig 1 Teil), Tinktion nach Heidenhains Hämatoxylin oder Molybdänhämatoxylin.

I. Genese der Stützfibrillen in Hautsinnesknospen, Riechepithel und Maculae acusticae.

Die Befunde bezüglich des allgemeinen Baues der Sinnes- knospen und ihrer Hauptkomponenten beim geschlechtsreifen Axolotl sind in vollem Einklange mit den Schilderungen dieser Organe, die Bugnion (2, 1873), Merkel (22, 1880), Malbranc (20, 1876) und Kolmer (15, 1910) geliefert haben. Auch im Auftreten und der Verteilung der sog. Stützfibrillen kann ich der von Kolmer gegebenen Schilderung vollkommen beipflichten. Zum Nachweis dieser Strukturen bediente ich mich zwar des Kolmerschen Verfahrens, aber auch die Fixierung in Sublimat- Osminm ergab besonders schöne Resultate, indem die Schrumpfung der Zellelemente fast ganz ausblieb, und die Bilder auch an der Zellperipherie sehr distinkt hervortraten. In Fig. 1, die einen Längsschnitt durch eine Sinnesknospe aus der Kopfregion eines etwa ein Jahr alten Axolotls darstellt, ist die starke Ausbildung der Stützfibrillen wahrzunehmen, und zwar in den äussersten, zwiebelschalenförmig angeordneten Elementen „nur einzelne, längs- verlaufende, sehr ungleich die Farbe festhaltende Fäserchen‘, wie Kolmer schildert. Mehr gegen die Mitte finden wir ein Gewirre der wellig verlaufenden Fäden, die den ganzen plas- matischen Teil der Stützzellen ausfüllen und bis zu ihrer freien, äusseren Oberfläche sich erstrecken. — Die tlaschenförmigen,

Plasmastrukturen in Sinnesorganen und Drüsenzellen des Axolotls. 41

kurzen, zentralen Sinneszellen (sekundäre Sinneszellen) zeigen, wie auch Kolmer bemerkt. die Fibrillen nur andeutungsweise. Das Plasma dieser Zellen ist bedeutend dunkler und dichter als dasjenige der Stützzellen. Der grosse, meist runde Kern der Sinneszelle tingiert sich sehr intensiv, „oberhalb und unterhalb desselben finden sich mit grosser Konstanz eine Anzahl grober “sranulationen. die sich mit Hämatoxylin intensiv färben“. In unserer Abbildung sind die genannten Granulationen ausser- ordentlich prägnant. sie liegen besonders zahlreich unterhalb mancher Zellkerne, hier gleichsam eine Perlenschnur bildend, in unmittelbarer Nähe des Kernes, oder man sieht sie vereinzelt in einem kleinen Abstand vom Kern. In bezug auf die Herkunft dieser dicken Granulationen können Präparate, die nach den ver- schiedensten Methoden behandelt wurden, Aufschluss geben. So bemerkt man an Sublimatpräparaten, diemit Ehrlich-Biondischer l.ösung tingiert worden sind, wie überhaupt nach Tinktionen, die den Nukleolus vom Kernchromatin unterscheiden lassen, dass in den Sinneszellen — besonders in sehr jungen Sinnesknospen — eine Fragmentierung des Nukleolus in dieke Schollen stets vor- kommt. Nun kann man aber Bilder wahrnehmen, die eine Ab- schnürung kleiner Nukleolus- Fragmente sehr wahrscheinlich machen. Die Fig. 2 ist einem Präparate entnommen. das in Carnoys Flüssigkeit fixiert und mit Eisenhämatoxylin tingiert wurde: es kommen hier die kleinen lokalen Erhebungen am Kerne zum Vorschein. in welche sich die Nukleoluskörnchen einlagern. Dasselbe ist auch in Fig. 3 zu sehen, die eine Sinnesknospe eines 6—S mm langen Axolotls, die nach der Altmannschen Methode behandelt wurde. darstellt. Auch sind oft am unteren oder oberen Pole der Sinneszellenkerne ein oder mehrere finger- förmige, kurze Fortsätze vorhanden, sogar bei ganz tadelloser Fixierung der Zellelemente, so in Fig. 1 in den an der Peripherie gelegenen Sinneszellen. Diese Fortsätze und Einkerbungen sind vielleicht als Schrumpfungen der Stellen des geringeren Wider- standes in der Kernmembran nach erfolgter Abschnürung der 'Nukleolen-Fragmente zu deuten.

Es liegen die oben erwähnten dicken Granula oft so eng dem Kerne an, dass man sich der Folgerung, sie wären mit den ausgestossenen Nukleolus- Fragmenten identisch, nicht ver- schliessen kann, wenn auch bisweilen das Rot der ausserhalb des

42 Cecylia Beigel-Klaften:

Kernes liegenden Granulationen bei manchen Tingierungen ein leuchtenderes und helleres ist, als dasjenige der Nukleolarkörnchen im Kerne, was entweder in einer spezifischen Differenzierung der Granulationen. oder bloss in der veränderten histo-chemischen Einwirkung der Umgebung seinen Grund hat.

In sehr jungen Knospen, die bloss aus 2—3 Sinneszellen und einer geringen Zahl von Stützzellen bestehen, sind diese Granulationen in bedeutend erösserer Zahl unterhalb und ober- halb des Kernes vorhanden. Auch sind sie in diesem Stadium sehr klein (Fig. 2). und da wir sie in etwas älteren (Fig. 3) Sinnes- knospen in viel geringerer Zahl, aber stärkerer Grösse vorfinden. ist ein Zusammenfliessen der kleinen Körnchen zu endgültig am unteren Kernpol funktionierenden anzunehmen, und zwar im Zu- sammenhange mit einer ähnlichen Verwertung der oberhalb des. Kernes gelegenen (ranulationen. Dies bezieht sich nämlich auf die äussere, freie Oberfläche der Sinneszellen. Bei geschlechts- reifen Exemplaren hat Kolmer an der Oberfläche weder Sinnes- stifte, noch andere entsprechende Bildungen gesehen. \on jüngeren Tieren, bei welchen die Knospe in einem Grübchen liegt, sagt Kolmer: „es tragen alle Sinneszellen kleine Kappen, unterhalb- derer das Protoplasma der Zelle am dunkelsten gefärbt ist. Auf dieser Kappe, die durch Kittleisten mit den Stützzellenköpfen. wie in einer Membrana reticularis verbunden ist. steht der Sinnesstift. ein feiner Faden. der in die Zelle hineinzieht .... - /wischen den Sinnesstiften bemerkt man eine strukturlose, nur mit den Stützzellen zusammenhängende Masse. die schon von verschiedenen Autoren erwähnte, von anderen Seiten wieder bestrittene Kupula.“ Die oberflächliche Kappe ist in der von Kolmer beigefügten Figur sehr schwach tingiert. nur ihre Umrisse sind sichtbar, was die Folge der von ihm angewandten Methode ist, da nach Fixierung in Sublimat-Osmium, Flemmings oder CGhampys Flüssigkeit der periphere Teil der Sinnesknospe sich intensiv färbt und alle Details recht deutlich erkennen lässt. CarnoysMischung wirkt ähnlich der Kolmerschen: der verhältnis- mässig grosse Zusatz von Essigsäure wirkt destruierend auf die gleichen Elemente.

In Fig. 1ı sind am distalen Ende der Sinneszellen durch Eisenhämatoxylin stark tingierte Bildungen zu sehen, die der Kappe entsprechen. Wir glauben diese Bildung ihrer Form nach

Plasmastrukturen in Sinnesorganen und Drüsenzellen des Axolotls. 45

als eine Scheibe (Diskus) auffassen zu dürfen, ähnlich der Kopf- platte der Haarzellen in den Maculae acusticae: nur sind die Bildungen in den Hautsinnesknospen bedeutend dicker. Der unmittelbare Zusammenhang des Sinnesstiftes mit dem in der Zelle vorhandenen, oft unmittelbar bis zur Scheibe sich ziehenden zarten Faden ist schwer zu konstatieren. Schneider (29. 1908), der auch in den Stützzellen der Salamanderlarve Stützfibrillen gesehen hat. sieht am basalen Teile des Sinnesstabes einen ihn umfassenden Ring, dessen Bedeutung für ihn unklar ist. Wenn also der Lage nach dieser Ring der Scheibe entspricht — so fehlt in ihr das weite Lumen, um sie als Ring ansehen zu können. An unseren Präparaten war stets ein deutlicher Sinnesstift zu sehen: die ihn umgebende strukturlose Hülle hatte die Form eines Konus. ‚Jede Sinneszelle besitzt einen Konus. der mit der sog. Kupula identisch ist. Kittleisten sind stets zu beobachten.

In sehr jungen Knospen von 6—Smm langen Axolotl- embryonen findet man schon diese Kappen oder Scheiben als knopfartige Verdickungen am äussersten Zellende ausgebildet. In bezug auf Tingierung verhalten sie sich vollkommen analog den unterhalb und oberhalb des Kernes sich betindenden, bereits besprochenen, kleinen Granulationen. Man gewahrt oft an solch jungen Knospen eine Ansammlung der kleinen Körnchen. dicht am kaum angelegten Diskus, ihm unmittelbar anliegend, wo sie auch zur Bildung dieser Scheibe verbraucht werden. Nur sehr wenige erhalten sich noch in erwachsenen Sinnesorganen.

In Fig. 1 sind aber auch die feinen, in Ketten geordneten Mitochondrien der Sinnesknospe zu sehen, und zwar in einer für die reife Knospe typischen Weise. Sowohl Stütz- als Sinnes- zellen enthalten kurze Granulaketten (Chondriomiten) oder auch ganz vereinzelte im Plasma zerstreute Chondriosomen. In den Sinneszellen befinden sich die Chondriomiten in grösserer Zahl und dichterer Anordnung, wasdie Ursache der intensiveren Tinktion des Plasmas dieser Zellen ist; in den Stützzellen liegen spärliche Granulaketten zwischen den Fibrillenzügen. Man bemerkt weiter, dass die Granulationen der Sinnesknospe feiner sind als diejenigen der umgebenden indifterenten Epithelzellen. Ganz anderen Ver- hältnissen begegnen wir in sehr jungen Knospen. die nach einer der eingangs zitierten Mitochondrien-Methoden behandelt wurden. In Fig. 4 ist eine Sinnesknospe eines etwa 6 mm langen Axolotls

44 GCecylia Beigel-Klaften:

‚abgebildet, in welcher die embryonale Ausbildung des Chondrioms zum Vorschein kommt. In den flaschenförmigen Sinneszellen ziehen dichte Reihen von Chondriomiten distal vom Kerne bis zur knopfartigen Verdickung der Scheibe, auch unterhalb des Kernes sind Chondriosomen vorhanden: in den die Sinneszellen um- gebenden Stützzellen ziehen ebensolche Granulaketten von ausser- ordentlicher Länge, an der äussersten Zellperipherie beginnend, bisweilen bis an das basale Ende der Zelle reichend. An der Zellperipherie liegen die Chondriomiten einander parallel, in den tieferen Plasmapartien ist ihr Verlauf kein regelmässiger, sie kreuzen einander und bilden Schleifen. Das hier angewandte Verfahren lässt auch die, obgleich in sehr geringer Zahl, dennoch schon vorhandenen Stützfibrillen zum Vorschein kommen: sie liegen nämlich zwischen den Chondriomiten als sehr feine, teils glatte, teils granulierte Fäden. Deutlicher ist ihr Auftreten in Fig. 53 zu sehen. Auch hier sind die Fäden an der äussersten Zellperipherie einander parallel, durchsetzen mit ihren Zügen die Zelle ihrer ganzen Länge nach. Im basalen Teile sind sie meistens schon einheitlich und glatt, im distalen. peripheren Teile ist ihr granulärer Bau noch deutlich. Die Zahl der Chondriomiten- ketten ist bedeutend vermindert, und es ist evident, dass die Lage, Form und Anordnung dieser ersten Stützfibrillen voll- kommen derjenigen der bereits geschilderten, ausserordentlich langen Chondriomiten entspricht. Die Feststellung der Tatsache, (dass die Chondriomiten zum Aufbau der sog. Stützfibrillen ver- braucht werden, ist insofern erleichtert, als der Vergleich reiferer Sinnesknospen mit sehr jungen, aus einer geringeren Zahl von Zellen bestehender Knospen sichere Anhaltspunkte bietet.

So müssen wir feststellen, dass das Auftreten von Stütz- ftbrillen, deren basale Teile glatt, deren periphere dagegen granuliert sind, eine von den Fixierungstlüssigkeiten unabhängige Erscheinung ist, da wir dies nach den verschiedensten Mitochondrienverfahren stets beobachtet haben, und zwar dort, wo sich die Fibrillen erst differenzierten. Also in jungen Knospen liegen die granulierten Fäden in Stützzellen, die unmittelbar den flaschenförmigen Sinnes- zellen anliegen, in reiferen finden wir solche Bilder in den äussersten, zwiebelschalenförmigen, mit der indifferenten Epidermis angrenzenden Stützzellen. Da wir in dieser Region am häufigsten Mitosen begegneten, betrachten wir dieselbe als Wachstumszone

Plasmastrukturen in Sinnesorganen und Drüsenzellen des Axolotls. 45

der Stützzellen und somit auch als Difterenzierungsregion der Stützfibrillen. Wenn mithin in reiferen Sinnesknospen (Fig. 1) der periphere Teil der Knospe sich so darstellt, dass in den flaschenförmigen Sinneszellen sehr zahlreich Chondriomiten auf- treten und zwischen ihnen nur spärlich Stützfibrillen, in den dem Zentrum nächstliegenden Stützzellen ein umgekehrtes Verhältnis vorliegt. indem sehr zahlreiche Züge wellig verlaufender, glatter Stützfibrillen die Zelle durchziehen und nur spärlich kurze Chondriomitenketten vorhanden sind, wenn dagegen in den vom Zentrum am meisten entfernten, in der Wachstumszone der Stützzellen gelegenen Zellen die Fibrillen einen evident granu- lären Bau aufweisen und eine geringere Zahl der Chondriomiten als in den angrenzenden Epithelzellen vorhanden ist, — so können wir diese Verschiedenheit der Ausgestaltung nicht etwa auf lokale Mängel der Fixierung zurückführen.

So ist auch die Äusserung Kolmers, dass an der Knospen- peripherie die Stützfibrillen nur vereinzelt, ungleich die Farbe festhaltend, auftreten, im Einklange mit unseren Befunden, denn die jungen Fibrillen sind sehr zart, tingieren sich schwach und erlangen, wie es scheint, nur allmählich ihre Widerstands- fähigkeit gegenüber der Essigsäure. In den äussersten Stütz- zellen sind in der Abbildung, die Kolmer seiner Beschreibung beifügt (Fig. 1, 1910), überhaupt keine Fibrillen sichtbar, an analogen Stellen der nach Mitochondrien-Methoden behandelten Knospen sind gerade die evidentesten Prozesse der Fibrillen- bildung wahrzunehmen.

Die in jungen Sinnesknospen parallele Anordnung der Fibrillen stellt ein Entwicklungsstadium dar; wie eingangs erwähnt wurde, haben die Fibrillen in reiferen Knospen einen welligen Verlauf, obgleich in den äussersten Stützzellen noch solche von paralleler Anordnung vorzufinden sind. Das oben angeführte Verhältnis bestätigen vollkommen die in Carnoys Flüssigkeit fixierten und mit Eisenhämatoxylin tingierten Präparate. In jungen, 6—S mm langen Axolotl-Larven, wo die Anlage der Sinnesknospe schon ‘vorhanden ist, sind nach der genannten Fixierung keine Fibrillen zu sehen, auch die Scheiben am distalen Ende der Sinneszellen tingieren sich nur sehr schwach, dagegen sind solche junge Knospen nach der Konservierung in Champys Mischung von Chondriomiten fast ganz überfüllt.

46 Cecylia Beigel-Klaften:

Beachtenswert ist der Umstand. dass weder in den Sinnes- knospen der Haut, noch in anderen Sinnesepithelien Chondrio- konten vorkommen, es sind stets Granulaketten oder vereinzelte Körner vorhanden. während im Knorpel ausser den genannten Formen auch sehr lange, einheitlich dicke Chondriokonten zum Vorschein kommen.

In den Epidermiszellen finden sich beim Axolotl. ähnlich wie Luna (19, 1913) bei Bufo vulg. konstatiert. zwischen den Pigmentkörnern die Chondriomiten (neben kurzen Chondriokonten und Chondriosomen) am häufigsten. und ist die Form der ein- zelnen Elemente etwas voluminöser als in der Hautsinnesknospe. Auch liegen die Chondriomiten im indifferenten Epithel beim Axolotl wie auch bei anderen Tieren immer so, dass ein homo- gener Kutikularsaum von ihnen frei bleibt, dagegen erstrecken sie sich sowohl in den Sinneszellen als auch den Stützzellen der Iinospe bis an die äusserste Oberfläche dieser Zellen — in den Sinneszellen bis zur Scheibe reichend.

Die Fibrillen der Gaumenknospen differenzieren sich in gleicher Weise. (Gelegentlich sei bemerkt. dass die Stäbchen- bildungen, die Kolmer (15, 1910) an der Oberfläche der Gaumen- knospen beschreibt, überhaupt auf der ganzen Gaumenschleimhaut sehr junger Axolotlexemplare vorhanden sind.

Instruktiv sind ferner Entwicklungsstadien des Geruchs- organs. In Fig. 13 ist der zentrale Teil des Organs bei einem 7—s mm langen Axolotl, nach Behandlung mit Champys Mischung und Kulls Modifikation der Altmannschen Methode, abgebildet. Die langgestreckten Riechzellen sind von Chondrio- miten fast vollständig angefüllt; nur kleine vakuolenartige Räume ‚sind von ihnen frei. Auch in diesem Sinnesepithel erstrecken sich die Chondriosomen in Riech- und Stützzellen an die äusserste Peripherie, während sie in den angrenzenden Flimmerzeilen sich nur bis zum homogenen Kutikularsaum erstrecken. Weder in den Sinnes-, noch in den Stützzellen sind hier Chondriokonten vorhanden. Dasselbe konnten wir auch in den Maculae acusticae beobachten, wo übrigens sehr lange Granulaketten, besonders in den Stützzellen sehr junger Tiere, vorkommen.

Sowohl an Hautsinnesknospen, als auch an den Maculae ‚acusticae kann man wahrnehmen, dass die Kerne der Sinneszellen resp. Haarzellen sich nach den. beim Mitochondrienverfahren

Plasmastrukturen in Sinnesorganen und Drüsenzellen des Axolotls. 47

üblichen Tingierungen sehr intensiv färben und während der Differenzierung nur langsam die Farbe abgeben; auch scheint die Kernmembran von einer Schichte von Chondriosomen um- geben zu sein, die ihr unmittelbar anliegen, weshalb bei Ober- flächenschnitten der ganze Kern als dunkle Masse sich darstellt und durch dieses Verhalten von den Kernen des indifferenten Epithels. wo die Differenzierung eine bedeutend raschere ist, sich unterscheidet.

Zwischen den langgestreckten, von Chondriosomen ganz überfüllten Zellen sind in Fig. 13 hellere Zellen zu sehen, die ebenfalls Granulaketten enthalten, wenn auch nicht so zahlreich wie die ersteren. Wir glauben, gestützt auf die bei älteren Tieren herrschenden Verhältnisse. diese dunklen, von Chondrio- somen fast ganz überfüllten Zellen als eigentliche Riechzellen, die helleren, mit geringerer Ausbildung des Chondrioms, als Stütz- zellen ansehen zu dürfen. Die Umrisse der letzteren sind nicht so deutlich wie die der ersteren, ein Verhalten. das wir auch bei um vieles älteren Tieren, so in Fig. 14, die eine entsprechende Partie aus der Riechschleimhaut eines etwa ein Jahr alten Axolotls abbildet, feststellen können. Zu diesem Unterschied trägt vor allem der enorme Gehalt an Chondriosomen bei, der die schmale Zelle fast ganz ausfüllt, ferner die morphologischen Eigentümlich- keiten der ganzen Zelle und ihres peripheren, Sinnesfortsätze tragenden Teiles. Während der Färbung verhalten sich die Riechzellen charakteristisch, indem sie sehr intensiv durch Säure- fuchsin oder Eisenhämatoxylin sich tingieren, erst nach längerem Differenzieren erscheinen die die Zelle ausfüllenden Chondrio- somen.

Schon in sehr jungen Stadien sieht man in den Stützzellen die von Kolmer daselbst beschriebenen Stützfibrillen, und zwar in einer der Entwicklung dieser Elemente in den Hautsinnes- knospen ganz analogen Weise. Ausser kurzen, glatten Fäden sind solche von körnigem Bau zu sehen, oder aber sie sind teils glatt, teils granuliert, indem die granulierten Teile eines Fadens deutlicher als die glatten Fadenteile zum Vorschein kommen. Solche Fäden sind sowohl im basalen, als auch im peripheren Teile der langgestreckten Zellkörper vorhanden, was gegen die Annahme einer eventuellen schlechten Fixierung der Peripherie spricht. Es sei erwähnt, dass die von Kolmer an

48 Gecylia Beigel-Klaften:

der Oberfläche der Riechschleimhaut beschriebenen blasigen Ge- bilde („blasige Sekretion“) stets vorhanden waren.

