Die Bedeutung des Serotonins für die Melanophorenreaktion des Octopus vulgaris

Heft ~o K u r z e O r i g i n a l m i t t e i l u n g e n ~ 4 ~ 1958 (Jg.'45)

Frak t ionen . In Tabel le 2 s tel len wir unse re Ergebn i sse zu denen dieser A u t o r e n in Vergleieh.

Universit~ts-Hygiene-lnstitut (Direhtor: Pro/. Dr. reed. habil. G. WILDFOHR), Leipzig C1, Liebigstrafle 24

GONTER NAUMANN u n d JOHANNES W I L D E

Eingegangen am ~4. Fehruar 1958

1) BERG, G., u. F. SCHEIlWFARTH: t( l in. Wschr. 19S4, 472. - - "~) GEINITZ, W.: Klin. Wschr . 19S4, 1108. - - 3) SCHEIFFARTH, F., u. G. BERt: Z. exp. Med. a) 119, 550 (1952); b) 123, 201 (1954). - - ~) SCHNEIDER, G., K. LOTTENBACH U. F. WOI~RMAI~N: Z. exp. Ned. 115, 377 (1952). - - ~) WILDE, J., U. G. NAU~ANN: Z. exp. Ned. 129, 368 (1957). - - ~)WIX~F~HX% G., G. N,~u~IA~ u. J. WIL~E: Z. lmnmnit~tsforseh. 115, ~22 U958).

Die Bedeafung des Serotonins fiir die Melanophorenreakgon des Octopus vulgaris

Mit der E n t d e c k u n g des Serotonins (S.) du rch ERSPAMER 2a) wurde eiiie bei Ver t eb ra t en , aber aueh bei m a n c h e n Wirbel - losen verbre i te te S u b s t a n z ge funden , die in b e s t i m m t e n drfi- s igen Ze l l e l emen ten m i t t y p i s c h e m m o r p h o l o g i s c h e m u n d h i s t o c h e m i s c h e m Verha l t en gebi ldet wird. Dieses Zel l sys tem, das yon FEYRTER 3) als ,, S y s t e m der I te l len Zel len" beze ichne t wurde, en t sp r i ch t d e m , , E n t e r o c h r o m a f f i n e n S y s t e m " yon

Fig. t. Isoliertes Hautst t ick eines k~iltenarkotisierten Octopus vulgaris. In die auf die Haut aufgesetzten, beidseits offeneu Kunststoffzylinder wurde bei 1 Locke-LSsung, Z l0 -7, 3 t0 -~ und bei 4 0,1 mg Serotonin-Kreatin- sulfat, jeweils mit Locke-LSsung verdfinnt, eingebracht. Aufnahme t2 min nach Versuchsbeginn. Deutliche, yon der Konzentration abh~ngige Melano- phorenkontraktion bei 2, 3 und 4 und dadurch bedingte, verschieden starke Aufhellung der Haut im Bereiche der um die Zylinder ausgetretenen Flfissigkeit

E i n g e h e n d e eigeiie U n t e r s u c h u n g e n * ) zeigten, daI3 zur g e n a n n t e n v e r d u n k e l n d e n R e a k t i o n der H u n t eine an t agon i - s t i sch sich ve rha l t ende , also Au/hellung bewi rkende S t e u e r u n g bes teh t , die hormonellen U r s p r u n g e s ist (Fig. t). An adap t i e r t en u n d kAl tenarkot i s ie r ten Tieren k o n n t e ebenso wie an isolierten H a u t s t f i c k e n nachgewiesen werden, dab S.**) eine Konlrak- tion der Melanophoren bewirk t u n d sich a i i tagoi i is t i sch zur W i r k u n g yon Acetylcholin verh~tlt, das die Me lanophoren ausbreitet. Diese R e a k t i o n is t auch d u t c h [aradischen Reiz erzielbar. I n t e r e s s a n t erschei i i t die Ta t sache , dab keine der g e n a n n t e n Reakt io i ien d u t c h Histamin e rzeugbar ist. i )ber die W i r k u n g ande re r P h a r m a k a , besonders von Bromdidthyl- lysergs~iure, die b e k a n n t l i c h in v i t ro der s t~ rks te A n t a g o n i s t y o n S. is t u n d erwartungsgem/i l3 a u c h hemrnend auf S. be- d ing te I ( o n t r a k t i o n der Me lanophoren wirkt , soll noch ein- gehend be r ich te t werdeii. A C T H bzw. Melanophorenhormon blieb h ins ich t l i ch g e n a n n t e r Zel l reakt ionen wirkungslos, wohl d e m U m s t a n d e en t sp rechend , dab den Oc topoden eine h y p o - phys/ i re S teuerui ig Iehlt .