Betrachten wir noch die Macula acustica eines smm langen Axolotls, die in Fig. 15 zu sehen ist. Die kurzen Haarzellen sind von den langgestreckten Stützzellen leicht zu unterscheiden. In den ersteren sehen wir nur verhältnismässig kurze Chondrio- miten, die meistens am oberen Zellenpol unterhalb der Deckplatte. aber in unmittelbarem Kontakte mit ihr, eine Anhäufung bilden. In den schmalen Stützzellen sind ausserordentlich lange Chon- driomiten, die sich bis an die äusserste Oberfläche des Epithels erstrecken. vorhanden. Stützfibrillen waren in diesem Stadium noch nicht zu sehen, bei älteren Tieren sind sie jedoch sehr schön ausgebildet, und vermindert sich hier wie in den Stützzellen der Sinnesknospen und des Riechepithels die Zahl der Uhondriomiten, jedoch nicht bis zu totalem Schwund. Demgegenüber ist das Verhalten der Sinneselemente, so der Sinneszellen der Haut- knospen,. der Riech- und Haarzellen, durch die Persistenz des Chondrioms bis zu vollkommen reifen Stadien und auch fernerhin charakteristisch.

Die Ausbildung des Chondrioms im Flimmerepithel, das die Gruppen der Riechzellen voneinander trennt, ist diejenige für Epithelien allgemein bekannte. Bemerkenswert ist die Gruppie- rung der Chondriomiten in zwei Gebiete. Erstens ist eine unmittelbar unter dem Cutieularsaum beginnende, in parallelen Zügen verlaufende Chondriomitenansammlung, deren Elemente nur selten den ganzen peripheren Plasmateil der Zelle durchziehen, und zweitens eine perinukleäre stärkere Ansammlung von Chondriomiten zu unter- scheiden (Fig. 14 und 10). Diese zweite Ansammlung sendet ihre Elemente auch in den sich verjüngenden, basalen Zellabschnitt. der, obgleich von Kernen der tieferen Epithelschichten umlagert, sich dennoch sehr gut verfolgen lässt. Zur Annahme solcher tegionen stärkerer Ansammlung der Chondriomiten verleitet der Umstand, dass fast in sämtlichen Flimmerzellen der zentrale Teil des peripheren, flimmertragenden Zellabschnittes nur von spärlichen Chondriomiten erfüllt ist, zwischen welchen ein hellerer, vom Chondriom fast völlig freier Teil sich abhebt. Wie später ausgeführt werden wird, befindet sich in diesem vom Chondriom fast freien Teile der Golgi-Kopschsche Apparat.

Plasmastrukturen in Sinnesorganen und Drüsenzellen des Axolotls. 49

Im basalen Teile der Flimmerzellen, in unmittelbarer Nähe des Kernes, bemerken wir sehr oft anstatt der kleinen Chondrio- somen dickere Schollen von runder oder ovaler Form, die einzeln oder auch zu drei bis vier zusammen liegen (Fig. 14 und 19). Es wird eine Wanderung dieser grossen Schollen beobachtet, indem man sie bisweilen vom basalen Zellabschnitte in den peri- pheren aufsteigen sieht, wobei sie, den engen Raum zwischen Kern und Zellgrenze passierend, sich zu langgestreckten, zylinder- förmigen Gebilden umformen. In färberischer Hinsicht verhalten sie sich gleich den Elementen des Chondrioms: Eisenhämatoxylin tingiert sie dunkelblau, Säurefuchsin rot, wenn auch bisweilen in einem helleren Ton als die Chondriomiten. Oft sieht man aber diese Gebilde (Fig. 14) in einer und derselben Zelle teils gefärbt. teils farblos, als helle kugelige Körper, deren Lage eine konstante ist. Da sich diese Gebilde jedoch in mikrochemischer Hinsicht auch gleich dem Golgi-Kopschschen Apparat ver- halten. werden wir auf sie später noch zurückkommen.

/u den Stützfibrillen der Sinnesepithelien nun zurückkehrend. können wir mit Rücksicht auf ihr Entstehen sie in die Reihe jener Differenzierungsprodukte der Plastosomen stellen, die Meves (24. 1910) und Duesberg (6, 1910, 7, 1912) als „paraplastische Bildungen“ bezeichnen. Die Vermehrung der Fibrillen scheint auch hier — wie in den Beobachtungen Firkets (10, 1911) bei der Bildung des Glaskörpers des Huhnes — auf dem Wege der Längsspaltung vor sich zu gehen, da in reiferen Knospen, die Zahl der ein welliges Gewirre bildenden Stützfibrillen diejenige der recht dicken Chondriomitenketten der Embryonalstadien bei weitem übertrifft. Hierdurch soll natürlich nicht behauptet werden. dass die Stützfibrillen das einzige Difterenzierungsprodukt des embryonalen Chondrioms der Stützzellen sind — es ist hier lediglich ein Organellum in seiner Entwicklung verfolgt worden. Auch wird hier im Gegensatz zu den Befunden von Firket auf die Entwicklung der Fibrillen nicht aus Chondriokonten. sondern aus Chondriomiten (Granulaketten) aufmerksam gemacht, als auch auf die teilweise Persistenz des Chondrioms in den Stützzellen, während es bei der Bildung des Glaskörpers des Huhnes vollends zum Aufbau der Fibrillen aufgebraucht wird. Die Färbbarkeit nach anderen Fixierungsweisen wie die Plasto- somen teilen die Stützfibrillen mit anderen paraplastischen Bil-

Archiv f.mikr. Anat. Bd.90. Abt. I. 4

0 Ceeylia Beigel-Klaften:

dungen, im besonderen mit den Protoplasmafasern der Epidermis, was auch Duesberg (6, 1910) an der Epidermis der Kaulquappe betreffs der in ihr vorhandenen dicken Fäden konstatiert.

II. Über den Ursprung der Drüsengranula und der Langerhansschen Netze der Leydigschen Zellen.

Die Untersuchungen von Regaud (27, 1909) und Mavas (21. 1909), Schulze (30, 1911) und Hoven (14, 1910) haben reichliche Beweise für die Verwertung des Chondrioms zur Granulabildung geliefert. Nichtsdestoweniger bietet die Ent- wicklung eines jeden Organs gewisse Besonderheiten, die auf den Prozess als solchen mehr Licht werfen. Umsomehr erwecken das Interesse Bildungen, über welche die verschiedensten Meinungen ausgesprochen worden sind, so die Langerhansschen Netze, denen eine Reihe von Autoren. wie Carriere (3. 1884), Pfitzner (26, 1884), Cohn (5, 1895), Leydig (18, 1868), Langerhans (17, 1871), Paulicki (25, 1884), Studnicke (31, 1909), Heidenhain (12, 1911), Meves (23, 1908) und Duesberg (7. 1912) ihre Aufmerksamkeit zugewendet haben. Die meisten Untersuchungen bezogen .sich jedoch auf ältere Larvenstadien, hauptsächlich der Salamander- und Tritonlarve, oder auf den erwachsenen Axolotl. Unsere Beobachtungen sind an sehr jungen, von 4—6 mm langen Axolotl-Exemplaren bis zu einjährigen und auch älteren Tieren gewonnen, und sind sie hinsichtlich der Verhältnisse beim erwachsenen Axolotl mit den überaus eründlichen Befunden Cohns und Heidenhains ın vollkommenem Einklange. Die Hauptergebnisse rekapitulierend, erwähnen wir, dass der von den Epidermiszellen umgebene kleinere Kern der Leydigschen Zelle die charakteristische Ein- kerbung schon in einem sehr frühen Entwicklungsstadium zeigt, dass diese Einkerbung ferner als konstante Erscheinung bei jeglicher Fixierungsweise zum Vorschein kommt. Leydigsche Zellen mit zwei Kernen finden wir nicht nur bei älteren Axolotl- Exemplaren: junge Stadien besitzen sie ebenfalls, wie überhaupt in bezug auf Zellteilungen bemerkt werden muss, dass auch während der Entwicklung verhältnismässig selten in den Leydig- schen Zellen Mitosen angetroffen werden. Die Zahl der Leydigschen Zellen scheint sich eher durch Differenzierung

Plasmastrukturen in Sinnesorganen und Drüsenzellen des Axolotls. 51

neuer Epithelzellen zu Drüsenzellen, als durch die Teilung letzterer zu vermehren.

Das Verhalten der Drüsengranula gegenüber Eisenhäma- toxylin ist in Fig. 20 zu sehen, das mit Cohns Befunden völlig übereinstimmt. Was die Entstehung der Granulationen betrifft, sagt Cohn, auf Beobachtungen an der Tritonlarve gestützt, dass sie in den Fäden des im Zelleibe sich ausspannenden protoplas- matischen Fach- oder Septenwerkes eine spezifische Umwandlung ‘des Protoplasmas selbst darstellen. Heidenhain (12, 1911) unterscheidet folgende Entwicklungsstadien der Leydigschen Zellen: „Erstlich treten in dem Zellenprotoplasma tropfenartige Gebilde in dichter Lagerung auf, durch welche die Zellsubstanz in ein Fach- oder Wabenwerk umgewandelt wird: die Substanz der Tropfen ergibt mit Vanadiumhämatoxylin eine Schleim- reaktion — jedoch möchte die Bezeichnung als Schleimzellen dadurch noch nicht gerechtfertigt sein. Zweitens bilden sich ın den Ecken des erwähnten Fachwerkes knotenartige Verdickungen, welche den serösen Drüsengranulis ähnlich sehen, jedoch aus einer direkten Metamorphose des Plasmas hervorgehen. Drittens brechen die erstentstandenen Vakuolen ineinander ein. und es bildet sich dadurch ein System von Strangwerken, welches die ‚beschriebenen Knoten oder Granula zunächst im sich enthält. Allein die Strangwerke schwinden und die Körner werden dadurch frei. Schliesslich enthält die Leydigsche Zelle ım Innern ausser dem Kern und geringen Plasmaresten als Haupt- bestandteil eine Unsumme rundlich eckiger Körper, welche un- verbunden nebeneinander liegen.“

jezüglich des Langerhansschen Netzes, das in Fig. 20 ebenfalls in einem etwas schräg geführten Tangentialschnitte zu sehen ist. ist seine Ausbildung vollkommen treffend von Cohn und Heidenhain geschildert worden — die Übereinstimmung der Bilder ist eine bis in die kleinsten Details vollkommene. Was die Genese des Netzes betrifit. so stellt es nach Paulicki und Gohn „rippenartige Verdickungen der Oberflächenschichte“ dar; nach Heidenhain ist es eine Differenzierung in der kinden- schicht des Plasmas, während Studnicka (31, 1909) das Netz aus Tonofibrillen. „die mannigfaltig sich vereinigend. an der Ober- fläche der durch keine wirkliche exoplasmatische Zellmembran

aussen geschützten Drüsenzellen ein vollkommenes Gitter bilden“, 4*

52 Cecylia Beigel-Klaften:

bestehen lässt, was jedoch Heidenhain durchaus ablehnt. Meves- (23, 1907) hat ferner die Frage aufgeworfen. ob die in der Weise wie Uhondriokonten sich färbenden Fäden des Langer- hansschen Netzes der Salamanderlarve mit solchen nicht identisch wären. Meves glaubt diese Frage bejahen zu können. da er anderenorts von dem Auftreten des Chondrioms in der Form von Netzen mit Berufung auf die in Rede stehenden Netze spricht. Auch sehen Meves und Samsonow (28, 1910) im Innern der Leydigschen Zelle spärliche Fadenkörner in der den Kern umgebenden Plasmaanhäufung.

Die Behandlung sehr junger Axolotl-Exemplare nach den verschiedensten, eingangs erwähnten Methoden ergab folgendes: 4—6 mm lange Tiere besitzen noch keine Leydigschen Drüsen; die aus zwei Zellschichten bestehende Epidermis lässt in dieser Hinsicht keine Differenzierungen wahrnehmen. Aber schon bei 6—5 mm langen Individuen sind in beiden Epidermisschichten Zellen: vorhanden, die durch ihr helleres Plasma und ihre Grösse leicht auffallen. Der Kern der Zelle ist gross, zeigt aber bereits die Einschnürung und in reger Fragmentierung begriffenes. reiches Nukleom. Der plasmatische Teil der Zelle stellt sich je nach Anwendung verschiedener Reagenzien verschieden dar.

So gewahrt man, nach Fixierung in Carnoysoder Kolmers Mischung und Tingierung mit Heidenhains Eisenhämatoxylin (Fig. 6), dass das helle Plasma aus einem dichten Fach- oder Septenwerk besteht. Weder in den Balken noch in den Maschen dieses Werkes sind nach obigen Behandlungsweisen irgend welche Granulationen zu sehen. Das Fachwerk füllt den Zelleib- bis an seine Peripherie aus, am dichtesten sind die Balken in der perinukleären Region.

Wird jedoch die Epidermis dieses Stadiums nach Champy- Kopsch (Bichromat-Formol) oder Sublimat-Osmium fixiert, und nachher mit üblichen Färbungsmitteln wie Eisenhämatoxylin, Säure- fuchsin, Kristallviolett behandelt, so ist das Bild vervollkommnet, indem alle Balken von kleinen, fast einheitlich grossen, intensiv sich tingierenden Granulaketten durchsetzt sind. Nichtsdeste- weniger ist das helle Plasma der Balken gut zu sehen, so dass ein regelmässiges Bild entsteht, indem dieses hyaloplasmatische Fachwerk die Lagerung der Chondriosomen bestimmt. Dass die ersten Granulationen das Chondriom der Zelle darstellen, beweisen

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„die vorher erwähnten Bilder nach Carnoys Flüssigkeit — ferner ‚der Umstand, dass in den umgebenden Epithelzellen ebenfalls nach diesem Verfahren keine Plastosomen, während sie bei den das Chondriom konservierenden Methoden sehr schön zum Vorschein kommen (Fig. S und 9), dass schliesslich in der zur Leydigschen Zelle sich differenzierenden Zelle keine andere Form des Chon- drioms als die genannten Granulationen auftritt; auch gehört hierher die von Carriere (3, 1884) beobachtete Tatsache, dass die ersten während der Entwicklung der Leydigschen Zellen zum Vorschein kommenden Körnchen durch Überosmiumsäure fixiert, durch wässerige Lösungen dagegen ganz oder zum Teil gelöst werden.

In Fig. 9 haben wir einen Längsschnitt durch die junge . Drüsenzelle vor uns, in Fig. 7 einen Oberflächenschnitt mit regel- mässigen Balken und in dieselbe eingelagerten Chondriosomen. Dieses Stadium ist von grosser Wichtigkeit, da es einen gemein- schaftlichen Ausgangspunkt für die beginnende Differenzierung der Granula im Innern der Zelle einerseits, und die Bildung des Langerhansschen Netzes andererseits darstellt.

Die einsetzenden Änderungen in den Chondriosomen äussern sich bald in den Färbungsunterschieden und dem Wachsen der Elemente. Die einen Balken füllenden Chondriosomen werden dicker, fliessen oft zusammen, dass sie kurzen Chondriokonten ähnlich sind, die jedoch ihre Verbindung mit anderen Balken lange behalten. (Gewöhnlich geht die Differenzierung an den Enden der kleinen Balken vor sich, woraus die wohlbekannten Bilder knotenartiger Verdickungen entstehen. Je grösser die Elemente werden, desto schwächer ihre Affinität zum Kristall- violett. Säurefuchsin und Eisenhämatoxylin. Die lose im Zelleibe herumliegenden Granulationen zeigen alle Abstufungen von dunkelrot resp. dunkelblau bis braungelb (Fig. 11) bzw. grau. Natürlich wurden die früheren Protoplasmabalken durch diesen Vorgang entweder ganz aufgebraucht, oder es sind seine Reste noch lange zwischen den einzelnen dicken Granulationen vor- handen. Das Zusammenbrechen des Fachwerkes findet aber hauptsächlich im mittleren Teile des Zellprotoplasmas statt. In unmittelbarer Nähe des Kernes, wie auch an der Zellperipherie bleiben die Balken erhalten. In ersterer Anordnung sind sie stets zu finden, sogar an bereits entwickelten Drüsenzellen älterer

4 Cecylia Beigel-Klaften:

Tiere (Fig. 20), wo die perinnkleäre Zone von in protoplasmatischen Balken eingelagerten Chondriosomen oder Chondriomiten ein- genommen ist. Oft ist diese ihre Anordnung in Balken eines Fachwerkes eine überaus schöne, manchmal sind die Maschen des Werkes sehr klein, wodurch unregelmässige Bilder entstehen, jedenfalls ist das Chondriom noch in reifen Ley digschen Zellen vorhanden (Meves, Samsonow). Nach Fixierung in Sublimat- Eisessig oder Kolm erscher Mischung stellt sich das perinukleäre Plasma als dunkler. homogener Hof dar, in welchem nur grössere Körner. also schon differenzierte Bildungen vorhanden sind, die jedoch nach Heidenhains Eisenhämatoxylin oder Säurefuchsin sich noch tingieren und so Übergangsformen zu den endgiltigen Granulationen darstellen. Somit ist das Heidenhainsche Schema der Entwicklung der Leydigschen Zellen dahin ergänzt, dass. die „knotenartigen Verdickungen“ des Protoplasmafachwerkes. Stadien der bereits zu Granulationen differenzierten Chon- driosomen und Chondriokonten darstellt, und glauben auch für die ersten „tropfenähnlichen Gebilde“ denselben Ursprung, wie für die anderen Zellgranula annehmen zu dürfen. Wie aus der Fig. 20 zu ersehen ist, tingieren sich die reifen Körner, resp. Fäden nicht mehr in der Weise der Mitochondrien; nach Kulls Modifikation (Fig. 12) sind sie bräunlichgelb, nach Eisenhäma- toxylin ist die charakteristische Entfärbung von der Peripherie in der Richtung gegen das Zentrum, wie dies bereits Cohn beschrieben hat, zu beobachten. Bisweilen ist die Entfärbung eine totale. Es sei bemerkt, dass die Granula gegenüber Säure- fuchsin vollkommen analog sich verhalten wie gegenüber Eisen- hämatoxylin, also rote Zentren mit gelben Randstreifen im Quer- schnitt oft zum Vorschein kommen. Vielleicht haben wir in diesem Zentrum ein Residuum des Chondriosoms, dessen Diffe- renzierung von der Peripherie nach dem Zentrum zuschreitet, oder es ist eine Folge der Fixierung.

Es wurde oben bemerkt, dass die Protoplasmabalken mit dem in diese eingelagerten Chondriom an der Peripherie erhalten bleiben (Fig. 11). Die Änderungen, die sich hier vollziehen, sind denjenigen bei der Granulabildung auftretenden ganz ähnlich, mit dem Unterschiede, dass hier der Zusammenhang zwischen den Balken erhalten bleibt, die Chondriosomen sich mithin in den von dem protoplasmatischen l’achwerke sozusagen geformten

l est

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Bahnen differenzieren, dieses Fachwerk in sich aufnehmen und verarbeiten. So entsteht das gitterartige Netz, das in jungen Drüsen eine ausserordentliche Regelmässigkeit aufweist (Fig. 7 und 16), um erst später durch Wachstum die periphische Gestalt. wie sie Cohn und Heidenhain geschildert haben, zu erlangen. In jungen Stadien tingiert sich das Netz tatsächlich gleich dem Chondriom, wir können es aber keineswegs als eine primäre Form des Auftretens desselben betrachten: schon das Auftreten seiner Elemente, der Chondriosomen, in protoplasmatischen Balken des Fachwerkes, das spätere Schwinden einzelner Chondriosomen und die Differenzierung zu soliden, einheitlichen Balken, die beim Axolotl eine enorme Breite und Dicke erlangen, die gleichzeitige Ver- minderung der Affinität zu Säurefuchsin, Kristallviolett und Eisen- hämatoxylin (Fig. 12) spricht dagegen. Auf letzteren Umstand sei ausdrücklich hingewiesen. Wie in Fig. 12 zu sehen ist, färbt sich das Netz nach dem Mitochondrienverfahren in einem kaum intensiveren Ton als die reifen Granulationen, und sogar nach Eisen- hämatoxylin, das die Langerhansschen Netze am intensivsten tingiert, lässt sich leicht eine Entfärbung des Netzes unter prägnantem Hervortreten desperinukleären Chondriomiten, erzielen. Dass wir ferner in diesen Netzen „paraplastische Gebilde“ sehen müssen, folgt auch aus ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber das Chondriom schädigenden Reagenzien. was von den sehr jungen, in Entwicklung begriffienen Leydigschen Zellen (6—8 mm lange Tiere) nicht behauptet werden kann.

Bei der Salamanderlarve, wo das Langerhanssche Netz aus schmalen Balken besteht, ist eigentlich die embryonale, regel- mässige Form des Netzes, die beim Axolotl ein Entwicklungs- stadium darstellt, zur funktionierenden während des ganzen Larvenlebens geworden. Nichtsdestoweniger sind auch bei der Salamanderlarve in frühen Entwicklungsstadien der Netze die in protoplasmatische Balken eingelagerten Chondriosomen zu sehen. Dagegen sind gar keine Anhaltspunkte für eine Fibrillärstruktur im Sinne Studnickas vorhanden.

Ausser den Chondriomiten in der perinukleären Zone der Leydigschen Zelle finden wir hiermit beim Axolotl an der Peripherie dieser Zellen keine undifferenzierten Elemente des Chondrioms. Die von Meves und Samsonow (28, 1910) in dieser Region gesehenen Fäden gehören zum Langerhansschen

56 Uecylia Beigel-Klaften:

Netze, das eine hochdifferenzierte Bildung des C'hondrioms dar- stellt. Ausserhalb des Netzes sind wohl Chondriomen vorhanden, aber sie sind den zwischen den Leydigschen Zellen eingelagerten Epithelzellen zuzurechnen.

Nach Behandlung der Leydigschen Zellen mit verschie- denen Fixierungsflüssigkeiten und den verschiedensten Tingie- rungen gewinnt man den Eindruck, dass zwischen den die Zelle ausfüllenden Körnern einerseits und dem Langerhansschen Netze andererseits in substantieller Hinsicht kein wesentlicher Unterschied vorliegt: das Netz scheint bloss solider, kompakter als die Granula zu sein, woher die Tönung in der Tinktion herrührt. Besonders ist das Verhalten nach Einwirken von Osmium- säure zu beobachten. Nach längerem Einwirken dieses Fixierungs- mittels stellen sich Körner und Netz als homogene, solide Balken resp. Granulationen dar, letztere öfters von eckigem, ausgezogenem “Wuerschnitt. Auch scheinen die Körner sich stark verlängern zu können, wodurch der dickfädige Habitus des Sekretes zustande kommt. Das Eindringen von Balken des Netzes zwischen die Granulationen ist besonders in jungen Drüsenzellen oft beobachtet worden; bisweilen verursachen diese ins Innere dringenden Balken eine Kammerung der Zelle, indem zwischen äussere und tiefer liegende Balken Granulationen eingeschlossen sind. Dieses Ver- halten stellt mit Rücksicht auf die hier angeführte Entwicklung der Leydigschen Zellen nichts Widersprechendes dar, indem in solchen Fällen die Differenzierung sich nicht streng auf die Rindenteile des protoplasmatischen Fachwerkes beschränkt, aber zugleich auch die Annahme einer spezifischen, vom embryonalen protoplasmatischen Fachwerke unabhängig tätigen Rindenschicht des Plasmas überflüssig macht.

Ein protoplasmatisches Fachwerk mit in dasselbe ein- gelagerten Ühondriosomen haben wir ebenfalls in der Entwicklung der vielzelligen Giftdrüsen des Axolotls beobachtet. Sowohl in Schaltzellen, als auch in den auf verschiedenen Sekretionsstadien sich befindenden Drüsen sind die Chondriosomen vorhanden. In Fig. 15 ist eine junge Axolotldrüse abgebildet, die nach der Altmannschen Methode behandelt worden ist. Das homogene Plasmafachwerk mit eingelagerten, sehr kleinen fuchsinophilen Granulationen ist zwischen den grossen Sekretkörnern zu sehen. Dieses Plasmafachwerk ist zwar in jungen Drüsen auch nach ge-

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wöhnlichen Fixierungsweisen zu sehen, nicht aber das eingelagerte Chondriom: auch sei bemerkt, dass beim Axolot|l während der Bildung des Sekretesnie das Auftreten von Mitochondrien (Chondrio- konten) ausserhalb des Protoplasmafachwerkes beobachtet wurde, dass mithin die Bildung der Sekretgranula in den vielzelligen Drüsen wie in den Leydigschen Zellen auf Kosten der in plasmatischen Balken liegenden Chondriosomen resp. Uhondrio- konten sich vollzieht.

III. Der Golgi-Kopschsche Apparat in den Sinnes- epithelien und Drüsenzellen des Axolotls.

Wie erwähnt wurde, beschäftigte mich in den untersuchten Organen der Golgi-Kopschsche Apparat, den sowohl bei älteren, als auch sehr jungen Tieren zu studieren die Möglichkeit sich darbot. Unter den angewandten Methoden ergab Weigls 35. 1912) Modifikation der Kopschschen Methode die weit- aus besten Resultate: die nach ihr behandelten Objekte geben für die vorstehenden Befunde das Hauptmaterial ab; während das Verfahren nach Kopsceh und Cajal (I. Methode) ebenfalls brauchbare Präparate lieferte, konnten die vermittels der Cajal- (rolgischen Arsennitrat-Methode erzielten Bilder nur vergleichs- weise herangezogen werden. Überhaupt wurde eine beträchtliche An- zahl von Material verbraucht, ehe es gelang, nach der letzt- genannten Methode gute Präparate aus der Epidermis der jungen Tiere zu erlangen. ‚Jedenfalls könnte nach den gemachten Er- fahrungen die Arsennitrat-Methode als einziges Verfahren zu eingehender Untersuchung durchaus nicht genügen.

Wir beginnen mit der Beschreibung der Befunde in der Riechschleimhaut eines etwa ein Jahr alten Axolotls.. Wie man in den Fig. 24 und 26 sieht, ist der Golgi-Kopschsche Apparat sowohl in den Riechgruben, als auch in dem Falten bildenden Flimmerepithel in einer ausserordentlich klaren und distinkten Weise entwickelt. In Riech- und Stützzellen (Fig. 26) bildet er sehr lange, dünne Fäden, die den schmalen protoplasmatischen Zellkörper an seiner Peripherie zwischen Kern und äusserer Zell- obertläche durchziehen. Die Fäden beginnen in unmittelbarer Nähe des Kernes, ziehen unter mannigfachen Knickungen und Win- dungen aufwärts, oft Schleifen bildend; die Fäden sind sehr dünn,

98 Cecylia Beigel-Klaften:

tief schwarz und in ihrer nächsten Umgebung oder auch in ihrem Verlauf eingefügt oder als Varikositäten finden sich oft sehr kleine (sranulationen. die zu den Fäden in einer Beziehung zu stehen scheinen. Die Fäden aller Riech- und Stützzellen erstrecken sich recht weit in den langgestreckten Zellkörpern. einen breiten. von ihnen immer freien plasmatischen Raum zurücklassend.

(senaue Musterung sämtlicher Zellen einer Riechgrube zeigt. dass die Ausbildung des Apparates in den Riech- und Stützzellen die gleiche ist. An isolierten Zellen stellt sich der Apparat so vor, wie er in Fig. 530 zu sehen ist, wo auch die periphere Lage der Fäden, besonders im basalen Zellteile. zum Vorschein kommt. Es ist schwer zu entscheiden. ob hier ein Netz ausgebildet ist. Anastomosen kommen sehr selten ver, am distalen Zellende, wo die Apparatfäden verschwinden, sieht man gewöhnlich in jeder Zelle zwei Fadenenden. An Querschnitten durch die Riech- schleimhaut ist die periphere Lage der Apparatfäden sehr deutlich zu sehen; so in Fig. 25, wo die Schnittrichtung etwas schief ver- läuft. Die Schleifen der Fäden umgeben die Peripherie der schmalen Zelle, ihr zentraler Teil ist von Fäden fast immer frei. Anders in den Flimmerzellen: hier stellt der Golgi-Kopschsche Apparat kurze, geknickte, sehr dünne Fäden dar, so in den Fig. 24 und 29. Auch hier liegen die Fäden in einem recht weiten Abstand von der äusseren Zelloberfläche und nehmen vor- wiegend den mittleren Plasmateil zwischen Kern und Lumen ein. wie es auch bei anderen Epithelien der Fall ist. In Fig. 27 ist eine Partie des Riechepithels mit den angrenzenden Flimmer- zellen abgebildet. Die Ausgestaltung der Apparatfäden im Flimmer- epithel, das mehr in der Richtung gegen die Peripherie als die Riechzellen zu liegen kommt, beweist, dass das Ausbleiben der Apparatfäden im breiten, peripheren, protoplasmatischen Zell- abschnitte des Riechepithels nicht durch schlechte Imprägnierung hervorgerufen ist, da sonst wenigstens im gleichen Niveau die- selben Wirkungen sich einstellen müssten, und mithin auch in den Flimmerzellen jegliche Imprägnierung fehlen müsste, was nie der Fall ist; denn solche Bilder wie in der zitierten Figur sind die typischen nach Anwendung aller möglichen Methoden, welche den Kopschschen Apparat deutlich machen. Dafür, dass Apparatfäden mit den früher erwähnten Stützfibrillen nicht identisch sind, spricht zunächst ihre Lage und die eigenartige morpho-

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logische Ausbildung. Die Stützfibrillen sind einheitlich glatt, in den tieferen, den Kernen nächstliegenden Plasmapartien von welligem Verlauf, auch sind sie bedeutend dicker als die ausserordentlich feinen, zwar glatten, aber ihre Richtung oft unter geradem Winkel und plötzlich ändernden, nie gespannt verlaufenden Fäden. Die Stützfibrillen erstrecken sich bis an die Peripherie, die Ap- paratfäden sind dort, wie schon gesagt wurde. niemals anzutreffen. Auch treten die Stützfibrillen vorwiegend. wenn nicht ausschliess- lich, nur in Stützzellen auf, der Apparat ist in sämtlichen Zellen der Riechschleimhaut vorhanden. Auch kann bezüglich des Chondrioms keine Schwierigkeit im Auseinanderhalten dieser (re- bilde bestehen. Das Vorkommen derselben, wie früher erwähnt wurde. als Chondriosomen, die besonders in den Riechzellen die Zelle bis zur Peripherie ausfüllen, in den Flimmerzellen in typischer Anordnung und Gruppierung zum Vorschein kommen. hebt jede Grundlage für die Identifizierung dieser Bildungen auf. Räumlich kommen die Apparatfäden in den Flimmerzellen in den hellen, von Chondriomiten freien Raum zu liegen, und sie befinden sich nur an einem Zellpol, während das Chondriom auch im zentri- petalen, sich verjüngenden Zellenteil vorhanden ist.

Die Verhältnisse in den Basalzellen des Riechepithels stehen im Zusammenhange mit den geringen Plasmamengen, die hier vorhanden sind; sie stellen sich mithin folgendermassen dar: Kurze Fäden selbständig, oder in Verbindung mit kleinen, trans- parent schwarzen Kügelchen oder Tropfen, oder aber nur solche traubenartig angehäufte, mehr oder minder grosse, schwarze Tropfen, die bisweilen, wo mehr Plasma vorhanden ist, zu grossen Schollen anwachsen können, sind eine konstante Erscheinung. Einen Unterschied in der Ausbildung des Apparates in der äusseren und in der tieferen Zellenschichte kann man auch bei Tinca vulg. in demselben Organ konstatieren. In Fig. 21 ist ein Längsschnitt durch die Riechschleimhaut von Tinca vulg. nach Cajals Silber- nitrat-Methode dargestellt. Auch hier ist in sämtlichen Zellen der Apparat vorhanden in Form dieker Halbringe, oder bakterien- förmiger Stäbchen, in regelmässiger Anordnung in allen Zellen in gleicher Lagerung, auch hier in einem gewissen Abstand von der äusseren Zelloberfläche. In den Basalzellen sind selten Halb- ringe oder dicke Stäbe anzutreffen, am meisten sind es unregel- mässige kleine Schollen oder Körnchen, die in einer Anhäufung

2 Ceeylia Beigel-Klaften:

den Kernen anliegen. Es ist wahrscheinlich, dass die dicken iinge, die Kolmer (1907) in den Zellen des Riechepithels bei Fischen nach Anwendungder Ca jalschen Silberreduktions-Methode gesehen hat, dem hier beschriebenen Golgischen Apparate angehören. — Wie sich der Apparat der Riechschleimhaut von Tinca im Flächenschnitt darstellt, ist in Fig. 22 zu sehen.

Auch Fauanas (9, 1912), dessen Arbeit infolge der Kriegs- zeiten mir unzugänglich ist, sieht, wie Duesberg (8, 1914) berichtet. im Riechepithel der Taube in den Bipolaren- und Stütz- zellen einen netzförmigen. an dem gegen die Oberfläche des Epithels gerichteten Pol des Kernes gelegenen Binnenapparat. In den Basalzellen findet Fauanas nur Körner und Stäbchen, ‚die regellos im Cytoplasma zerstreut sind.

Es ist bei der Beschreibung des Chondrioms des Flimmer- ‚epithels erwähnt worden, dass im unteren Kernpol dieser Zellen des öfteren grössere und kleinere Schollen vorkommen, die in mikrochemischer Hinsicht sich analog den Chondriomiten ver- halten, bisweilen aber als farblose Körper in konstanter Lagerung zu finden sind. Ihre Formveränderung und Wanderung vom unteren zum oberen Zellpol war dort ebenfalls festgestellt. Nun finden wir an sämtlichen Präparaten aus der Riechschleimhaut in den Flimmerzellen ganz ähnlich aussehende Bildungen von ‘Osmiumsäure geschwärzt, in einer Ausbildung und Lagerung, die vollends für die Identität dieser Bildungen spricht.

Sämtliche Fixierungs-Methoden bewiesen zur Genüge, dass ‚die Schollen weder Artefakte noch destruierte. verquollene oder granulierte Apparatfäden darstellen. Dies geht zunächst schon daraus hervor. dass bei so tadelloser Fixierung, wie sie nach Sublimat-Osmium mit folgender Einwirkung von Osmiumsäure auftritt. und bei der die Fäden des Apparates der Riech-. Stütz- und Flimmerzellen mit einer ausserordentlichen Präzision zum Vorschein kommen, in denselben Zellen, in denen am oberen Pol Fäden vorhanden sind, am unteren Pol Schollen beobachtet werden, oder auch am oberen Pol nebeneinander Fäden und Tropfen von variabler Form, sehr oft im Zusammenhang mit den Fäden, die von ihrer Zartheit nichts eingebüsst haben.

Ferner bestätigen dies die Verhältnisse in den tieferen Zell- :schichten des Flimmerepithels, wo abwechselnd diskrete Fäden in den einen Zellen, in den angrenzenden wieder Schollen oder

Plasmastrukturen in Sinnesorganen und Drüsenzellen des Axolotls. 61

Körner ausgebildet sind, wie aus Fig. 24 zu ersehen: ist. schliesslich aber der Umstand, dass sie nach anderen Fixierungs- weisen. die das Chondriom zum Vorschein bringen, ebenfalls vorkommen und sich sogar mit Säurefuchsin und Eisenhäma- toxylin tingieren lassen, obgleich sie die Affinität zu diesen Farb- stoffen nicht immer behalten. Dieses Verhalten, verbunden mit der konstatierten Widerstandsfähigkeit gegenüber der Terpentin- reaktion und Behandlung mit Sudan II, erlaubt, diese Schollen,, Körner und Tropfen als Lipoidkörper zu betrachten, die jedoch vermöge der erwähnten Eigenschaften mehr der Substanz der Apparatfäden als des Chondrioms sich nähern, wofür auch der oft vorkommende unmittelbare Zusammenhang zwischen Kern und Faden zu sprechen scheint, wie auch die Tatsache, dass die Schwärzung der Schollen nicht gleichzeitig mit der Schwärzung anderer Teile des Chondrioms zustande kommt.

Den hier beschriebenen ganz ähnlichen Verhältnissen be- gegnen wir beim Studium des Golgi-Kopschschen Apparates sehr junger Axolotl-Exemplare und zwar in der Riechschleimhant. den Haut-Sinnesorganen, der Macula acustica, sowie in den Leydigschen Zellen und vielzelligen Hautdrüsen. In der Riech- schleimhaut eines 6—8 mm langen Tieres sind schon die Apparat- fäden vorhanden, ausser ihnen aber sehr zahlreich die besagten: Schollen und Körner. Dasselbe ist in den jungen Sinnesknospen (Fig. 23) zu sehen, wo die Fäden eine derjenigen der Riech- schleimhaut analoge Ausbildung zeigen, wenn auch die Lagerung der diekeren Lipoidschollen hier nicht diese Konstanz aufweist, da sie zwischen den Fäden meist am oberen Zellpol auftreten. Wenn mithin die Existenz des Golgi-Kopschschen Apparates bei so jungen Tieren festgestellt werden muss. so ist dennoch zu bemerken, dass seine Ausgestaltung hier lange hinter der- jenigen erwachsener Tiere zurücksteht, und wenn wir in den letzteren das Auftreten von Körnern und Schollen neben einer überwiegenden Anwesenheit von Fäden beobachteten. so ist bei sehr jungen Tieren das Verhältnis ein umgekehrtes. So finden wir z.B. in den vielzelligen Hautdrüsen des S—9 mm langen Axolotls in sämtlichen Zellen den Golgi-Kopschschen Apparat ausgebildet in der Form kleiner Fädchen, die mit einem oder mehreren Körnern im Zusammenhange stehen. Wie in Fig. 36 zu sehen ist, befinden sich diese Anlagen des Apparates an dem

62 Cecylia Beigel-Klaften:

dem Lumen der jungen Drüse zugekehrten Kernpole. In ent- wickelten Drüsen, besonders in den grossen Riesenzellen, ist der Apparat in Form eines reich anastomosierenden Netzes, das eine perinukleäre Lagerung eingenommen hat. vorhanden. Die Balken dieses Netzes, wie aus Fig. 31 erhellt. können eine bedeutende Dicke erlangen, die Anastomosen erstrecken sich weithin in den Zellkörper zwischen die Sekretkörner. in desto dünneren Fäden endend, je entfernter sie sich vom perinukleären Teil des Apparates befinden, Die Netze sind intrazelluläre Bildungen, obgleich ihre Verzweigungen sich im basalen Zellteile oft bis an die Peripherie erstrecken. In den Knotenpunkten der Balken sind auch hier Körner und Schollen vorhanden, von denen aus zahlreiche Ver- zweigungen in den verschiedensten Richtungen ziehen. Die weitaus grösste Ausbreitung erlangt der Golgi-Kopschsche Apparat in den grössten Zellen der Drüse und scheint er auch mit diesen Zellen gleichzeitig zu Grunde zu gehen. Neben degenerierenden Kernen solcher Zellen sind oft Fragmente des Dinnenapparates zwischen Sekretkörnern anzutreffen (Fig. 32). Wie erwähnt wurde. befindet sich der Apparat in sämtlichen Zellen der Drüse, und wir können mit Rücksicht darauf, dass nicht alle Zellen in demselben Funktionsstadium sich befinden, und dass die Drüse auch oft mit jungen Ersatzknospen im Zu- sammenhang steht (Fig. 31), verschiedene Stadien des sich entwickelnden Apparates verfolgen. Wir konstatieren also zu- nächst. dass die Ausbildung des Apparates in den Zellen der Ersatzdrüse und den Schaltzellen derjenigen der embryonalen Drüse (Fig. 36) entspricht, indem hier wie dort kurze Fädchen in Verbindung mit Körnern zum Vorschein kommen. dass in den zu Drüsenzellen sich ditferenzierenden Zellen der Apparat eine perinukleäre Lage annimmt, dass er allmählich die Form eines Netzes erlangt. — Vielleicht geschieht das auf die Weise, dass die zuerst unabhängig voneinander sich differenzierenden und wachsenden Fäden und Körner nachher in Verbindung treten; oder es kommen die ersten Anlagen des Apparates zwischen die früher erwähnten Balken des die ganze Zelle ausfüllenden protoplasmatischen Fachwerkes — wo auch die Chondriosomen sich befinden — zu liegen, so dass ihre Entwicklung in bezug auf die Form von diesem Fachwerke gleichsam bestimmt wird, ähnlich wie wir es bei der Bildung der Langerhansschen

Plasmastrukturen in Sinnesorganen und Drüsenzellen des Axolotls. 65

Netze annehmen. — Hierdurch wird jedoch die Frage, ob die erste sichtbare Anlage des Binnenapparates zugleich die alleinige und für seine weitere Entwicklung ausreichende ist, nicht entschieden.

Dassin der Entwicklung des Golgi-Kopschschen Apparates bisweilen eine Tendenz beobachtet werden kann, den Zonen des «definitiven Auftretens der Plastosomen in erwachsenen Zellen zu folgen, ergibt das Studium des Apparates in den Leydigschen Zellen. In der sich entwickelnden Drüse finden wir hier an einem Kernpol (Fig. 35) eine kleine Anhäufung von Körnchen, die mit kurzen Fäden in Verbindung stehen. Die Kenntnis der morphologischen Ausbildung des Chondrioms in diesen Zellen ermöglicht die Unterscheidung dieser zwei Bildungen vonein- ander. In reifen Zellen. wo das Chondriom in den Resten der protoplasmatischen Balken als Ghondriosomen erhalten bleibt, finden wir den Golgi-Kopschschen Apparat, wie aus den Fig.33 und 34 zu ersehen ist, ebenfalls in dieser perinukleären Zone in der Form von kürzeren oder längeren Fäden, die in dichten Flechten den Kern allseitig umgeben, wenn auch gewöhn- lich an einem Kernpol die Anhäufung der Fäden eine grössere ist. Nichtsdestoweniger stellen diese Bildungen auch hier von- einander unabhängige Zellstrukturen dar.

Die mit dem Alter und der Differenzierung der Zelle fort- schreitende Komplikation des Apparates haben mehrere Autoren, so Golgi, Veratti (32, 1902), Holmgren (13, 1907), Weigl, Marcora u.a. festgestellt. Fauanas(9, 1912) (nach Duesberg [8, 1914| zitiert) sieht beim sechstägigen Hühnerembryo in der Achse der embryonalen Muskelfaser Körner und Stäbchen, die für ihn dem ersten Entwicklungsstadium entsprechen. und aus welchen sich das komplizierte Netz der erwachsenen Muskel- faser bildet.