Die noch deu t l i ch w i r k s a m e n V e r d i i n n u n g e n der aiige- w a n d t e n S u b s t a n z e n waren klein a n d lagen ffir S. m i t 10 -s und ffir Ace ty lchol in m i t 10 -1~ m g in phys io log i schem Bereich.

Es sche in t dahe r d u r c h a u s m6glich, dab d e m b is lang un- b e k a n n t e n funk t ione l l en Geschehen be im Farbwechse l der

Oc topoden der aufgeze ig te a n t a g o n i s t i s c h w i r k s a m e M e c h a n i s m u s an den Me lanophoren zwischen e x p a n - d i e r e n d e m n e r v a l e m Reiz uiid k o n t r a h i e r e n d e r Sero- t o n i n w i r k u n g z u g r u n d e liegt.

Mit U n t e r s t i i t z u n g der D e u t s c h e n F o r s c h u n g s - g e m e i n s c h a f t an der S ta t ione Zoologica in Neape l ausgeff ihr t .

II . Medizinische Universiliitsklinik, Hamburg-Eppen- dot/ (Direhlor: Pro /Dr . A. JoR~s)

H. KAHR Eingegangeu am t5. Februar 1958

*) Erscheint ausIfihrlich andernorts. **) Ffir die Uberlassung yon Serotonin-Kreatiiisulfat und

Bromdifithyllysergsfiure sind wir der Sandoz AG., Basel, zu gr6gtem Dank verpflichtet.

1) BUTENANDT, A., U. SCHIEDT U. E. BEIKERT: Liebigs Ann. Chem. s86, 217 (1954); s90, 75 (1954). - - 2) ERSPAMER, V.: a) R. C. sci. Famitalia, I, t954. I1 si tema cellulare enterochromaffine el 'enteramina. - - b) Ciba Foundation Symp. of Hypertension, S. 78. London: Churchill 1954. - - FE'ZRT~R, F.: Uber die peripheren endocrinen (parakrinen) Drfisen des Measchen. Wien u. Dfisseldorf: Maudrich 1 9 5 3 . - 4) KAHR, H.: Klin. Wsehr. 1957, 1184. - - s) KC'HN, A.: Z. vergL Physiol. 32, 572 (t950). - - 6) ScI~WlN~, I.: Natur- wiss. 40, 365 (1953). - - Verb. dtsch, zooL Ges. Erlangen 19ss, 71. - - 7) VIALLI, M., U. V. ]~RSPAMER: Mikrochemie 24, 253 (1938).

VIALLI u n d I~RSPAivItZR 7. Auffa l lend e r sche in t der Z u s a m m e n - h a n g dieser Zellelemeii te m i t d e m v e g e t a t i v e n Nervensys t em3) , der IIicht n u t morphologisch , sonde rn auch funk t ione l l ist, wie dies a m Nerv -Muske lp r / i pa ra t des H i rudo medic ina l i s ein- deu t ig nachgewiesen werden konnte4) .

A n c h be im Oc topus vulg. werden reichl iche M engen y o n S. in den Speicheldrf isen gebi lde t (426 bis 512tzg/g Fr i sch- gewebe) a n d yon dor t in die H~imolymphe (0,04 ~xg/ml) ab- gegebenZb). Die das Organ a u f b a u e n d e n Zel le iemente Iassen fe ingewebl ich u n d h i s t ochemi sch jene besonde ren Eigei ischaf- t e n e rkennen , wie sic S. p roduz i e r enden Zellen eigen sind3), 7).