Aus obigen Beobachtungen folgt zunächst, dass die mor- phologische Ausbildung des Apparates bei einem und demselhen Tiere ebenso wie die des Chondrioms eine verschiedene ist. In den Sinnesepithelien fanden wir vorwiegend lange, der Form der Zellen in ihrem Verlaufe angepasste Fäden, während in den vielzelligen Hautdrüsen Netze ausgebildet waren. Dass aber letzteres Verhalten nicht etwas allgemein für Drüsenzellen Geltendes ist, beweisen einerseits die Leydigschen Zellen mit ıhrem

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verklumpten Apparat, in welchem die Unterscheidung einzelner Elemente oft auf Schwierigkeiten stösst, und die vielzelliger Drüsen der Riechschleimhaut (Fig. 17), in welchen der Apparat vorhanden ist, aber nur in Form loser Fäden, die bedeutend dicker als diejenigen der Sinnesepithelien oder der Hautdrüsen sind.

Man könnte ferner in der morphologischen Ausbildung des Apparates erwachsener Zellen bisweilen den Ausdruck gewisser. während der Entwicklung herrschender Lokalisationen des Gyto- plasmas sehen. in dem Sinne. dass z.B. das Auftreten von Fach- werken im Plasma die Ausbildung des Apparates in der Netzform beeinflussen kann.

Es ıst schliesslich in sämtlichen hierorts untersuchten Organen ausser dem Auftreten des Golgi-Kopschschen Apparates in der Form von feinen geschlängelten und gewundenen Fäden — sowohl bei erwachsenen, als auch sehr jungen Tieren — das Vor- handensein von grösseren oder kleineren Lipoidschollen beobachtet worden. Diese Bildungen, die als gewöhnliche Anhäufung oder in Form von Rosenkränzen sich gruppieren können, stehen fast überall in einem unmittelbaren Zusammenhang mit den Fäden des Golgi-Kopschschen Apparates, besonders in frühen Ent- wicklungsstadien, was die Vermutung, dass sie die Bildner dieser Fäden repräsentieren oder Reservestofte für die Bildung der Fäden abgeben, nahe bringt, obwohl die Art und Weise wie dies geschieht, nicht konstatiert wurde. Andererseits weist ihr Verhalten gegenüber Reagentien und Tingierungen, welches in einem gewissen Stadium dem Chondriom analog ist, auf ihre Verwandtschaft mit der genannten Zellstruktur hin.

Es ist mir eine angenehme Pflicht, meinem hochverehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. Jözef Nusbaum-Hilarowicz, wie auch dem Dozenten Herrn Dr. Rudolf Weig!l für ihre mannig- fache Unterstützung meinen wärmsten Dank auszusprechen.

Literaturverzeichnis.

1. Beigel-Klatften, C., 1913: Regeneration des Geruchsorgans bei Oypri- niden. Bulletin de l’acad. des sciences de Cracovie.

Bugnion, 1873: Recherches sur les organes sensitifs, que se trouvent dans l’epiderme du Protee et de l’Axolotl. Diss. Zürich.

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10.

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Fr OS

Erklärung der Abbildungen auf Tafel II und II.

Sämtliche Abbildungen. die Fig. 27 ausgenommen, wurden mittels Reicherts Immersionssystem !ıe und Kompensationsokular 6, bei Zuhilfe- nahme des Abbeschen Zeichenapparats in Objekttischhöhe ausgeführt.

Fig. 1. Längsschnitt durch eine Hautsinnesknospe aus der Kopfregion. Sublimat — Osmiumsäure, Bleichung mittels Kalihypermangan und Oxalsäure, nachher Eisenhämatoxylin.

Fig. 2. Sinneszellen einer Knospe eines 6—8 mm langen Axolotls. Carnoy- Eisenhämatoxylin.

Fig. 3. Peripherer Teil einer Hautsinnesknospe eines 8 mm langen Axolotls. Altmannsche Methode, Tinktion nach Kull.

Fig. 4. Medianer Längsschnitt durch eine Hautsinnesknospe eines 6—8 mm

langen Axolotls.. Champys Mischung, Tinktion nach Kull.

Medianer Längsschnitt durch eine Hautsinnesknospe eines 8—10 mm

langen Axolotls. Sublimat — Osmiumsäure, Bleichung, Eisenhäma-

es) = ot

toxylin.

Fig. 6. Längsschnitte (lateral und median) durch junge Leydigsche Zellen. Carnoy-—- Eisenhämatoxylin.

Fig. 7. Oberflächenschnitt durch eine junge Ley digsche Zelle. Uhampys Mischung, Tinktion nach Kull.

Fig. 8. Drei Epithelzellen aus der Haut eines 6—8 mm langen Axolotls. Fixierung wie in Fig. 7.

Fie.

Fie.

Fig.

Plasmastrukturen in Sinnesorganen und Drüsenzellen des Axolotls. 67

9, 10. 11. Entwicklungsstadien der Leydigschen Zellen. Granula-

18.

19:

bildung und Anlage des Langerhansschen Netzes. Fixierung und Tinktion wie die frühere Figur.

Erwachsene Leydigsche Zelle. Das Langerhanssche Netz von Säurefuchsin nicht tineiert. Behandlungesweise wie in den früheren Figuren.

Embryonale Anlage des Geruchsorgans. Die Sinnesplatte mit zwei Flimmerzellen. Chondriosomen in Riech- und Stützzellen. Riechepithel eines etwa ein Jahr alten Axolotls. Champys Mischung, Eisenhämatoxylin.

Macula acustica eines 7—8 mm langen Axolotls. Champys Mischung, Tinktion nach Kull. Chondriomiten in Haar- und Stütz- zellen.

ÖOberflächenschnitt durch eine junge Leydigsche Zelle. Regel- mässig gebautes Langerhanssches Netz aus dünnen Balken. Sublimat-Osmium, Bleichung, Eisenhämatoxylin.

Vielzellige Drüse der Riechschleimhaut. Golgi-Kopschscher Apparat. Sublimat — Osmium — Kopsch.

Junge vielzellige Hautdrüse eines S—10 mm langen Axolotls. Proto- plasmatisches Netz mit eingelagerten Chondriosomen. Champys Mischung, Tinktion nach Kull.

Isolierte Flimmerzelle aus der Riechschleimhaut. Chondriomiten in zwei Regionen. Lipoidscholle am unteren Kernpol. Behandlungs- weise wie in Fig. 18.

Oberflächenschnitt durch die Haut eines etwa 1 Jahr alten Axolotls. Champys Mischung, Eisenhämatoxylin.

Längsschnitt durch die Riechschleimhaut bei Tinca vulgaris Cajals I. Methode modifiziert. Golgi-Kopschscher Apparat. Flächenschnitt durch dieselbe Riechschleimhaut. Behandlung wie in Fig. 21.

Junge Sinnesknospe eines S—10 mm langen Axolotls. Golgi- Kopschscher Apparat. Fäden und Schollen. Sublimat und Osmium- säure — Kopsch.

Flimmerepithel aus der Riechschleimhaut. Golgi-Kopschscher Apparat. Fäden und Schollen. die vom unteren Pole des Kernes dem oberen Pole zuwandern. Zusammenhang zwischen kleinen Schollen mit Fäden. Behandlungsweise wie oben.

Querschnitt durch das Riechepithel. Periphere Lage der Apparat- fäden in den einzelnen Zellen. Behandlungsweise wie in Fig. 23. Riechepithel vom älteren Axolotl. Golei-Kopschscher Apparat in Riech- und Stützzellen.

Riechepithel mit angrenzenden Flimmerzellen. Golgi-Kopschscher Apparat. System 6, Okular 4. Basaler Teil des Riechepithels. Lipoidschollen und Fäden.

Zwei Schichten von Zellen im Flimmerepithel der Riechschleimhaut. In demselben Niveau abwechselnd Fäden und Schollen.

Isolierte Stützzelle aus dem Riechepithel. Lage der Apparatfäden, DE

ale

Ueceylia Beigel-Klaften: Plasmastrukturen usw.

Medianer Längsschnitt durch eine vielzellige Drüse eines älteren Axolotls im Zusammenhang mit einer Ersatzdrüse. Entwicklung des Golgi-Kopschschen Apparates.

Längsschnitt durch eine Hautdrüse des Axolotls (lateral).

. 34. Medianer Schnitt durch die Leydigschen Zellen. Golgi-

Kopschscher Apparat in älteren, erwachsenen Zellen. Junge Leydigsche Zelle. Anlage des Golei-Kopschschea Apparats. Anlage einer vielzelligen Drüse eines 8-10 mm langen Axolotis. Lumen der Drüse kaum sichtbar. Lage des Apparates an dem gegen das Lumen gerichteten Kernpol. Längsschnitt durch die macula acustica. Golgi-Kopschscher Apparat in den Haar- und Stützzellen.

Behandlungsweise der Fig. 25 — 37 wie in Fig. 23.

69

Neutralviolett extra. Von P. G. Unna und L. Golodetz.

Hierzu Tafel IV.

Inhalt: Seite Anleitung . . . DE WE Se EL, I. Die NV- Farbang frischen Keen Gene IP@MAUSESCHNAUZEN KlS ER an Reh) I RE re Ban cl DNMauseschwanzei®! Bi DER rl EN Tee tere SE Kanınchenmieren "Nas. va en TO 4. Mäuselunge . Ä 79 5. Mäuseleber . . . . N A 82 6. Muskel-Sehnen- Ansatz vom Rinde BEE Nahe ER RE TE IE. Die NV-Färbung gekochten tierischen (rewebes. Bi Allgemeines. . . BIER N SER RER A TER RS FR ÄNE EL E73) . Niere des Kaninchen: ee Fan En eh Dark ip DEE HE) 3 Leber des Kaninchens, Denkens. Parotis, Submaxillaris und Sublinzuslis-des- Pferdes. 1.2 anna une sa at 411. Die NV-Färbung von Gewebsflüssigkeiten. ISORNEREIWEISST MER, IROL IRB Rn AENERESO Ta EOR RE E . BERIU) ä Muskel Ba ned een rer) . Andere Organsäfte . .-. . en TA EBET TI 2 IV. Die “ Färbung fester organischer Stoffe . EN ee Einleitung.

Die folgenden Mitteilungen haben den Zweck, die Histologen auf einen neuen Farbstoff, das Neutralviolett extra (vorrätig bei Dr. Hollborn, Leipzig), aufmerksam zu machen, welcher mühelos über wichtige chemische Eigenschaften des Ge- webes orientiert. In der Histologie gehört die Zukunft denjenigen Karbstoffen und Farbgemischen, welche dem Beschauer die Be- standteile des (rewebes bereits in bestimmten Richtungen chemisch analysiert vorführen. Unter diesen darf das Neutralviolett extra eme der ersten Stellen beanspruchen.

Das Neutralviolett extra hat garnichts zu tun mit dem von NO. Witt 1880 entdeckten eigentlichen Neutralviolett, welches das Chlorhydrat des Dimethvldiamidophenazins ist. Nach einer

70 P. G. Unna und L. Golodetz:

uns zugegangenen privaten Mitteilung besteht es aus zwei basischen Farbstoffen, Neutralrot !) und Neublau ?), imVerhältnis von etwa 1Blau zu 2 Rot, welche ganz verschiedene Affinitäten zu den (Grewebs- elementen besitzen und daher den (sewebsschnitt unmittelbar polvchrom anfärben. Da ja weitaus die meisten Elemente der (Gewebe aus sauren Eiweissverbindungen bestehen und somit fast alle eine generelle Verwandtschaft zu allen basischen Farben besitzen, so wäre die Entstehung einer solchen Polychromie bei Benutzung eines (remisches von zwei basischen Farben garnicht verständlich, wenn die Affinität der basischen Farbstoffe sich eben nur auf ihre Basizität gründete. Wir wissen aber heute, dass ihre Empfindlichkeit für reduzierende oder oxydierende Eigen- schaften des Substrats eine weitere und häufig entscheidende Rolle spielt. So ist z. B. Methylerün ausserstande, stark redu- zierende Gewebsteile, wie Muskeln, Hornsubstanz ete., anzufärben, und überlässt daher in einer Mischung mit einer weniger reduktions-- empfindlichen Farbe diese Elemente seinem Begleiter*), z. B. dem Pyronin.

Dass wir es bei dem Neutralviolett extra mit einer Mischung‘ derartig verschiedener Farben zu tun haben, darauf brachte uns nach den ersten tastenden Versuchen die Wahrnehmung, dass frisch dem (rewebe entnommene Gefrierschnitte sich ganz anders und viel farbkräftiger färbten als Alkohol-Celloidin-Schnitte des- selben Gewebes. Was dem Gewebe bei dieser Fixation verloren: geht, ist, abgesehen von bestimmten leichtlöslichen Eiweißstoffen, Lipoiden usf., in erster Linie aller freie Sauerstoff. Diese Wahr- nehmung führte mithin zu einem Vergleich des Neutralvioletts. extra mit den Reagentien des Sauerstoffnachweises in den Ge- weben, dem Rongalitweiss und Permanganat, und dieser Vergleich erwies sich als ungemein fruchtbar für das Verständnis des Neutralviolett extra als eines histochemischen Analysators.

Das „Neutralviolett extra® (im folgenden kurz mit NV be- zeichnet) wird von uns in !/2°/o wässeriger Lösung angewandt.

Die Gewebsschnitte — und hierzu eignen sich nur frische, mit. dem Gefriermikrotom gewonnene Schnitte — kommen in die

') Neutralrot gehört zu den Azinen.

”) Neublau gehört zu den Oxazinen.

») Unna: Die Bedeutung des Sauerstoffs in der Füärberei. Derm.. Studien (Erg. zur Derm. Woch.), Bd. 22.

Neutralviolett extra. Tl

Farbe auf etwa 5—10 Minuten. Alsdann bringt man sie in Leitungswasser zum Abspülen, wo sie zunächst dunkelviolettrot und überfärbt aussehen, ohne bei längerem Verweilen im Wasser sich weiter zu entfärben. Erst wenn die Schnitte in Alkohol kommen, beginnt die Differenzierung, indem alle überschüssige Farbe — und zwar handelt es sich dabei fast nur um das über- schüssige Neutralrot in gelber, weil alkoholischer Lösung — aus dem Schnitt ausgewaschen wird. Dann erst erscheinen die (Gewebs- elemente in der Färbung, welche ihrer Affinität zu einem der beiden Farbstoffe entspricht. Auf diese Weise entstehen blaue und rote „Orte“ im Gewebe. Man hat etwa den gleichen Ein- druck, wie wenn man eine belichtete photographische Platte in eine Eintwicklerflüssigkeit bringt und diese so lange einwirken lässt, bis das Bild sichtbar wird. Auch in unserem Falle „ent- wickelt“ der Alkohol die blauen und roten „Orte“ und gibt uns so ein topographisches Bild der Farbatfinitäten. Man könnte nun denken, dass ein geringerer Zusatz des Neutralrots von vorm- herein zweckmässiger wäre, wenn doch ein grosser Teil desselben durch den Alkohol wieder entfernt wird. Das ist jedoch nicht richtig. Es muss eine grössere (Quantität des Neutralrots gleich- zeitig mit dem Neublau einwirken, wenn dasselbe mit den „roten“ Orten sich alkoholfest verbinden soll. Andernfalls erhält man eine violette Mischfarbe an Stelle der „roten“ Orte und keine einfache und durchsichtige Farbverteilung. Übrigens darf das Differenzieren in Alkohol auch nicht übertrieben werden, da sonst das Rot auch an den „roten“ Orten leidet. Meist genügt ein Hin- und Herbewegen des Schnittes im Alkohol während 10—15 Sekunden. Sieht man, dass keine gelben Farbwolken mehr abgegeben werden, so bringt man den Schnitt in Bergamottöl und montiert denselben sogleich auf dem Objektträger in Balsam.

I. Die NV-Färbung frischen tierischen Gewebes. l. Mäuseschnauze. (Fig. 1.)

Das lehrreichste Material liefern Gefrierschnitte von der Haut der Schnauze von Ratten und Mäusen, da bier auf einem kleinen Raume Gewebe von verschiedenster chemischer Zusammensetzung sich dicht zusammendrängen: Haarbälge, Deck- epithel und Hornschicht, Muskeln, Nervenstämme, Mastzellen und Knorpel.

—1 [86)

P. G. Unna und L. Golodetz:

Die auftälligste Färbung bieten die glatten und quergestreiften Muskeln (m), welche von unten in die Cutis einstrahlen und einen grossen Teil derselben bis zum Papillarkörper in breiten und feineren Zügen erfüllen. Sie sind im Gegensatz zum hellen, absolut ungefärbten Bindegewebe grünlichblau gefärbt und diese Färbung arbeitet so genau, dass auch die feinsten Muskelfasern (z. B. in den Gefässen) sich deutlich mit blauer Farbe abheben.

In zweiter Linie zeichnen sich durch auffallende Färbung und besonders reiches Vorkommen die Mastzellen (ma) aus, welche scharenweise in dunkelbraunroter Färbung die von den Muskeln freigelassenen Hautstellen durchziehen. Eine genauere Untersuchung lehrt, dass sie vorzugsweise um die grossen sub- kutanen und kutanen, schwach bläulich gefärbten Nervenstämme (n) gelagert sind, die, wie bereits in einer früheren Arbeit mitgeteilt wurde'), von grossen Mastzellen geradezu begleitet und sogar durchsetzt werden.

Die Kerne (k) sowohl der blauen Muskeln wie der hell- violetten Nerven sind ausnahmslos rotviolett gefärbt, ebenso wie die Kerne des ganz farblosen, weichen oder rötlichen festeren Bindegewebes.

In bezug auf die Vorliebe für das Blau des Neutralvioletts schliesst sich an die Muskeln das Protoplasma aller Epithelzellen an. Die Stachelschicht der Haarbälge ist deshalb bei schwacher Vergrösserung rein blau gefärbt und ohne den grünlichen Stich der Muskeln, besonders dunkelblau aber die grosszellige Stachel- schicht (st) der Tasthaare (Sinushaare). Bei stärkerer Ver- grösserung gewahrt man in diesen blauen Massen eingeschlossen erst die rotvioletten bläschenförmigen Epithelkerne. Überall, wo die Epithelien protoplasmaärmer sind, wie in den Lanugohaar- bälgen, den unteren Balgteilen der Sinushaare, den Keimschichten und den Talgdrüsen, tritt die blaue Farbe zurück zugunsten des Rots und Rotvioletts der Kerne.

Ausser in den voten und rotvioletten Kernen und Mastzellen findet sich das hot in besonderer Reinheit und Stärke in dem Knorpel der Schnauze, sodann in der Wurzelscheide (wu) und in einer oberflächlichen Hornschichtlage (h).

') Unna: Die Sauerstofforte und Reduktionsorte. Eine histochemische Studie. Arch. f. mikrosk. Anat. 1915, Bd. 87, Abt. I, S. 96.

&)

—

Neutralviolett extra.

Stellt man diese Tatsachen in Form einer Tabelle zusammen und zugleich die Tatsachen über Reduktion und Oxydation der Hautelemente daneben, so ergibt sich eine schlagende Analogie »wischen den Manganbildern und dem Blau der Neutralviolett- bilder einerseits und den Rongalitweissbildern und dem Rot der Neutralviolettbilder andererseits. Muskeln, Epithelprotoplasma, Nerven und rote Blutkörperchen sind auf dem Manganbilde braun, auf dem Neutralviolettbilde blau; Kerne, Mastzellen und Knorpel auf dem Rongalitweissbilde blau, auf dem Neutralviolettbilde rot. Die erstgenannten Elemente färben sich weder mit Rongalitweiss, noch mit dem Rot des Neutralvioletts, die letztgenannten bleiben ungefärbt im Manganbilde und ungebläut durch Neutralviolett.

| A | - || Bild der | x Reduktions- || reduzierenden | oxydierenden 1 Oxydations- | bild durch |, sauren Eiweisse | sauren Eiweisse | bild durch Kali- | durch das ' Rongalit- 'ı Blau | Rot FR permanganat | des Neutralvioletts weiss Muskeln Mens An] 0 #ipithelprotoplasma | 4 4 oo [ = 0 | Rote Blutkörperchen) 4 | Bez 0 0 Nerven — 0) | 0 Kerne 0 | on t + | il Mastzellen (0) 0° +++ au ge Knorpel 0 = | A U ee Wurzelscheide ee | 0 BEE |} 0 Oberflächliche | | a RS | Hornschicht zn | J air v

Man hat im Neutralviolettbilde also gleichsam die im Mangan-

bilde und Rongalitweissbilde getrennten und sich ergänzenden Farbreaktionen zu einem Gesamtbilde vereinigt und 'kann in ‚diesem schon allein aus dem Blau die Reduktionsorte, aus dem Rot die Sauerstofforte erschliessen. Die weitere Analyse anderer Organbilder wird diese Schlussfolgerung im allgemeinen bestätigen and dadurch der Neutralviolettfärbung einen hervorragenden Platz anter den chemisch wertvollen Färbungen sichern. Aber unsere

Tabelle der Hautelemente zeigt auch, dass es bemerkenswerte

74 P. G. Unna und L. Golodetz:

und lehrreiche Ausnahmen gibt. Die Wurzelscheide nämlich und die oberflächliche Lage der Hornschicht zeigen das paradoxe Verhalten, dass hier das Manganbraun nicht mit dem Blau, sondern mit dem Rot des Neutralvioletts Hand in Hand geht (siehe Tabelle). Es steht über jedem Zweifel erhaben fest, dass die Wurzelscheide und die Endschieht der Hornschicht Kali- permanganat stark reduzieren. also zu den hervorragenden Re- duktionsorten gehören und doch bevorzugen sie in dem Neutralviolett das hot, das sonst im allgemeinen von den Sauerstofforten fixiert wird. Die Erklärung für dieses paradoxe Verhalten wird wohl auf Grund der Tatsache zu suchen sein, dass diejenigen Sauerstoft- orte der Haut, welche das Rot in besonders hohem Grade speichern. gleichzeitig die sauersten Eiweisse dieses Gewebes beherbergen. nämlich die Kerne, die Mastzellen und der Knorpel. Das Rot wird mithin — im Gegensatz zu dem Blau — gerade von stärksten Säuren des Gewebes angezogen und fixiert und diese Affinität scheint so stark zu sein, dass sie das Rot nicht nur an die Gewebe mit Überschuss von Sauerstoff fixiert, sondern auch an stark saure Elemente. bei denen die Reduktion vorwaltet. Dann würde bei der Auslese der Farben im Gewebe allerdings in erster Linie die Stärke der Säure in demselben massgebend sein und nur weil dıe stark sauren (sewebe zugleich gewöhnlich Schutzorte des Sauerstoffs sind, das Rot in den meisten Fällen auch einen Indikator für die Sauerstofforte abgeben. Wie in allen ähnlichen Fällen wird die schliessliche Aufklärung dieses paradoxen Verhaltens auch hier von dem mit tinktorieller Vergleichung einhergehenden Abbau der betreffenden Gewebselemente zu erwarten sein, d.h. von ihrer chromolytischen Analyse.

2. Mäuseschwanz. (Fig. 2.)

Eine ähnlich bevorzugte Hautregion wie die Schnauze ist der Schwanz von Ratten und Mäusen. Hier treffen wir auf jedem: (Juerschnitt ausser Deckepithel und Haarbälgen. Muskeln, Nerven und Mastzellen noch zahlreiche Sehnen und im Zentrum des Sehnittes den durchschnittenen knöchernen Wirbel. Alle diese Elemente sind hier durch eine feste, ziemlich dicke Hornschicht zusammengehalten und fest zusammengepresst und finden sich daher in regelmässigen konzentrischen Kreisen um die knöcherne Achse angeordnet.

Neutralviolett extra. Ts,

An mit Neutralviolett gefärbten Gefrierschnitten zeigt die Hornschicht in der oberflächlichen Endschicht (e) eine rote Färbung, die mittlere Schicht ist farblos, die basale Schicht (b) dunkelblau. Blau ist auch die darauffolgende, flach ausgebreitete, ziemlich breite Platte der Stachelschicht, rot- violett dagegen durch Überwiegen junger Kerne die Keimschicht. Ein epitheliales Leistennetz und demgemäss ein welliger Papillar- körper fehlen, wie bei allen unter vertikalem Druck stehenden Deckepithelien. Derselbe Druck hat zur Folge, dass die Haar- bälge (h) stark verkürzt sind und in regelmässige Gruppen zu je drei Haarbälgen eng zusammenrücken, welche dureh mehr oder minder breite, haarlose Zwischenräume getrennt sind. In den Haarbälgen gewahrt man trotz ihrer Kleinheit das Blau der Stachelschicht und zuweilen auch das Rot der Wurzelscheide.

Nach innen auf den Ring der Haarbälge folet eine dünne Schicht Bindegewebe mit äusserst vielen, rotbraunen, grossen Mastzellen (ma). Sodann kommt ein für den Schwanz besonders. charakteristischer Ring, der aus vier getrennten Gruppen von quergeschnittenen Muskeln (m), Nervenstämmen (n) und Sehnen (s) besteht. In jeder dieser Gruppen finden sich auf ein Muskel- bündel und einen oder zwei grössere Nervenstämme etwa 7—1? und mehr Sehnenbündel von rundem oder ovalem (uerschnitt. Die Muskeln sind grünlichblau, die Nerven schwach violett. die Sehnen gelblich gefärbt, alle Kerne dunkelviolett. Hier und da erscheint zwischen den normalen Sehnenquersehnitten ein Segment mit Zeichen der beginnenden Verknöcherung der Sehne.

Die genannten vier (Gruppen bilden keinen geschlossenen Ring, sondern lassen zwischen sich bindegewebige Zwischenräume, in denen die @uerschnitte grösserer Arterien (a) und Venen sichtbar werden, die von einer grossen Anzahl Mastzellen (ma) umgeben sind. Der peripher davon liegende, kontinuierliche Mastzellenring sendet also gleichsam breite Fortsätze mit vielen Mastzellen zwischen die Muskel-, Nerv- und Sehnenbündel nach innen bis zum Periost.

Das Zentrum aller dieser konzentrischen Kreise von Deck- epithel, Haarbälgen, Mastzellen und Muskel-, Nerv- und Sehnen- bündeln bildet der Schwanzwirbel, dessen (uerschnitte sehr rielgestaltig, meistens rundlich, vier- oder fünfeckig und vielfach mit flachen Einbuchtungen versehen sind, zur Aufnahme der

76 P. G. Unna und L. Golodetz:

ebengenannten breiten Bündel. Die Knochensubstanz (kn) ist leicht gelblich gefärbt mit tief dunkelroten, massigen Ein- sprengungenvonKnorpel(kp)undverkalktemKnorpel(kp'), von denen erstere durchscheinend, letztere undurchsichtig sind.

Auch hier am Schwanze verteilen sich also die Komponenten des Nentralvioletts derartig im Gewebe, dass das Blau die Reduktionsorte: Stachelschicht, Muskeln und etwas auch die Nerven färbt, das Rot die Sauerstofforte: Kerne, Mastzellen und Knorpel. Die Wurzelscheide und die oberflächliche Hornschicht zeigen wieder das paradoxe hot, während — deutlicher als an der welligen Hornschieht der Schnauze — die basale Hornschicht dunkelblau gefärbt ist und daher mit der ebenfalls blau gefärbten Stachel- schicht zusammenfliesst.

Es möge hier die Bemerkung gestattet sein, dass diese tinktorielle Dreiteilung der Hornschickt übereinstimmt mit der von Unna schon 1875 nach Pikrokarmin- und Osmiumbildern gegebenen Dreiteilung der Hornschicht in basale, mittlere Horn- schicht und Endschicht. Die blaue Färbung der basalen Horn- schicht erklärt sich jetzt aus ihrem Gehalt an Eleidin. welches ein Albumin darstellt. Denn wie wir noch sehen werden, färbt sich überall das Albumin mit Neutralviolett blau.

Zu dem ungefärbten Bindegewebe gesellen sich in Neutralviolettbildern des Schwanzes nunmehr noch die fast farb- losen Bestandteile: Knochen (kn) und Sehne (s).!) Diese beiden Elemente stellen auch dem Rongalitweiss und Permanganat gegenüber ebenso indifferente Gebilde dar.

3. Kaninchenniere. (Fig. 3a und 3b.)

In der Niere unterscheidet man bekanntlich drei Zonen, welehe sich schon an der Leiche makroskopisch durch ihren ver- schiedenen (Gefässinhalt unterscheiden. Der Halbierungsschnitt zeigt die Rinde, das Mark und die zwischen beiden gelegene ‚breite Grenzschicht in verschiedenen Farbtönen. Auch an Giefrier- schnitten durch den mittleren Teil einer Kaninchenniere, die der Halbierungsebene parallel geführt werden und die kein Blut mehr enthalten, erzeugt die NV-Färbung doch einen analogen makro-

') Bindegewebe, Sebne und Knochen nehmen bei dieser Färbung meistens einen ganz schwach gelblichen Ton an, der die Bedeutung einer ganz schwachen metachromatischen Neutralrotfärbung hat.

Neutralviolett extra. UT skopischen Farbenkontrast der Zonen. Die Rinde ist dunkelblau, Grenzschicht und Mark dunkelviolett; falls man stärker entfärbt hat, ist die Rinde grünlichblau, die Grenzschicht rotviolett und das Mark violett oder bei mässiger Vergrösserung blau und rot gestreift.

Die mikroskopische Analyse ergibt. dass dieser Farben- kontrast bei NV-Färbung des Nierenschnittes auf dem Blau oder Grünlichblau des Protoplasmas und dem Rotviolett der Kerne beruht. Die (rewebselemente, in denen das Protoplasma gegen- über den Kernen an Masse zurücktritt, erscheinen dadurch rot oder rotviolett, so die Glomeruli, die Blutkapillaren und die dünnen Schenkel der Henleschen Schleifen. Wo hingegen das Protoplasma vorwaltet, wie in den gewundenen Harnkanälchen. den dicken Schenkeln der Henleschen Schleifen und den Schalt- stücken, erscheint das Gewebe, je nach Stärke der Entfärbung, dunkelblau, blaugrün oder grünlich. Wo endlich Kern und Proto- plasma (bzw. glatte Muskeln) sich die Wage halten, wie in den Arterien, Venen und grossen Sammelröhren, ist die Färbung rötlich- oder bläulichviolett.

So erklärt es sich, dass die äusserste Peripherie der Rinde, welche fast nur aus Schaltstücken besteht und keine Glomeruli aufweist, ein reines Blau oder Blaugrün aufweist.

Die Hauptmasse der Rinde zeigt bei der NV-Färbung eine verschiedene Färbung ihrer radiären Sektoren, die wir (nach Ludwig) Markstrahlen und Labyrinth nennen wollen. Im Labyrinth waltet wegen der Zusammensetzung aus gewundenen Kanälen (wu) und Schaltstücken das Blau vor, von dem sich bei schwacher Vergrösserung nur die Glomeruli (g) als rote, runde Körner und bei stärkerer Vergrösserung auch die Kapillaren als schmale rote Streifen abheben. Die Markstrahlen (mk) der Rinde, deren Hauptmasse aus den dicken Schenkeln der Henleschen Schleifen besteht, erscheinen wegen der vielfachen Einsprengung roter und rotviolettgefärbter Elemente, nämlich der dünnen Schenkel der Henleschen Schleifen und der Blutkapillaren violett ; die grösseren Blutgefässe und Sammelröhren in den Markstrahlen tragen trotz ihres Kernreichtums weniger zu dieser roten Nuance des Violetts bei, da erstere blau gefärbte glatte Muskeln, letztere ziemlich viel Protoplasma, wenn auch nicht so viel wie die dicken Schenkel der Henleschen Schleifen, enthalten.

MS P. G. Unna und L. Golodetz:

In der Grenzschicht (Fig. 3b, gr) fehlt das blaugefärbte Element der gewundenen Kanäle und Schaltstücke; daher die mehr ins Rote spielende violette Farbe. Das Rot tritt am stärksten hervor in der peripheren, direkt an die Rinde grenzenden Schicht weeen ihres Reichtums an grösseren arteriellen und venösen kKapillaren,. die bekanntlich ihren Ausgangs- und Sammelpunkt in den mittleren Gefässbögen der Niere besitzen, viel reicher an Kernen als an Protoplasma sind und nur spärliche Muskeln auf- weisen. Die übrige Masse der Grenzschicht erscheint bei schwacher Vergrösserung bläulich- und rötlichviolett gestreift, indem das Blau von den breiten Schenkeln und Sammelröhren, das Rot von den dünnen Schenkeln und Blutkapillaren herrührt. Auch in das Mark und die Papille (pa), m welche die Henleschen Schleifen nieht mehr hineinreichen, setzt sich die blaue und rote Streifung fort. Hier liefern nur noch die Sammelröhren allein ‚das Blau, die Kapillarkerne des Bindegewebes dazwischen das ‚Rotviolett.

Die Kontraste im Nierengewebe zwischen der blauen Färbung einerseits, der rotvioletten andererseits erinnern wiederum sehr an die gegensätzlichen RKeduktions- und Oxydationsfärbungen der Niere mittels Kalipermanganat und Rongalitweiss. wie sie in diesem Archiv Bd. 87. Abt. 1, Taf. XI, Fig. 43—47 durch Abbil- ‚dungen erläutert sind. Dort ist das Protoplasma der Nieren- ‚elemente je nach der Stärke seines Reduktionsvermögens gebräunt, am tiefsten m den gewundenen Harnkanälen, weniger ın den geraden (Schleifen und Sammelröhren) und am wenigsten in den ‘lomeruli. Vergleichen wir die entsprechenden Bilder dort und hier, so sehen wir, dass die Stärke des Blaus bei der Färbung mit NV der des Manganbrauns ziemlich parallel geht. Das heisst mit anderen Worten, dass nur das reduzierende Eiweiss der (sewebsteile in der Niere das Blau aus dem NV der Alkohol- entfärbung gegenüber zu fixieren vermag. Umgekehrt entsprechen die durch Rongalitweiss gebläuten Teile den durch NV rot gefärbten, und zwar die dunkelblau gefärbten Kerne der Glomeruli und Blutkapillaren dort den dunkelrot gefärbten hier, dann die blau gefärbten Kerne der geraden Harnkanäle dort den rot- violetten hier und endlich die blassblau gefärbten der gewundenen Harnkanäle und Schaltstücke den violetten bei der N\-Färbung. Auch hier lässt sich der (umgekehrte) Schluss rechtfertigen, dass

Neutralviolett extra. 19

«las Rot des NV von den Sauerstofforten um so kräftiger fixiert wird, je stärker ihr Oxydationsvermögen für Rongalitweiss ist.

Die NV-Färbungen bilden also in allen bisher betrachteten Organen eine willkommene Bestätigung der Rongalitweissfärbungen; ja. sie ergänzen dieselben in mancher Beziehung, insofern sie vermöge der einzeitigen rotblauen Doppelfärbung noch feinere Differenzen im Gewebe aufdecken. Während bei der Rongalit- weissfärbung nur (uantitätsunterschiede des einfachen Blaus das Oxydationsvermögen der (Gewebselemente bekunden, gibt das NV für dieses eine Reihe verschiedener Farbentöne vom reinen Dunkelrot durch Rotviolett bis zum einfachen Violett. Die letzteren Farbentöne bezeugen nämlich eine zunehmende Fixierung des Blaus neben der des Rots, also einen zunehmenden Gehalt an reduzierendem Eiweiss neben dem oxvdierenden.

In dieser Beziehung sind besonders die dünnen Schenkel der Henleschen Schleifen von Interesse, deren Epithelien in sehr wenig farbschwachem Protoplasma dunkelrote, alternierende Kerne aufweisen und dadurch ungewöhnlich deutlich hervortreten. Offenbar hat diese Färbung eine Bedeutung: sie beweist. dass selbst die dünnen Schenkel der Henleschen Schleifen. denen man bisher nur die mechanische Rolle eines verbindenden Kanal- stücks zuwies, noch eine chemische Rolle bei der Harnabsonderung spielen. Wenn schon alle geraden Kanäle (Schleifen und Sammel- röhren) vermöge ihres relativen Kernreichtums neben Protoplasma- armut auf den vorbeifliessenden Harn oxydierend einwirken, so sind offenbar die dünnen Schleifenschenkel ganz besonders hierfür geeignet, da ihr Epithel verschwindend wenig reduzierendes Proto- plasma führt, während die sich durch NV rot färbenden Kerne in das Lumen bauchig vorspringen, also mehr als alle anderen Kerne der geraden Harnkanäle mit dem Harn in unmittelbare Berührung treten. Die dünnen Schleifenschenkel haben also offenbar die Funktion, dem Harn nach dem Durchlaufen der stark redu- zierenden gewundenen Kanäle und vor dem Eintritt in die ebenfalls stark reduzierenden Schaltstücke frischen Sauerstoff zuzuführen.

4. Mäuselunge. (Fig. 4.) Nach dem bisher gefundenen Parallelismus zwischen dem Gegensatz von Blau und Rot des NV einerseits und dem Gegensatz der Rongalitweiss- und Permanganatfärbung andererseits ist ein

S0 PP. G Unns undE Golodetz:

besonders lehrreiches Kontrastbild auch bei der N\-Färbung des Lungen-Gefrierschnitts zu erwarten. In der Tat gewähren hierbei diejenigen Orte des Schnittes, an welchen Bronchien und Lungen- gefässe getroffen sind, zusammen mit dem umliegenden Alveolar- gewebe der Lunge prächtige Farbenkontraste.

Als ein dunkelrotviolettes, gefaltetes Band bekleidet das ;ronchialepithel (br) die gesamte Luftröhrenoberfläche. Es ist in den grösseren Bronchien zunächst umgeben von einer dünnen hellen Bindegewebsschieht mit rotvioletten Kernen, sodann von einer dünnen blauen Muskelschicht (mu). Nach aussen von dieser folgen an einzelnen Stellen der Peripherie kernreiche Lymph- follikel (I) und Knorpelspangen (kn), beide in tief dunkelroter Farbe.

Das Alveolargewebe (al) ist monoton violett gefärbt lediglich durch die rotviolette Färbung der Kerne aller Alveolen und Blut- kapillaren. Die Zellen sind nahezu farblos, ebenso das Binde- und elastische Grundgewebe.

An den grossen begleitenden Pulmonalarterien (a) dominiert völlig die blaue Farbe der Muskulatur; die eingestreuten Kerne sind rotviolett. An den mit noch etwas grösseren Lichtungen versehenen, viel dünnwandigeren Pulmonalvenen (v) ist die blaue, muskuläre Media viel schmächtiger.

Vergleichen wir hiermit die früher erhobenen Befunde der Sauerstoff- und Reduktionsorte von einer Lunge des Kaninchens (dieses Archiv Bd. 57, Abt. 1, Taf. XI, Fig. 41 und 42).!) Es findet sich dort eine Folge von drei Stufen: 1. Bronchialepithel mit Lymphfollikeln und Knorpeln, 2. Alveolargewebe, 3. Lungen- arterie. Durch Rongalitweiss färbt sich 1. dunkelblau, 2. blau. 3. hellbläulich ; durch Kalipermanganat: 1. hellbräunlich, 2. braun, 3. dunkelbraun. Mithin entspricht die stufenweise in dieser Reihenfolge abnehmende Färbung der Sauerstofforte genau der stufenweise zunehmenden Färbung der Reduktionsorte.

!) Dieser Vergleich ergibt nebenbei, dass die dortigen Querschnitte eines grossen Lungengefässes solche von Lungenarterien, nicht von Lungen- venen sind, wofür ich sie wegen der beträchtlichen Weite des Lumens ge- halten habe. Es sprach übrigens schon damals für die Deutung als Lungen- arterie die starke Muskularis und die extreme Sauerstoffarmut, Eigenschaften, die für die Lungenarterie besser passen als für die Lungenvene.

Neutralviolett extra. sl

Dieselben Gegensätze beherrschen nun auch die Verteilung von Rot und Blau des NV auf die genannten Elemente des Lungen- sewebes. \om reinen Rot der Kerne und des Knorpels geht es hier durch das etwas Blau aufweisende Rotviolett des Bronchial- epithels und des Alveolargewebes bis zum ganz überwiegenden blau der sauerstoffarmen Lungenarterie, wie die folgende Tabelle es zeigt.

ebenen] rn kövdlarenain Sauctetoff: orte ‚sauren Eiweisse ‚sauren Eiweisse | orte Mangan. | Blau | Rot | BRongalit- are SRH \\ des Neutralvioletts Il weissbild Kerne > 0 | 0 | me | In { Knorpel a 0 se 0 " — KR j BIEgelaE Lymphfollikel N | en } UL ae | Bronchialepithel I E= ’ | - = wm Alveolargewebe | x "> a In AS ie, 2 Sa Lungenarterie IN = 4 4 | +++ . Ji

In dieser Tabelle stellen wir wieder das Blau des NV an die Seite des Manganbildes, das Rot an die Seite des Rongalit- weissbildes. Man sieht auf den ersten Blick, dass auch hier eine gleiche Stufenfolge der blauen und der roten Färbung vorhanden ist, wie bei den Sauerstoff- und Reduktionsfärbungen, und dass beide Stufenfolgen wiederum die entgegengesetzte Richtung ein- schlagen, so dass ein vollständiger Parallelismus mit jenen Färbungen besteht. Nur haben wir bei der NV-Färbung den Vorteil. aus den Kontrasten von Rot und Blau gleichzeitig Sauerstoflorte und Reduktionsorte herauszulesen. Wo die blaue Farbe vor- herrscht, ist Sauerstoffarmut (Lungenarterie), wo die rote dominiert: Sauerstoffreichtum (Bronchien mit Lymphfollikel und Knorpel). Im Violett des Alveolargewebes hält sich Sauerstoffbedürfnis und Sauerstofireserve die Wage.

Soweit herrscht zwischen den verschiedenen Färbungsarten des frischen Gewebes volle Harmonie. Nur in einem bemerkens- werten Punkte findet sich auch hier eine Unstimmigkeit. Auf dem die Reduktionskraft erläuternden Manganbilde (siehe dieses

Archiv Bd. 57, Taf. XI, Fig. 42) ist die elastische Lamelle der Pul- Archiv f. mikr. Anat. Bd. 90, Abt.1. 6

82 P. G. Unna und L. Golodetz:

monalarterie noch tiefer braun gefärbt als die Muskularis, gerade- zu braunschwarz; auf dem entsprechenden NV-Bilde ist sie nicht nur nicht tiefer blau als die aussen anliegende Muskularis, sondern ganz farblos. Das hängt damit zusammen, dass das elastische (iewebe von NV überhaupt nicht gefärbt wird. Es geht daraus der eigentlich selbstverständliche Satz hervor: alles, was durch NV blau gefärbt wird, beherbergt reduzierende Ei- weisse; was aber farblos bleibt, ist deswegen noch nicht als frei von reduzierenden Eiweissen zu be- trachten. Es ist für die älteren Histologen, welche wissen, wie lange es gedauert hat. bis man das Elastin spezifisch färben lernte, nicht überraschend, dass es auf dem NV-Bilde gar nicht hervortritt: eher schon ist es bemerkenswert, dass das Rali- permanganat es spezifisch hervorhebt.