I m Hinb l i ck auf den ne rva l en A n g r i f f s p u n k t yon S. 4) sch ien die A n n a h m e gerecht fer t ig t , dab das reichlich v o r h a n - dene k6rpere igene S. be im Oc topus vulgar i s gleichfalls ffir den A b l a u t v e g e t a t i v e r F u n k t i o n e n yon B e d e u t u n g sei. I n d iesem Z u s a m m e n h a n g b ie te t sich der Fa rbwechse l bei d iesen Tieren an, der s e inem ra schen Ab l au t gemfif3 v61Iig oder tei lweise ne rva l ge s t eue r t seiii muB. A u c h der a n a t o m i s c h e B a u der Me lanophoren m i t den u m die Zellen radi/ ir angeordne te i i Muske le l emen ten , du rch deren K o n t r a k t i o n die Ze l lexpans ion erfolgt, sp r ich t dafiir, dab der geschi lder te M e c h a n i s m u s der Kerdunkelung der H a u t nervb'ser S t e u e r u n g uii terl iegt . Der in den Zellen e ingelager te F a rb s t o f f geh6r t zu den sog. O m m o - ch romen , die chem i sch den P h e n o x a z i n e n e n t s p r e c h e n u n d sich ebeiiso wie S. aus T r y p t o p h a n au~baaenl) ,5) . W o h l I iegenge- n a u e A n g a b e n fiber die M e l a n o p h o r e n r e a k t i o n der Oc topoden in A b h g n g i g k e i t yon b e s t i m m t e n L ich tve rhXl tn i s sen u n d Fa rbe des a m g e b e n d e n M e d i u m s nor6), j edoch fehleii fiber das bei der in Rede skehenden R e a k t i o n ab l au fende JunhtioneIte Ge- s chehen diesbeztigl iche A n g a b e n i m Sch r i f t t um.

Dialyse der Sehweineleber-Esferase gegen Salzli~sungen

L 6 s u n g e n gereini.gter Schweine leber -Es te rase w u r d e n gegen e inen groBen Uber schuB yon t0 -5 mo la ren L 6 s u n g e n ve rsch iedener Neta l l sMze in m / t 5 P h o s p h a t p u f f e r (pH7) 40 bis 90 Std d u t c h Cel lophan oder C u p r o p h a n dialysier t . Die l o n e n yon Cu, Ca, Mg, Zn, Cd, Hg, Mn, Fe, A1 u n d Pd sowie die reiiien Pu f f e r l 6 sungen inak t iv i e r t en das F e r m e n t f a s t vollst i indig, Co u n d Ag dagegen gar IIicht, Ni n u r wenig. Die ngchs t l i egende A n n a h m e is t die, dab die k a t a l y t i s c h ak t iven , k o m p l e x gebundene i i Meta l l ionen du rch i n ak t i v e I o n e n a u s g e t a u s c h t werden ( , ,Aus tauschd ia lyse" ) u n d dal3 Cobalt- , Nickel- u n d Si lber ionen ak t i v s ind.

Eiiie ausff ihr l iche Mi t t e i lung erfolgt spXter an andere r Stelle.

Deutsche Akademie der Wissenscha[ten zu Berlin, Institut /r Katalyse/orschung, Rostock

~r LANGENBECK u n d K . A . MOLLER

Eingegangen am 7. Mgrz 1958

Rapid Biosynthesis of Brain Serotonin before and after Reserpine Administration

Considerable evidence indica tes t h a t se ro ton in (5 -hydroxy- t r y p t a m i n e ) and no rad rena l i n h a v e i m p o r t a n t func t ions in brain, poss ib ly ac t ing as neurohormol l e s in oppos ing neuro- na l sy s t ems l ) . The presence of e n z y m e s invo lved in syn thes i s and inac t iva t i on of bo th amines and of m e c h a n i s m s for the i r s to rage ind ica te t h a t t h e y are made , released a n d d e s t r o y e d in t h e cen t ra l ne rvous s y s t e m . In u n d e r s t a n d i n g t he cent ra l