5. Mäuseleber.

Das NV-Bild eines Gefrierschnittes der Leber sei auch noch kurz betrachtet, obwohl bei demselben die grossen Farbkontraste der Haut, Niere und Lunge fehlen. Aber die Leber bildet wegen. ihrer homogenen Beschaffenheit das beste Material für alle Ex- perimente über künstliche Beeinflussung der Zelleiweisse und deren Deutung auf tinktoriellem Wege, u. a. mittels NV — Studien, deren Mitteilung wir einer späteren Arbeit vorbehalten möchten.

Das Protoplasma der Leberzellen färbt sich mit NV blau und doch ist der (resamteindruck des Netzes der Leberbalken ein gleichmässig violetter. Das rührt von der bedeutenden Zu- mischung des Rots der Kerne her: während die Kerne der Leber- zellen nur blass rotviolett sind, färben sich die der dazwischen liegenden Blut- und Gallengangskapillaren dunkelrot. Diese Ver- teilung der Farben auf Protoplasma und Kerne ist. nach dem Bisherigen zu erwarten; sie ist dieselbe wie bei der Stachel- schicht des Deckepithels und der Haarbälge und bei dem Nieren- epithel.e. (Geht man von der Zentralvene eines Leberläppchens aus, so nimmt die Stärke der Färbungen bei den meisten Läppchen umso mehr zu. je mehr man sich der Peripherie des Läppchens nähert. Hier treten die in dem interlobulären Bindegewebe liegenden Grallengänge durch ihre rein rote Farbe stark hervor, ebenso die roten Kerne des umgebenden Bindegewebes.

Neutralviolett extra. 35

Bei stärkerer Vergrösserung gewahrt man in den violetten Leberzellen eine rote Punktierung durch feine Körner, welche auch je mehr nach der Peripherie der Läppcehen um so stärker wird. Die rote Färbung dieser Körnchen deutet auf saures Eiweiss und Sauerstoff, weswegen diese Körnchen der frischen Leberzelle nicht aus Glykogen oder Fett bestehen können: eher könnten sie zum Gallenpigment Beziehung haben. Es sind offenbar dieselben Körnchen, welche durch Rongalitweiss dunkel gebläut werden.'!) Beobachtungen an hungernden Kaninchen scheinen zu erweisen, dass ihr Vorkommen von der Verdauung abhängig ist.

6. Muskel-Sehnen-Ansatz vom Rinde. (Fig. >.)

Das in Fig. 5 dargestellte Muskel-Sehnenbild stammt vom Rinde. Im (Gegensatz zu den in Fig. 2 abgebildeten feinen Sehnen ‚des Mänseschwanzes enthalten die Sehnen (s) von grossen Muskeln (m) besonders nahe ihrem Ansatzpunkte viel von einer Substanz, welche sich mit NV dunkelrot färbt und diese Färbung in Alkohol festhält. Daher geben Schnitte durch diese Insertionsstelle einen überraschenden Farbenkontrast zu den ganz blau gefärbten \nuskeln. Dass der Träger des Rots den Sehnen aber nicht im allgemeinen zukommt, sondern sich nur an vereinzelten Stellen dem Sehnenbilde beigesellt, bemerkt man schon bei der Färbung von Schnitten der Sehne. die weiter vom Muskelansatz entfernt sind. Es besteht hier zwischen Sehne und dem Träger des Rots ein ähnliches Verhältnis wie zwischen ihm und der Hornschicht, welche auch nicht überall die rote Färbung festhält.

II. Die NV-Färbung gekochten tierischen Gewebes.

1. Allgemeines.

Bald nachdem wir mit dem NV zu arbeiten anfıngen, ‚machten wir die Beobachtung, dass, wenn die Gefrierschnitte vor ‚dem Färben längere Zeit in Wasser liegen blieben, die Farben- sättigung geringer war, als wenn sie sofort nach dem Schneiden gefärbt wurden. Das liess darauf schliessen, dass sich an der Färbung nicht nur die geformten (Gewebsbestandteile beteiligten,

!\ Siehe Unna: Die Reduktionsorte und Sauerstofforte des tierischen “iewebes. Arch. f. mikr. Anat. 1911. Bd. 78, Waldeyer-Festschrift, 8. 12, 18 und 22.

2

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4 P. @G Unna und L. Golodetz:

sondern auch ungeformte, flüssige, welche bereits durch Wasser aus dem Gewebe entfernt werden können.

Unsere bisherigen histologischen Methoden nehmen eigentlich nur auf die Darstellung der geformten Gewebsbestandteile Rück- sieht, nicht auf den Gewebssaft und die flüssigen Sekrete der Drüsen, es sei denn, dass dieselben, durch die Art der Fixierung zur Gerinnung gebracht, ausnahmsweise das histologische Bild vervollständigen helfen. Nur einzelne Autoren, wie Posner'}, haben zielbewusst durch Kochen der Organe die eiweisshaltigen Sekrete und (Grewebsflüssigkeiten der Beobachtung zugänglich ge- macht. Es fehlte uns bisher aber noch eine systematische. tink- torielle und chromolytische Behandlung der so gewonnenen Bilder‘ flüssiger Eiweissbestandteile.

Hierfür scheint nun das NV uns zum ersten Male eine sehr einfache Arbeitsmethode zu liefern. Es besitzt nieht nur zu den Eiweissen des Gewebssaftes und der Sekrete eine starke Affinität, sondern trifft sogar unter denselben eine Auslese, indem es einzelne rot, andere blau färbt.

Zur Technik der Methode sei folgendes bemerkt. Um möglichst alles flüssige Eiweiss in den Organen festzuhalten. empfiehlt es sich, unmittelbar nach dem Tode die grossen Blut- gefässe und Ausführungsgänge am Hilus in situ zu unterbinden. Doch ist diese Vorsicht nicht durchaus notwendig. Dann schneidet man aus den Organen Stücke von lem Durchmesser und "> cm Dicke so heraus, dass sie ausser dem Parenchym möglichst viel Bindegewebe mit Blut- und Lymphgefässen enthalten, und bringt sie sofort in das bereits kochende Wasser, wo sie zwei Minuten verweilen. Dann werden sie herausgenommen und auf dem. (Gefriermikrotom geschnitten.

Diese besondere Eigenschaft des NV erscheint uns so wichtig, dass wir raten würden, bei dieser Färbung ein für alle Mal neben (Gefrierschnitten des frischen Gewebes auch immer zum Vergleiche solche von gekochtem Gewebe zu färben. Dieses lohnt sich um so mehr, als bekanntlich alle gekochten (rewebe sich besser mit- dem Gefriermikrotom schneiden lassen als ungekochte und ein- zelne sogar nur in gekochtem Zustande mit dem Gefriermikrotom gute Schnitte geben. Ausserdem färben sich die sekochten

!) Posner: Studien über pathologische Exsudatbildungen. Virchows Archiv, Bd. 79.

Neutralviolett extra. S5 +sefrierschnitte wegen der vollkommenen Zurückhaltung alles Hlüssigen genuinen Eiweisses im Parenchym viel intensiver als ‚die ungekochten: manche Farbendifterenzen. welche auf letzteren nur leicht angedeutet sind, treten bei der gesättigteren Färbung ‚am gekochten Präparat klarer und stärker hervor.

Im übrigen unterscheiden sich die gekochten (rewebsstücke hauptsächlich durch ihren Gehalt an geronnener Lymphe und Blut und anderen eiweisshaltigen Flüssigkeiten in den Hohl- räumen und Kanälen. Ein wesentlicher Faktor bei dieser Polychromie der Schnitte ist ihr Blutgehalt. da sich die gelbe Eigenfarbe der roten Blutkörperchen der Färbung überall zumischt, wo diese auftreten. Die Querschnitte geronnenen Blutes erscheinen ‚daher grüniich, weil sich die blaue Farbe des Blutserums mit der gelben Eigenfarbe der Blutkörperchen mischt.

Weiter ist zu beachten, dass mit dem Gerinnen durch Kochen eine Volumzunahme der festen Bestandteile einhergeht. Dies hat zur Folge, dass alle grösseren Kanäle, welche einen gerinn- baren Inhalt beherbergen, voluminös erscheinen und eng anein- ander gepresst sind, während die feineren Kanäle, wie die Blutkapillaren und die engeren Henleschen Schleifen. durch “lenselben Druck leer und fadenförmig verengt erscheinen.

Im Gegensatz zu den eiweissartigen Flüssigkeiten entziehen sich die schleimigen beim Kochen leicht der Beobachtung. Um sie — z.B. die Sekrete der Schleimdrüsen — vollständig im Schnitte zu erhalten, kocht man diese Organe nicht in destil- liertem Wasser, sondern in einer wässrigen Lösung von 1 /oo Prikrinsäure + 1°/oo Trichloressigsäure, durch welche der Schleim gefällt und seine Färbung gleichzeitig verstärkt wird. Besonders das Kochen in Pikrinsäure verbessert die Farbenkontraste bei der NV-Färbung in sehr wirkungsvoller Weise.

2. Niere des Kaninchens. (Fig. 6a und 6b.)

behält man diese vom Kochen unzertrennlichen Vorgänge im Auge. so versteht man leicht die Färberesultate, welche NV an einem Gefrierschnitt der gekochten Niere eines Kaninchens hervorbringt. Die gewundenen Harnkanäle und Schaltstücke (wu) stellen sich, wie alles reduzierende Protoplasma, rein blau dar. bis auf die violetten Kerne. Ebenso blau sind bei stärkerer Vergrösserung die blutleerenGlomeruli, erscheinen aber beischwacher

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Vergrösserung violett wegen ihres Kernreichtums. Die bluthaltigen Glomeruli (g) dagegen sind dunkelgrün mit violetten Kernen. Das Dunkelgrün entsteht durch Mischung des Blaus der Kapillar- ‚wandungen und Endothelien mit dem Gelb der Blutkörperchen. Von den Henleschen Schleifen sind die breiten Schenkel blau bis auf die violetten Kerne, die engeren Schenkel dagegen scheinen nur aus einer doppelten rotvioletten Kernreihe zu bestehen ; ebenso verhält es sich mit den leeren Blutkapillaren, doch ist der — dort gerade, hier gewundene — Verlauf hinreichend, beide Elemente zu unterscheiden. Die grossen Sammelröhren sind ganz blau bis auf die violetten Kerne: auch der Inhalt ist blau.

/usammengefasst, erscheint die Rinde in den Markstrahlen violett, im Labyrinth blau mit grün und violett gesprenkelten Glomeruli: die Grenzschicht sieht blau und grüngelb gestreift. das Mark violett und grüngelb gestreift aus.

Als etwas Neues kommt das Bild des Hilus hinzu, das Bindegewebe um die ein- und austretenden grossen Gefässe. So einfach dasselbe bei gewöhnlichen Kernfärbungen, ja selbst bei Proto- plasmafärbungen (pol. Methylenblau, Methylgrün + Pvronin) er- scheint, so vielfarbig bunt bei der Färbung mit NV. Die grossen Venen (v) und Arterien (a) haben einen grünen Blutinhalt innerhalb der blauen Muskelschicht des Gefässes. Die Adventitia ist dicht durchsetzt mit violetten Kernen, weist aber hier und da rund- liche, blau gefärbte Einschlüsse auf, welche sich vermöge ihres Endothelbelags als Schnitte von Lymphgefässen (l) zu erkennen geben. Es ist also an den gekochten und mit NV gefärbten Sehnitten nichts leichter, als Venen und Lymphgefässe schon durch ihren verschieden gefärbten Inhalt zu unterscheiden. Ausser diesen Lymphgefässen findet man hier und da biaue Ein- sprengungen im Bindegewebe, die keinen Endothelbelag aufweisen. Zudem ist diese blaue Substanz von Hohlräumen dicht durchsetzt. also schwammartig geronnen, während die blaue Masse in den ILymphgefässen homogen geronnen ist. Es handelt sich bei ersteren mithin um freie Anhäufungen von Lymphe oder Serum im Bindegewebe, also um Lymphspalten (Isp), deren Inhalt uns sonst fast immer entgeht, der aber auf dem NV-Bilde der blauen Farbe wegen sofort auffällt. Endlich ist das adventitielle Bindegewebe vieler grösseren Blutgefässe im Gegensatz zu den blau gefärbten Lymphspalten rötlich gefärbt (rö), besonders wo es festere Form

Neutralviolett extra. 87

annimmt. Es wird sich hier um eine rotliebende Eiweißsubstanz handeln, ähnlich derjenigen der Sehnen am Muskelansatz (Fig. 5).

Das NV kann zum Studium der Niere und anderer Organe, also besonders in solchen Fällen empfohlen werden, wo es auf die genauere Untersuchung von Transsudaten und Exsudaten im Gewebe ankommt: das Kochen fixiert sie an dem Ort ihrer Her- kunft, und das NV erlaubt durch seine Farbenanalyse, auf die Art des Eiweisses an den verschiedenen Stellen Schlüsse zu ziehen.

3. Leber des Kaninchens, Pankreas, Parotis, Submaxillaris und Sublingualis des Pferdes.

Eine Darstellung aller von uns mit dieser Methode unter- suchten Organe erübrigt sich wohl. Es seien nur noch einige ganz kurz mit wenigen Strichen gezeichnet.

Ein Schnitt durch die Leber des Kaninchens ist dunkel- blau wegen des Reichtums an (blau gefärbtem) Protoplasma: die Kerne der Leberzellen aber sind dunkelviolett. Der Hilus enthält in rosa gefärbtem Bindegewebe die Blutgefässe mit grün gefärbtem Blut und dunkelblauer Muskulatur, die Gallengänge mit dunkelviolett gefärbtem Epithel, himmelblau gefärbtem Epithel- saum und blau gefärbter (Galle, sodann Lymphgefässe mit blau- erünlichem. homogenem Inhalte und rotviolette Kerne.

Pankreas, Parotis, Submaxillaris und Sublin- gualis des Pferdes seien sodann erwähnt als Beispiele für solche Organe, die sich wegen ihrer Weichheit und Zerreisslichkeit mit dem Gefriermikrotom in frischem Zustande überhaupt nicht schneiden lassen, während dieses bei den gekochten Organen mühelos gelingt.

Ein Pankreasschnitt ist dunkelviolett, die einzelne Drüsenzelle blau mit dunkelviolett gefärbtem Kern. Die Langer- hansschen Inseln stechen durch ihre helle Farbe stark vom übrigen Parenchym ab. Die Zellen derselben sind ganz farblos oder schwach bläulich, ihre Kerne alle rotviolett gefärbt. Einzelne Zellgruppen heben sich ausserdem ohne ersichtliche Ordnung durch ihre hellblaue Farbe ab. Die Schaltstücke zeigen nur diehtgestellte Reihen dunkelvioletter Kerne. Die Ausführungs- gänge tragen dunkelviolette radiär gestellte Epithelkerne, einen blauen, breiten Epithelsaum und dunkelblauen Sekretinhalt. Das Bindegewebe im Hilus ist graurot bis rotviolett gefärbt, das Blut

SS P. G. Unna und L. Golodetz:

grün innerhalb der blauen Media der (refässe, die Lymphe blau in den weiten und reichlichen Lymphspalten und Lymphgefässen.

Viel monotoner ist die Parotis gefärbt, der Typus einer einfach serösen Speicheldrüse. Die Zellen ebenso wie ihre Sekrete sind gleichmässig blau gefärbt, die Kerne rotviolett. Das festere Bindegewebe im Hilus ist rot, die dazwischen liegenden lockeren, an Lymphspalten reichen Abschnitte desselben blau gefärbt. Blau ist der Inhalt der Lymphgefässe, grün der der Arterien und Venen.

Ein Schnitt durch die Submaxillaris sieht makroskopisch blauviolett aus. Mikroskopisch sind die Drüsenzellen der Tubuli deutlich in blaue und mehr oder weniger rote unterschieden. Die einfachen Drüsenzellen sind blau mit violetten Kernen. Mit der Ansammlung des Sekretes schwindet die blaue Farbe zugunsten der roten, die um so stärker wird, je mehr die Zellen dabei kuglig anschwellen. Der Zellinhalt wird dabei deutlich schaumig mit Anhäufung von dunkelroten Körnern und Fäden an den Wabenwänden, während die Kerne an die Wand verschoben werden. In den grössten Zellen nimmt die rote Farbe wieder ab und der nun blassrote, blassviolette oder sogar farblose Inhalt entleert sich in die Schaltstücke und weiter in die grösseren Sekretröhren, wobei der Inhalt bemerkenswerterweise wieder eine blaue Fär- bung annimmt. Auch die Wandung aller dieser Ausführungs- gänge ist dunkelblau gefärbt und mit violetten Kernen reichlich versehen. Diese stark blau gefärbten Gänge heben sich von dem diffus rot gefärbten interstitiellen Bindegewebe der Drüsen scharf ab. Auch das Bindegewebe des Hilus ist graurot gefärbt, in starkem Kontrast gegen die Lymphgefässe mit blauem Inhalt und die grossen Ausführungsgänge, die ein dunkelblaues Sekret ent- halten.

Diese eigentümliche Farbenwandlung der sezernierenden Zellen und ihres Sekrets, die auf eine zuerst schleimige, dann seröse Umwandlung hindeutet, fordert zu einer genaueren tink- toriellen Untersuchung der Submaxillaris heraus.

Besonders lehrreich und klar ist das Sekretbild (siehe Fig. 7a, 7b und 7c) der gekochten Sublingualis des Pferdes. Die Sublingualis gehört bekanntlich zu den gemischten Drüsen, welche ein teils mucinöses, teils eiweissartiges Sekret absondern. Be- trachtet und vergleicht man nun die Querschnitte der Aus-

Neutralviolett extra. 80

führungsgeänge im Hilus und im interstitiellen Gewebe der Drüse m bezug auf ihren Inhalt, so sieht man folgendes. In den grösseren Gängen (Fig. 7a. gg) des Hilus ist der Inhalt der Hauptmasse nach blau, oft aber umschliesst die blaue Masse zentral oder in der Peripherie einen dünnen (uerschnitt roter Substanz (Fig. 7a bei x). Zuweilen begrenzt auch ein grösserer blauer einen seitlich gelegenen kleinen roten Sekretanteil. In den kleineren Gängen ist die Farbe meist einheitlich, viel öfter blau (Fig. Tc), seltener rot (Fig. 7b). Aber hin und wieder treten auch hier im engsten Raume nebeneinander rote und blaue Sektoren auf. Die blauen Anteile, welche offenbar von serösem Sekret herrühren, sind stets homogen geronnen, die roten dagegen häufig. sogar der Mehrzahl nach schaumig oder fädig geronnen, ähnlich wie Fibrinflocken (siehe Fig. 7b). Diese stellen also das schleimige Sekret der Sublingualis dar. In Fig. 7a gibt ein ganzer Drüsenabschnitt (S) ein rein seröses Sekret und ist daher von bläulichvioletter Färbung.

III. Die NV-Färbung von Gewebsflüssigkeiten.

In den vorigen Kapiteln wurde an (refrierschnitten des frischen und des gekochten (rewebes gezeigt, dass sowohl die festen wie die flüssigen Bestandteile des (sewebes sich mittels NV in Kontrastfarben darstellen lassen. Diese Kontrastbilder sind zunächst empirische Tatsachen, die ihren eigenen histo- logischen Wert besitzen. Durch eine konsequent durchgeführte ‚chromolytische Behandlung der verschiedenen Organe und Organ- flüssigkeiten werden sie aber zu etwas Wertvollerem, zu weiteren ;austeinen der Gewebschemie. Wenn wir vorderhand noch davon absehen, mittels der Chromolyse die NV-Bilder systematisch durchzuarbeiten, so geschieht es nur aus rein praktischen Gründen. Bei der grossen Ausdehnung dieses (rebietes und den besonderen Schwierigkeiten, welche die flüssigen Eiweisse bisher der exakten Durchführung dieser Methode bereitet haben, würde der nächste Zweck dieser Arbeit, das NV in die Histologie einzuführen, erschwert, wenn nicht gar vereitelt werden. Wir ziehen es daher vor, zunächst nur die NV-Färbung einiger bekannter Eiweissse zu besprechen, welche zu den NV-Bildern der Organe und Organ- tlüssigkeiten bereits so lehrreiche Analogien bieten, dass sich allein

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aus diesen Ergebnissen bereits manche der beschriebenen Kontrast- färbungen der Organe anstandslos erklären lassen. Anschliessend an die Erörterung dieser Eiweisse wollen wir dann noch über die NV-Färbung verschiedener anderer organischer Substrate in bunter Auswahl berichten. Je vielseitiger unsere Kenntnis der N\V- Färbung im Ganzen wird, um so weniger leicht werden wir bei ihrer Deutung in Einseitigkeiten verfallen.

l. Eiereiweiss.

Wenn man sich aus einem gekochten Ei Gefrierschnitte herstellt und sie mit NV in derselben Weise wie gewöhnliche (sewebsschnitte färbt, so erscheint der gefärbte Schnitt nach dem Abspülen in Wasser rotorange. Bringt man den Schnitt aber aus dem Wasser in Alkohol, so wird die rote Farbe ausgezogen und der Schnitt erscheint rein blau.

Ebenso wie das gesamte Hühnereiweiss lassen sich auch die daraus gewonnenen Albumin- und Globulinlösungen zur Gerinnung bringen. Stellt man aus solchen Coagula der beiden genuinen Eiweisse (refrierschnitte dar, so zeigen sie bei der Färbung genau dasselbe Verhalten wie das (sesamteiweiss. Die zunächst roten Schnitte werden bei der Entwässerung in absolutem Alkohol rein blau.

(zenau so verhielten sich auch Albumin und Globulin, welche aus frischem Milzbrei gewonnen wurden. Der Preßsaft wurde gut filtriert und mit gleichem Volumen gesättigter Ammonsulfat- lösung versetzt. Das ausgeschiedene Globulin wurde mehrfach gelöst und ausgesalzen und schliesslich durch Dialyse rein ge- wonnen. Das in der halbgesättigten Ammonsulfatlösung ver- bliebene Albumin wurde mit Ammonsulfat in Substanz bis zur Sättigung versetzt. das ausgeschiedene Albumin filtriert und wie oben gereinigt. Beide Substanzen, mit einem Tropfen Wasser auf dem Objektträger verrieben und dann durch Erhitzung zur Gerinnung gebracht, färbten sich mit NV in schönem gesättigtem Blau.

2. Muskel.

Fein zerhackte Muskeln wurden längere Zeit mit Wasser digeriert. Die wässerige Lösung wurde von dem Muskelbrei durch Filtration getrennt (Filtrat I), während der Muskel in frisches Wasser kam und wiederum längere Zeit. dieses Mal unter

Neutralviolett extra. 9}

häufigem Wechseln des Wassers behufs besseren Ausziehens dige- riert wurde.

Der wässerige Auszug (Filtrat 1), der viel Albumin enthielt. wurde nun gekocht, wobei alles genuine Eiweiss coaguliert und ausgeschieden wurde. Trennt man das Coagulum von der Flüssig- keit durch Filtrieren (Filtrat II), streicht etwas davon auf dem Objektträger aus, erhitzt es etwas über der Flamme, färbt es mit NV und entfärbt in Alkohol, so erhält man, wie das vom Albumin zu erwarten ist, eine intensive Blaufärbung des Präparates. Am schönsten lässt sich diese Färbung demonstrieren, wenn man sie in Gegensatz bringt zur Färbung von Seidenpapier, das, wie alles Papier (siehe unten), sich mit NV rot färbt. Man bringt kleine Streifen Seidenpapier in den wässerigen Muskelextrakt und er- hitzt das Ganze zum Kochen. Hierbei gerinnt das genuine Ei- weiss an den Papierfasern. Das Stückchen Papier lässt sich dann wie ein Gefrierschnitt behandeln, und man erhält mit NV eine Blaufärbung von Eiweiss auf dem roten Hintergrunde des Papiers.

Das Filtrat II enthielt nur noch Spuren eines organischen Rückstandes und konnte wegen der geringen Menge der in Lösung befindlichen organischen Substanz nicht mehr untersucht werden. Ein auf dem Objektträger eingedampfter Tropfen dieses Filtrates hinterliess hauptsächlich einen anorganischen Rückstand. her- rührend von den im Safte des Musikels enthaltenen Salzen und löste sich beim Versuche, ihn mit NV zu färben, restlos auf.

Hiermit war erwiesen, dass der wässerige Muskelauszug fast nur aus genuinen Eiweissen besteht und sich wie die Muskel- substanz selbst rein blau färbt.

Dasselbe Resultat erhält man. wenn man frisches Muskel- gewebe auspresst. Auch der Preßsaft, welcher von genuinen Ei- weissen gebildet wird, färbt sich rein blau.

Die durch Pressen oder durch Extraktion von Saft befreite Muskelsubstanz, zerzupft, auf dem Objektträger angetrocknet und gefärbt, nimmt bei der NV-Färbung eine grünlichblaue Färbung an. Es ist sehr schwer, der Muskelsubstanz durch blosses Auswaschen mit Wasser ihre Affinität zur blauen Kompo- nente des NV zu nehmen. Selbst nach tagelangem Auswaschen nimmt sie, mit NV gefärbt, ein allerdings immer schwächer werdendes Blau an. Man muss schon unter oftmaligem Wechseln und Schütteln mit zweiprozentiger Kochsalzlösung die Muskel-

93 P. G. Unna und L. Golodetz:

substanz 1 bis 2 Tage behandeln, um die Neigung zur Blau- färbung vollständig zu vernichten. Diese Extraktionen der Muskel- substanz gehen leichter und rascher vor sich, wenn man die- selben an Gefrierschnitten vornimmt; doch geht aus diesen Ver- suchen hervor, dass der Träger der Blaufärbung, welcher sich zum grossen Teil in dem Muskelsaft befindet. auch in der festen Muskel- substanz vorhanden ist und von dieser hartnäckig festgehalten wird.

Die Tatsache, dass sowohl die feste Muskelsubstanz wie der Muskelsaft sich mit NV blau färben, erklärt nun auch die merk- würdige Erscheinung, dass die stark gebläuten, quergestreiften Muskeln niemals auch nur eine Andeutung von (uerstreifung zeigen. Offenbar sind diese Muskeln derartig mit Albumin ge- tränkt, dass das NV sie nur als homogene Gebilde darzustellen vermag.

3. Andere Organsäfte.

Die aus allen saftreichen Organen durch Pressen oder Wasser- auszug gewonnene Flüssigkeit färbt sich nach Erhitzen bis zur 'Gerinnung und Färbung mit NV ausnahmslos blau, was sich aus ihrem reichen Gehalt an Albumin und Globulin hinreichend er- klärt. Andererseits war es nicht leicht, aus solchen Geweben, die sich auf Gefrierschnitten rein rot färben, einen ähnlichen Preßsaft zu gewinnen: es sind dieses alle Knorpel und ge- wisse Sehnen. Besonders die grossen und harten Sehnen, dort, wo sie sich an grosse Muskeln ansetzen, färben sich gewöhnlich rein rot, in krassem Gegensatz zum benachbarten Muskel (siehe Fig. 5). Es gelang aber, von einer etwas weicheren Sehne, indem wir sie zerhackten und eine Nacht im Brutofen mit Wasser ex- trahierten, ein wenig Saft zu gewinnen. Derselbe zeigte beim Kochen eine schwache, übrigens nicht filtrierbare Trübung. Ein Tropfen eingedampft, und mit Neutralviolett gefärbt, zeigte Rot- färbung. Mithin handelte es sich wohl um den Träger der Rot- färbung der Sehne.

Rein blau färbt sich wiederum das geronnene Blutserum und Blutplasma. Das rein gewaschene Fibrin dagegen färbt sıch auf dem Gefrierschnitte und beim Zerzupfen und Antrocknen auf dem Objektträger weder blau noch rot.

Verdaut man kernreiches Gewebe, z. B. Milzbrei mit Salz- säure-Pepsin, so so färbt sich der Gewebsrückstand, der fast ganz aus Kernen besteht, nicht mehr blau, sondern rot.

Neutralviolett extra. 95

IV. Die NV-Färbung fester organischer Stoffe.

Eiweisse in Gestalt getrockneter Pulver färbt man am besten in folgender Weise. Eine kleine Menge wird mit einem Glasstab auf die Mitte eines Objektträgers gebracht und mit einigen Tropfen einer Alkohol + Äther-Mischung, in welcher eine Spur Zelloidin aufgelöst ist, rasch verrieben und dabei auf einer grösseren Fläche verteilt. Nach Verdunstung des Alkohol-Äthers wird der Objektträger noch über einer kleinen Flamme hin und her geführt, um die letzten Spuren von Feuchtigkeit zu entfernen. Die Pulver haften dann so fest am Glase, dass sie bei der folgenden Färbung und Entfärbung nicht abfallen.

Dann bringt man die Objektträger in ein Standgefäss mit der !/2 prozentigen NV-Lösung, wo sie 10 Minuten verbleiben. Sie werden sodann in Wasser abgespült und in ein Standgefäss mit absolutem Alkohol gestellt bis zur völligen Entwässerung. Als- dann kann man sie in Balsam bringen.

Da es im allgemeinen für die Intensität und Schärfe jeder Färbung mit Mischfarben einen Vorteil bedeutet, wenn auch das zu färbende Substrat gemischter Natur ist, da dann erst den Farbkomponenten Gelegenheit geboten wird, ihre Affinitäten zu verschiedenen Stoffen völlig ungehindert betätigen zu können, so empfiehlt es sich auch für den hier vorliegenden Zweck, die Ei- weisse in Mischungen zu färben. Man stellt sich dieselben einfach dadurch her, dass man auf die Mitte des Objektträgers zwei verschiedene Pulver nebeneinander in kleinen Mengen aufträgt und sie gleichzeitig mit dem Alkohol-Äther verreibt. So z. B. zeigt eine derartige Mischung von Nuklein und Kasein nach der Färbung mit NV nebeneinander in voller Schärfe blaue Partikel von Nuklein und violette von Kasein. Aber nicht alle Eiweisse unterscheiden sich dem NV gegenüber so gut wie Nuklein und Kasein. Man tut daher am besten, wenn es auf die genaue Färbung einer bestimmten Eiweissart ankommt, als Gegensatz Zellulose zu wählen. Denn wie die zweite Hälfte untenstehender Tabelle zeigt, neigen alle zellulosehaltigen (rebilde zu einer mehr oder minder starken, reinen Rotfärbung. Da aber Zellulose nicht gut in Pulverform zu bringen ist, so benutzt man auch hier sehr" dünnes Seidenpapier, welches, wie oben (S. 91) bereits mitgeteilt, sich mit NV rot färbt. Man geht in der Weise vor, dass ein kleines Quadrat von Seidenpapier in eine dünne Zelloidinlösung

“4 P. G. Unna und L. Golodetz:

getaucht wird, worauf man, so lange es noch feucht ist, das Ei- weisspulver, z. B. Nuklein, aufstreut. Dann lässt man noch einmal einen Tropfen der dünnen Zelloidinlösung über das Papier laufen, wodurch das Pulver fixiert wird. Mit NV gefärbt, zeigt nun das Präparat das Eiweiss blau auf dem roten Grunde des Papiers.

Eine gute Anschauung über die Rotfärbung der Zellulose im pflanzlichen Gewebe gibt der in Fig. S abgebildete Teil vom «Juerschnitt eines Radieschens. Das Zentrum des Schnittes (im bilde oben) ist dunkelrot gefärbt, und von hier gehen dunkelrote Strahlen nach allen Seiten der Peripherie. Die dunkelrote Farbe haftet an den Zellwänden und setzt sich in abgeschwächtem Maße auf die Zellulosewände der helleren Zellenmasse zwischen «en Strahlen fort. In den Strahlen hebt sich in violetter Farbe nur die Auskleidung der Gefässquerschnitte ab.

In folgender Tabelle haben wir einige der hauptsächlichsten festen Bestandteile des tierischen und pflanzlichen Gewebes zu- sammengestellt. Um ihre Verwandtschaft zum NV besser verstehen zu lernen, ist es durchaus notwendig, die NV-Färbung derselben mit der Färbung durch die beiden Komponenten: Neutralrot und Neublau zu vergleichen. Die Färbung mit NV ist nämlich durch- aus nicht stets ein Mittel aus diesen beiden Einzelfärbungen. Wie ein rascher Überblick über die Tabelle lehrt, dominiert in der ersten Hälfte, bei den Eiweissen tierischen und pflanzlichen Ursprungs das Blau in der Mischfärbung, in der zweiten, bei den J/ellulosen, das Rot, obwohl alle Stoffe sich einzeln mit Neublau blau, mit Neutralrot rot färben. Man muss also annehmen, dass bei jeder Färbung mit NV eine Konkurrenz der beiden Farbstofie um den Besitz des Substrates eintritt, welche bei den Eiweissen meistens zur Vorherrschaft des Blaus, bei den Zellulosen stets zu der des Rots führt, während bei einigen Eiweissen beide Farbstotfe von dem Stoffe Besitz ergreifen und die Färbung dann mehr oder minder violett ausfällt. Man kann demgemäss die Eiweisse in eine tinktorielle Reihe ordnen, beginnend mit den Albuminen und Globulinen, die sich mit NV stets rein blau färben, bis zum Casein und Vitellin, deren Färbung violett ausfällt. Bei ‚len Zellulosen aber ist die Affinität zum Rot so stark, dass eine tinktorielle Ordnung, etwa nach der mehr oder minder starken Mitwirkung des Blaus, hier nicht möglich ist.

Am auffallendsten in dieser Tabelle ist wohl die Färbung

Neutralviolett extra.

95

Neublau Neutralrot Neutralviolett

Albumin blau rötlich blau B Globulin hlau | rötlich blau Nuklein hellblau ' schwach rötlich | blau Nukleinsäure schwarzblau |spurweise rötlich blauviolett Kernsubstanz *) dunkelblau | | rot F dunkelviolett Sperma, |

mit Alkohol und dunkelblau rot dunkelviolett

Äther extrahiert *) Nuklein, » IB: | BE

mit H,O, behandelt ‚lau rötlich dunkelviolett Dein, na ie ee

mit NH, behandelt na dunkelrot Aalen K ? | teils farblos, teils

eratin A blau rot | eohriolett Keratin B graublau stark rot rötlich-violett

Hornalbumosen schwach bläulich reine Wollfaser schwach blau |

Kasein blau Vitellin bläulich EBlastin bläulich Kleber NERR bläulich : i Baumwollfaser schwach blau Filtrierpapier dunkelblau Zellmembran (Bohne, Mohrrübe. blau xadieschen, Kar- toffel) ungebleichte a Holzfaser an Hollundermark blau Nitrozellulose schwach blau

Zelloidin)

fast farblos | schwach rot | rot rötlich rötlich rötlich dunkelrot dunkelrot

rot

rot

rot

rot

fast farblos

schwach violett grauviolett | violett teils bläulich, teils.

sehr schwach violett

‚sehr schwach violett

dunkelrot

dunkelrot

rot

rot rot

farblos

*, Die Kernsubstanz aus Gänseblut und die Spermaköpfe des Herings wurden uns von Herrn Geheimrat Kossel freundlicherweise zur Verfügung

gestellt.

36 P. G Unna und L. Golodetz:

des Nukleins, da bei der konstanten rotvioletten Färbung der Kerne der Schluss wohl berechtigt erscheinen dürfte, dass gerade Nuklein zum Rot des NV eine besondere Affinität besässe. Es ist aber gerade umgekehrt: das Nuklein fixiert aus dem NV das Blau ebenso stark wie Albumin und Globulin. Es repräsentiert also keinesfalls allein die Kernsubstanz, was übrigens auch allgemein abgelehnt wird. Eine grössere Verwandtschaft zum Rot des NV hat schon die Nukleinsäure, die sich in einem blau- violetten Ton färbt. Dunkelviolett färbten sich weiter eine aus (änseblut gewonnene Kernsubstanz und ein mit Alkohol und Äther extrahiertes Heringssperma aus dem Kosselschen Labo- ratorium: ebenso ein von uns mit H,; O, sowie ein mit Ammoniak behandeltes Nuklein. Das im Handel befindliche. nach der gewöhn- lichen Methode dargestellte Nuklein ist mithin weit entfernt davon, die rotviolette Substanz der Kerne darzustellen. Die Ver- schiedenheit dürfte u. a. durch die Behandlung mit Salzsäure und die Entfernung des Sauerstoffs bedingt sein.

Im übrigen zeigt die Tabelle, was zu erwarten war, dass alle Eiweisse und alle Zellulosen als saure Körper die beiden basischen Farben. Neublau sowohl wie Neutralrot, aufzunehmen imstande sind. Es führen aber diese Aftinitäten bei der NV- Färbung nur selten zu einer reinen Violettfärbung, wie z. B. beim Vitellin. Meistens siegt bei den Eiweisskörpern die Affinität zum Neublau, bei den Zellulosen die zum Neutralrot. Die Erklärung für das erste Phänomen liegt wohl einfach in der mehr oder minder starken heduktionskraft der meisten Eiweisskörper. Wir haben bei den Organfärbungen ja durchweg die Beobachtung gemacht, dass Neublau „sauerstoffeindlich“ ist, insofern es die Sauerstofforte dem sauerstoffreundlichen Neutralrot überlässt und sich auf die Reduktionsorte beschränkt. Sollte vielleicht die hot- färbung der Zellulosen auf ihren Sauerstoftfgehalt und eine dadurch bedingte besondere Affinität zu dem sauerstoffreundlichen Neutralrot zurückzuführen sein ?

Wir verfügen bereits über eine Erfahrung allgemeiner Art, welche diese Frage zu bejahen scheint. Bei unseren Studien über das Rongalitweiss war uns die intensive Blaufärbung aufgefallen, welche alle Arten von Papier bei der sachgemäss ausgeführten Rongalitweissfärbung annehmen. Dass es sich dabei nicht um eine bloss mechanische Adhärenz von Luftsauerstoff handeln konnte,

Neutralviolett extra. 97

bewies der einfache Kochversuch. Auch gekochtes Papier besitzt dieselbe auffällige Affinität für Rongalitweiss. Wir stellten daher schon vor einigen Jahren eine grössere Untersuchung über diesen Gegenstand an und gingen bis auf die Samenhaare der Baum- wollstaude zurück. Auch diese zeigten schon dieselbe bemerkenswerte Affinität. Wir untersuchten dann eine grosse Reihe vegetabilischer Fasern; von den zartesten Zellwänden bis zum Holze, alle zellulose- haltigen Gebilde zeigten dieselbe starke Färbung in Rongalitweiss im Gegensatz zu tierischen Horngebilden. Das sauerstoffreiche Zellulose-Molekül muss daher in irgend einer noch näher zu erforschenden Weise einen Teil seines Sauerstofts in lockerer Bindung enthalten und an feine Sauerstoftreagentien abzugeben imstande sein. Dass es sich bei dieser ganz allgemeinen Erschei- nung nicht etwa um Oxyzellulose handelt, geht aus hier nicht weiter zu erörternden Erfahrungen hervor.

Eine unerwartete Bestätigung dieser Beobachtungsreihe gibt nun die NV-Färbung. Denn hier zeichnet die Rotfärbung, welche wir an den tierischen Geweben fast allein an die sauren Sauer- stofforte (Kerne, Mastzellen, Knorpel) geknüpft sehen, vor allem die Zellulose aus. Die Zellulose verschmäht also in der N\V- Mischung das sauerstoffeindliche Neublau und fixiert das sauer- stoffreundliche Neutralrot.

Archiv f. mikr. Anat. Bd. 9%. Abt.l.

=]

95

Die Chromatophoren der Reptilienhaut.

Von

Privatdozent Dr. W. J. Schmidt, Bonn, Zoologisches Institut.

Hierzu Tafel V—IX und 15 Texttiguren.

Inhaltsübersicht. Seite

Einleitung... ® \ I I. Die ee aa Andale de C onen 101 a) Artenwund Benennung. er. ee Et

b)' Anordnung in deryHaut 1.52 7. Er GN IE:-DieMelanophoreni: Er RS RT er Ta se a) Formverhältnisse . . . he ee ee ee Er

b) Funktionelle eher Re; 125

c) Kernverhältnisse . . . NE a, Slah!

d) Sphäre und olesnelneeie rukineen a / Stälil

e) "Eintwicklane 112 RUE AR N TER eN. D

17, Die AT ophor en HER a) Untersuchunesmethoden er 22 72 EG

b) Allophoren der Lacertiden.. 2... 2... 2.02.20 2002

6) Allophoren von Uroplatus.... .... 20. 1 u. Ce

IV. Die Eirpophoren) .. 2. 20 BE N RER es a) Historisches .... ee. 5. 117%

b) Umesechanesmethone: am nberichendes Objekt ee NT

c) Vorkommen und Verbreitung bei den Lacertiden .. .... 179 O)4BaUr 22%. 300 3 00a De wa ee ee a ae, van N e)oHarbstolloez....: a a ae re N [>

f) een En 2 Deo

8) Bewegungserscheinungen ?" 7; U san Sa ne N+Die/@Guanophonen:.x:..r. nal ee a en) a) ZEINALNE aa an a ee ehe te Be RES

b) Entwicklung Dre Ä 2

e) Struktur des Eristalliischen Inhalts ana 7y toplasma ld

d) Bewegungserscheinungen? . . . 214

e) Verhalten des kristallinischen ne in polaren Licht 216 Chemische Natur des kristallinischen Inhalts. . . ..... 218

g) Strukturfarben 292

VI Erklärungsversuche der intrazellulären Bewegung der Pismentrranula ... .....000 5.00

Die Chromatophoren der Reptilienhaut. a)

Einleitung.

Erste Bedingung zur Erklärung von Färbung und Farbenwechsel bei den Reptilien ist die Kenntnis ihrer morphologischen Grundlagen. Dank emsiger Forschung kann man heute wohl sagen, dass das Zustandekommen und der Wechsel der Hautfärbung in ihrer Abhängigkeit von bestimmten histo- logischen Elementen im wesentlichen erfasst sind. Doch darf die morphologische Seite der mit Färbung und Farbenwechsel verknüpften Probleme noch keineswegs als erschöpfend bearbeitet gelten.

Nachdem schon frühzeitig beobachtet war, dass sich an den Melanophoren Pigmentverlagerungen abspielen, blieb es neuerer Zeit vorbehalten, deren Natur als intrazelluläre Körnchen- strömungen endgiltig zu sichern. Die Erklärung solcher intra- zellulären Pigmentverschiebungen aber setzt die Kenntnis ihres Ablaufes im einzelnen voraus, über den wir bislang so gut wie gar nicht unterrichtet sind. Schon Brücke (1851) hatte erkannt, dass bei der Entstehung der grünen Farbe in der Reptilien- haut das von den Guanophoren erzeugte Strukturblau eine wichtige Rolle spielt. Wie aber jenes Blau selbst zustande kommt, darüber konnte noch keine völlige Klarheit und Einigkeit erzielt werden, nicht zum mindesten deshalb, weil der Bau der Guano- phoren noch nicht hinreichend erforscht ist; fand doch die eigen- artige Struktur der Lacertidenguanophoren bisher nur einmal kurze Erwähnung. Die Lipophoren, deren gelber Farbstoff die Guanophoren überlagert und so gemeinsam mit ihnen den Eindruck von Grün hervorruft, sind bislang nur einmal genau untersucht und mit erhaltenem Pigment überhaupt noch nicht abgebildet worden. Den Allophoren wurde einstweilen nur sehr wenig Aufmerksamkeit geschenkt, was ich am besten mit der Tatsache belege, dass eine hierhin gehörige Chromatophorenform bei unseren einheimischen Lacertiden bis heute ganz unbekannt blieb. Die Nervenversorgung der UÜhromatophoren, die gemäss dem physiologischen Befund vorhanden sein muss, liegt noch im Dunkel: denn die älteren Angaben Leydigs (1872, S. 7 und 1873, S. 779) erscheinen im Hinblick auf die Darstellung der gleichen Verhältnisse bei Knochenfischen durch Ballowitz (1893) wenig vertrauenerweckend und mit der kurzen Angabe Kellers (1895,

S. 166), dass bei Lacerta viridis deutlich wahrnehmbare Ver- Tier

100 W.J. Schmidt:

bindungen zwischen Nerven und Chromatophoren bestehen, ist auch nur wenig gedient. Über die Ontogenese der Melanophoren sind wir kaum, über diejenige der übrigen Chromatophorenarten gar nicht unterrichtet. Die Färbungsunterschiede der Geschlechter sind nur selten, die Veränderungen, die beim Anlegen des Hochzeitskleides in der Haut vor sich gehen. der Einfluss von Alter, Klima u. del. auf das Farbenkleid wohl überhaupt noch nicht in histologischer Beziehung untersucht worden. Ebenfalls die Färbungsanomalien (Melanismus, Leukomelanismus, Albinismus, Erythrose) fanden kaum histologische Würdigung. Leider lassen auch die hochinteressanten Arbeiten Kammerers (1907, 1910) über künstlich hervorgerufene Abänderungen des Farbenkleides eine eingehendere mor- phologische Analyse der erzielten Änderungen vermissen. Unter solchen Umständen ist es nicht zu verwundern, dass von den Theorien, die sich mit der Erklärung der Zeichnung ab- geben. keine allgemeinen Beifall gefunden hat: sie alle fussen zu wenig auf den morphologischen Grundlagen.

Das Ziel der folgenden Untersuchung ist, durch eine ein- gehendere Erforschung des Baues der an der Haut- färbung beteiligten histologischen Elemente dieses oder jenes der angedeuteten Probleme einen Schritt seiner Lösung näher zu bringen. Im Vergleich zu den Verhältnissen bei Fischen (und Amphibien) ist die Kenntnis vom feineren Bau der Reptilien- chromatophoren zurückgeblieben; man denke nur an die schönen Untersuchungen von Ballowitz (siehe Literaturverzeichnis) über die Farbzellen der Fische, die unsere Vorstellungen von ihrem Bau und ihrer Funktion wesentlich erweitert haben. Die Ursache hiervon liegt vornehmlich in der Schwierigkeit, feinere Verhältnisse an der Reptilienhaut im überlebenden Zustand zu untersuchen. Das Integument wenigstens unserer einheimischen Reptilien ist zu dick und auch schon durch die massenhafte Entwicklung der Guanophoren und Melanophoren im allgemeinen zu undurchsichtig, um einer Beobachtung unter starken Ver- grösserungen zugänglich zu sein. Es ist daher bis jetzt noch nicht gelungen, etwa die intrazellulären Körnchenströmungen der Melanophoren im Leben bei den Reptilien zu beobachten, sondern die Annahme ihrer Existenz stützt sich auf allerdings unwider- leeliche Befunde im histologischen Bild des abgetöteten

Die Chromatophoren der Reptilienhaut. 101

Objektes, deren volle Interpretation durch die Analogie mit den Beobachtungen an Fischmelanophoren erleichtert wird. Dieser Nachteil wird aber einigermassen wieder wettgemacht durch die riesige (Grösse mancher Chromatophoren, die sie als hervorragende Objekte für die Schnittuntersuchung erscheinen lässt, eine Methode, von der bislang noch nicht ausgiebig genug (rebrauch gemacht wurde.

I. Die Eintsilung und Anordnung der Chromatophoren. a) Arten und Benennung.

In dem Maße wie die zunächst beim Chamäleon gewonnenen Erfahrungen über die Chromatophoren durch die Untersuchung anderer Formen eine Erweiterung fanden, tauchen immer neue und nicht stets zweckmässige Namen für die verschiedenen Arten der Chromatophoren auf. Bei der bisweilen unzu- reichend genauen Darstellung der älteren Befunde, die zum Teil auf unvollkommenen Untersuchungsmitteln beruht, besteht hente für jemanden, der mit den Objekten nicht aus eigener Anschauung vertraut ist, eine erhebliche Schwierigkeit, die Beobachtungen der einzelnen Forscher in den richtigen Zusammenhang zu setzen, selbst bei Beschränkung auf die Gruppe der Reptilien, die hier allein ins Auge gefasst wird. Es kann nun nicht meine Aufgabe sein, alle in der Literatur vorgekommenen Irrtümer und Unklar- heiten zu berichtigen, da schon Brücke (1551) die zu seiner Zeit vorliegenden Angaben kritisch besprochen hat und die neueren Arbeiten zuerst bei van Rynberk (1906) und kürzlich durch Fuchs (1914) eine ebenso eingehende wie treflliche Zusammenfassung gefunden haben. Insbesondere Fuchs schildert auch die rein morpho- logischen Daten in solcher Breite, dass kaum eine selbst nur einigermassen bedeutsame Tatsache dort übersehen wäre. Indem ich daher für manche literarischen Einzelheiten, die zu meinen Beobachtungen in nächster Beziehung stehen, auf die späteren Abschnitte verweise, knüpfe ich hier an die Darstellung von Fuchs an, der auf den vorliegenden Berichten fussend, sich seinerseits schon bemüht hat, in der umsichgreifenden Verwirrung Ordnung zu schaften.

Fuchs (1914, S. 1550f.) ordnet die in der Reptilienhaut beschriebenen Chromatophoren in folgende Gruppen ein: Melano-

102 W. J. Schmidt:

phoren. Xanthophoren, Phäophoren, Erythrophoren und Porphyro- phoren, Leukophoren. farblose Zellen und Guanophoren.

Über die Melanophoren brauche ich nicht viel Worte zu verlieren. Es sind die bekannten schwarzen Ghromato- phoren, deren kennzeichnender Inhalt aus Melaninkörnchen besteht. Die Melanine bilden durch das im Mittel konstante Verhältnis von N:H:0 = 1:5:5 eine chemisch wohl charakterisierte Gruppe von Verbindungen; von ihren Eigenschaften sei hervorgehoben, dass sie in Wasser und in den Lösungsmitteln der Fettsubstanzen (Alkohol, Äther, Chloroform u. dgl.) unlöslich sind und «gegen Mineralsäuren und auch Alkalien eine ungewöhnliche Beständig- keit zeigen. Die einzelnen Melaninkörnchen besitzen gelbliche bis dunkelbraune Farbe und verleihen der Zelle je nach der Diehte ihrer Übereinanderlagerung hellbräunlichen bis schwärz- lichen Farbenton. (Gemäss diesen Angaben stellen die Melano- phoren eine wohl umschriebene und leicht kenntliche Gruppe von Farbzellen dar.

Unter Nanthophoren will Fuchs die Zellen verstanden wissen, welche Pouchet beim Chamäleon und bei Eidechsen (vel. S. 173) als „chromoblastes jaunes“ oder „pigment jaune“ beschrieben hat, Elemente, die durch einen gelben, an Fett sebundenen Farbstoff, ein Lipochrom, ausgezeichnet sind. Die Lipochrome Kühnes (Luteine nach Thudıchum). nahe verwandt den pflanzlichen Uarotinen, bilden eine grosse Klasse von gelben und roten Farbstoften, die Ü-,. H-, O-haltıg, aber N-frei sind. deren chemische Natur im übrigen noch unbe- kannt ist, die aber eine Anzahl von Klassenmerkmalen besitzen. von denen vor allem die Löslichkeit in Fetten und den Lösungsmitteln der Fette (Alkohol, Äther und dergl.) und der Farbenumschlag in Blau bei Zusatz von konzen- trierter Schwefelsäure zu nennen sind. (Genaueres vgl. z. B. Biochem. Handlexikon. Bd. 6, 1911, S. 303 f.)

Der Name Xanthophoren stammt von Keller (1895, S. 148), der diese Elemente bei Chamäleon und Ualotes (S. 165), allerdings an Schnitten, also nach Schwinden des charakteristischen Pigments, untersucht hat, sich aber bei Lacerta viridis von dessen Existenz und der Richtigkeit der Angaben Pouchets überzeugte und sie als körnige Zellen mit anscheinend diffusem hellgelbem Farbstoff schildert, der manchmal die Zellen in Tröpfchen-

Die Chromatophoren der Reptilienhaut. 105

form verlässt (S. 165). Fuchs (1914, S. 1585 und 1597) ist im Unrecht, wenn er glaubt, zwischen den Xanthophoren von Pouchet und denen von Keller bestehe insofern ein prinzipieller Unter- schied, als Pouchet ihren Inhalt als Lipochrom bezeichnet, während die Kellerschen Xanthophoren Guaninkalk enthalten sollen. Vielmehr knüpft die Definition der Nanthophoren bei Keller (1595, S. 148) unmittelbar an den Befund bei Pouchet an mit den Worten: „Aber man darf Pouchet darin vollen Glauben schenken, dass sie in frischem Zustande gelbe fettähnliche Tröpfehen und gelbe Körner von über 2!/a u (Grösse enthalten: ich nenne sie Xantophoren.“ Demnach kann es keinem Zweifel unter- liegen, dass Pouchet und Keller die gleichen Elemente im Auge haben. Wahrscheinlich ist Fuchs eine Verwechslung mit den Ochrophoren Kellers passiert (vel. S. 174).

Es fragt sich nun, ob es sich empfiehlt. die Kellersche Bezeichnung Nanthophoren für die Zellen mit gelbem Lipo- chrom beizubehalten. Kurz nach Keller hat Thilenius (1897, S. 523) bei Uromastix hellbraune Melanophoren als Xantho- phoren beschrieben. Damit ist schon der Anfang für Irrtümer gegeben, und ich schlage daher vor, den Namen Xanthophoren zum wenigsten als Sammelbezeichnung für einen bestimmten, durch die chemische Beschaffenheit seines Farbstofts scharf umrissenen Chromatophorentypus aufzugeben und zwar auch noch aus folgendem Grunde.

Fuchs (1914, S. 1586) möchte jene CUhromatophoren als Erythrophoren bezeichnen, die ein rotes Lipochrom ent- halten. Dass rote Lipochrome bei Reptilien vorkommen, schliesst der Autor daraus, dass die orange bis rote Färbung am Bauch von Lacerta vivipara in Alkohol sich verliert, dass ebenso die rote Kehlwamme von Anolis nebulosus in Alkohol gelb wird. Über das histologische Verhalten der von Fuchs als Erythrophoren bezeichneten Chromatophoren ist seiner eigenen Angabe nach nichts bekannt. Wir werden nun im folgenden den Nachweis erbringen, dass die gelbe Farbe auf der Bauchseite des Weibchens von Lacerta agilis und die roten Farbtöne auf der Bauchseite von Lacerta vivipara durch ein und dasselbe Lipochrom bedingt sind und sich nur dureh die verschiedene Konzentration des Farbstoffes unterscheiden. Durch die bisherigen Untersuchungen ist demnach die Annahme eines von

104 W.J. Schmidt:

dem gelben differenten roten Lipochroms nicht gerechtfertigt und die Bezeichnung Erythrophoren in diesem Sinne hinfällig.

Ich schlage nun vor, alle ein Lipochrom enthalten- den Chromatophoren als Lipophoren zu bezeichnen, wobei das Wort, verkürzt aus dem zu schwerfälligen Lipo- chromophoren, nach Analogie mit Melanophoren und Guano- phoren gebildet, unmittelbar auf den charakteristischen Inhalt der Zellen hinweist. Sollte sich später ergeben. dass ausser dem gelben Lipochrom in seinen verschiedenen zum Rot hinüber- führenden Konzentrationsstufen noch andere, wesentlich verschie- dene Lipochrome in Reptilienchromatophoren vorkommen, so* könnte man diesem neuen Tatsachenbestand leicht durch einen die spezielle Farbe charakterisierenden Zusatz, wie „gelbe, rote“ Lipophoren, gerecht werden.

An dritter Stelle führt Fuchs (1914, S. 1585) die Phaeo- phoren auf, Chromatophoren, die von mir (W. J. Schmidt 1913, 5. 388f.) bei Uroplatus beschrieben wurden und sich vor allem durch die auffallende Grösse der Granula. deren Struktur, Farbe und Verhalten gegen Reagenzien einerseits scharf von Melanophoren, andererseits von Lipophoren (und Guanophoren) unterscheiden lassen. Die Farbe der Granula geht von mattem gelb durch orange zu braunrot, karminrot und auch blassrot mit Nuancen nach blau hin (weinhefefarbig) über. Die Zellen mit karminrotem Farbstoff glaubte ich damals bei ihrer feinkörnigen Beschaftenheit als eine weitere Chromatophorenform annehmen zu müssen; doch bestehen sowohl hinsichtlich der Farbe als auch der Grösse der Körner alle Übergänge. wie in vorliegender Arbeit genauer gezeigt wird. sodass es sich doch wohl um verschiedene Abarten ein und derselben Farbzelle handelt. Dass die Zellen keine Lipophoren sind, geht aus der Unlöslichkeit des Farbstofts in Alkohol u. dgl. hervor: dass sie auch nicht den Melanophoren zugerechnet werden können, muss aus der geringeren Widerstands- fähigkeit des Farbstoffs gegen Alkalien und Säuren geschlossen werden.

Nun hatte schon früher Keller (1895, S. 145) neben den Melanophoren in den Lateralflecken beim ÜUhamäleon andere Chromatophoren von der gleichen Form wie jene, aber meist geringerer Grösse mit purpurrotem, körnigem, alkohol- unlöslichem Inhalt beobachtet und als Erythrophoren

Die Chromatophoren der Reptilienhaut. 105

bezeichnet. Auch Pouchet waren sie bekannt, denn er unter- scheidet (1876, S. 74 und 75) zwei Arten von Chromoblasten, die einen gross mit Melaninpigment, die anderen klein, näher der Oberfläche der Haut gelegen. mit einem Pigment von rötlichen Nmancen. Er sah diese letzten Chromatophoren am besten nach Behandlung der Haut mit einer schwachen Säure: alsdann erschienen sie in einer mehr oder weniger ausgesprochen roten oder röt- lichen Farbe, welche sich durch Imprägnation im benachbarten (rewebe ausbreitete. Pouchet macht diese Chromatophoren für die rötlichen Töne im Farbenwechsel des Chamäleons verant- wortlich, und dass er die gleichen Elemente wie die Ervthrophoren Kellers vor sich hatte, wird noch erhärtet durch seine Angabe, dass sie vornehmlich in den Seitenflecken des Rumpfes vorkommen, am übrigen Körper selten zu sein scheinen. Ich vermute sogar, dass schon 1834 M ilne-Edwards diese Chromatophoren beobachtet hat. sie allerdings von den Melanophoren nicht sicher zu unter- scheiden wusste: denn wenn er (zitiert nach Brücke 1851, >. |[191]) von einem „pigment rouge violace et noirätre“ spricht, so ist rot-violette Farbe sicherlich auf die Beimengung der Kellerschen Erythrophoren zurückzuführen. Brücke (1851, S. [198 |), der diese Chromatophoren übersah, sucht die Beobach- tung Milne-Edwards’ so zu erklären, dass durch die Kali- behandlung. deren sich jener Autor bediente, der Inhalt der Melanophoren teilweise mit roter und schön violetter Farbe gelöst würde. Nun verändert zwar die Kalilauge bei längerer Einwirkung den braunschwarzen Melanophoreninhalt, indem das Pigment allmählich heller wird und einen bräunlichroten Farbenton annimmt, niemals aber habe ich gesehen, dass es violett wird, und so muss ich denn den viel näher liegenden Schluss ziehen, dass auch Brücke nach Behandlung der Haut mit Alkali, die durch Auflösen der Guanophoren tatsächlich geeignet ist, die violetten Zellen ans Licht zu bringen, die Kellerschen Erythrophoren vor Augen gehabt hat, ohne sie recht zu erkennen.

Bei Phelsuma fand ich (W. J. Schmidt 1912a, S. 1801.) in grosser Menge Zellen, Porphyrophoren, die den Kellerschen Ervthrophoren nahe stehen und wie diese rote und violette Farben- töne zeigen: der Farbstoff ist wie dort in Alkohol unlöslich und an (rannla gebunden. Keller hat zunächst für seine Ervtliro- phoren die Ansicht ausgesprochen, ihr Pigment sei dem Melanin

106 W.J. Schmidt:

verwandt, wohl vornehmlich deshalb, weil er Übergänge zwischen Melano- und Erythrophoren beobachtete. Dieser Meinung schloss ich mich für die Porphyrophoren von Phelsuma und später auch die Phaeophoren von Uroplatus an, weil der Farbstoff dieser Zellen in organischen Lösungsmitteln unlöslich ist und eine ähnliche, allerdings geringere Widerstandsfähigkeit gegen Säuren und Alkalien besitzt, wie das Melanin. bestärkt wurde ich in dieser Auffassung noch dadurch, dass ich, ähnlich wie Keller bei Chamäleon, bei der Blindschleiche (W. J. Schmidt 1914, 8. 9) Übergänge von roten Chromatophoren mit alko- holunlöslichem Pigment zu Melanophoren feststellen konnte, derart, dass Zellen Granula beider Art enthalten. Trotz dieses aus den morphologischen Tatsachen entspringenden, allerdings keineswegs zwingenden Beweisgrundes und des ähnlichen Löslich- keitsverhaltens von Melanin einerseits, den roten und blauroten Farbstoffen andererseits, muss ich doch die Berechtigung der Kritik von Fuchs (1914, S. 1601) anerkennen, dass diese Reak- tionen nicht hinreichen, die genannten Farbstoffe als Melanin zu erweisen, dass hierzu vielmehr eine Elementaranalvse nötig ist, die zutreffendenfalls das für die Melanine charakteristische Verhältnis von N:H:C = 1:5:5 ergeben müsste. Bei diesem Stand der Sache — und er wird voraussichtlich noch lange der gleiche bleiben, da es nicht so leicht möglich sein dürfte, die zu prüfenden Pigmente aus der Haut rein und in hin- reichender Menge zu isolieren — halte ich es für richtiger, einst- weilen mit einem Urteil über die chemische Natur der betrettenden Farbstoffe zurückzuhalten und nur zu betonen, dass sie nicht Lipochrom und auch nicht das gewöhnliche Melanin sind.

Die morphologischen Charaktere der mit violetten, roten und orangefarbigen Pigmenten versehenen Zellen, ihre später zu schildernde übereinstimmende Lage in der Haut und nicht zuletzt auch die kontinuierliche Farbenreihe, die sich zwischen ihnen herstellen lässt, unter besonderer Berücksichtigung der Tatsache, dass schon bei ein und derselben Form (Uroplatus, Phelsuma, Anguis) verschiedene Nuancen des Farbstoffs auftreten. geben mir die Sicherheit, dass hier ein wohl umschriebener Chromato- phorentypus vorliegt. Ich habe schon früher vorgeschlagen (W.J. Schmidt 1914. S. 7). in einer Arbeit, die während der Drucklegung der Fuchsschen Darstellung erschien, alle Chro-

Die Chromatophoren der Reptilienhaut. 107

matophoren mit alkohol- und ätherunlöslichen, von Melaninverschiedenen.anGranula gebundenen, gelben, roten und violetten Farben und deren Abschattie- rungen als Allophoren zu bezeichnen. Die Ableitung von 4,408 — anders, wurde gewählt. um den Unterschied dieser Farb- zellen gegenüber den Melanophoren und Lipophoren zu betonen, ohne dabei etwas Bestimmtes über die chemische