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Z. Parasitenk. 32, 181--190 (1969) Cytochemische Untersuchungen an Merozoiten yon Babesia ovis und Babesia bigemina (Piroplasmidea) in der Zeckenhiimolymphe* G. W]~B~ und K. FRIEDHOFF Institut fiir Parasitologie der TierErztlichen Hochschule Hannover (Direktor: Prof. Dr. K. ENIGK) Eingegangen am 1. M~rz 1969 Zusammen/assung. An Merozoiten von Babesia ovis in der H~molymphe von Rhipicephalus bursa und Merozoiten von Babesia bigemina in der H/imolymphe von Boophilus microplus und Boophilus decoloratus wurden cytochemische Tests auf DNS, RNS, Lipide und Polysaccharide durchgeffihrt. Der Merozoitenkern ist feulgenpositiv. Die den Kern undifferenzierter Merozoiten kompakt ausfiillende DNS konzentriert sich in differenzierten Formen an der Kernperipherie. Im Cyto- plasma ist kein feulgenpositives Material naehzuweisen. RNS ist im gesamten Cyto- plasma der undifferenzierten Merozoiten reichlich vorhanden. In differenzierten Merozoiten akkumuliert die hauptsiichliche Masse der RNS in Kernni~he und bildet besonders bei B. ovis intensiv pyroninophile perinukle/ire Konzentrationen. Nukleol/ire RNS war nicht nachzuweisen. In einem Teil der Merozoiten sind Lipide in geringer Menge vorhanden. PAS-positives Material (Glykogen) scheint in den untersuchten Formen zu fehlen. A Cytochemical Study on Merozoites o/Babesia ovis and Babesia bigemina (Piroplasmidea) in the Hemolymph o/ Ticks Summary. Merozoites of Babesia ovis in the hemolymph of Rhipicephalus bursa and of Babesia bigemina in the hemolymph of Boophilus microplus and Boophilus decoloratus were tested cytochemically for DNA, RNA, lipids and polysaccharides. The nucleus of the merozoites is Feulgen positive. In incompletely developed merozoites the nucleus is uniformly packed with DNA. In fully developed merozoites the DNA-material is concentrated in the peripheral zone of the nucleus. No Feulgen positive material was detected in the cytoplasm of the merozoites. Abundant amounts of lZNA occur in all of the cytoplasm of incompletely devel- oped merozoites. In fully developed merozoites, most of the RNA-material is concentrated in the vicinity of the nucleus, where intensely stained pyroninophilic areas were observed, especially in merozoites of B. ovis. No nucleolar RNA was detected. Some merozoites contain small amounts of lipids. PAS positive material is obviously absent in the merozoites tested in this study. * Mit Unterstiitzung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

Cytochemische Untersuchungen an Merozoiten von Babesia ovis und Babesia bigemina (Piroplasmidea) in der Zeckenhämolymphe

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Page 1: Cytochemische Untersuchungen an Merozoiten von Babesia ovis und Babesia bigemina (Piroplasmidea) in der Zeckenhämolymphe

Z. Parasi tenk. 32, 181--190 (1969)

Cytochemische Untersuchungen an Merozoiten yon Babesia ovis und Babesia bigemina

(Piroplasmidea) in der Zeckenhiimolymphe*

G. W ] ~ B ~ u n d K . FRIEDHOFF

Ins t i tu t fiir Parasitologie der TierErztlichen Hochschule Hannover (Direktor: Prof. Dr. K. ENIGK)

Eingegangen am 1. M~rz 1969

Zusammen/assung. An Merozoiten von Babesia ovis in der H~molymphe von Rhipicephalus bursa und Merozoiten von Babesia bigemina in der H/imolymphe von Boophilus microplus und Boophilus decoloratus wurden cytochemische Tests auf DNS, RNS, Lipide und Polysaccharide durchgeffihrt. Der Merozoitenkern ist feulgenpositiv. Die den Kern undifferenzierter Merozoiten kompakt ausfiillende DNS konzentr ier t sich in differenzierten Formen an der Kernperipherie. Im Cyto- plasma ist kein feulgenpositives Material naehzuweisen. RNS ist im gesamten Cyto- plasma der undifferenzierten Merozoiten reichlich vorhanden. In differenzierten Merozoiten akkumulier t die hauptsiichliche Masse der RNS in Kernni~he und bildet besonders bei B. ovis intensiv pyroninophile perinukle/ire Konzentrat ionen. Nukleol/ire RNS war nicht nachzuweisen. In einem Teil der Merozoiten sind Lipide in geringer Menge vorhanden. PAS-positives Material (Glykogen) scheint in den untersuchten Formen zu fehlen.

A Cytochemical Study on Merozoites o/Babesia ovis and Babesia bigemina (Piroplasmidea) in the Hemolymph o/ Ticks

Summary. Merozoites of Babesia ovis in the hemolymph of Rhipicephalus bursa and of Babesia bigemina in the hemolymph of Boophilus microplus and Boophilus decoloratus were tested cytochemically for DNA, RNA, lipids and polysaccharides. The nucleus of the merozoites is Feulgen positive. I n incompletely developed merozoites the nucleus is uniformly packed with DNA. In fully developed merozoites the DNA-material is concentrated in the peripheral zone of the nucleus. No Feulgen positive material was detected in the cytoplasm of the merozoites. Abundan t amounts of lZNA occur in all of the cytoplasm of incompletely devel- oped merozoites. In fully developed merozoites, most of the RNA-material is concentrated in the vicinity of the nucleus, where intensely stained pyroninophilic areas were observed, especially in merozoites of B. ovis. No nucleolar RNA was detected. Some merozoites contain small amounts of lipids. PAS positive material is obviously absent in the merozoites tested in this study.

* Mit Unterst i i tzung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

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182 G. WEBER und K. FRIEDHOFF:

Einleitung

Der Entwicklungscyclus der Babesien umfal3t eine Ever tebra ten- und

eine Vertebratenphase. Die mikroskopische Untersuchung der w/~hrend

dieser Entwicklungsphasen auf t re tenden Babesienformen besehri~nkte

sieh bisher vornehmlich auf die Erfassung der Morphologie und der

Dynamik des Formenwechsels dieser Parasi ten, w/ihrend der Cytochemie

kaum Beachtung geschenkt wurde.

An erythrocytaren Formen von Babesia bigemina untersuehten RAY (1938) und RIEK (1968) die Kernverh~ltnisse und das Vorkommen yon Glykogen, RAY u. SE~ GUPTA (1956) die Lokalisation alkalischer Phosphatase. Aus der in Zecken ab- laufenden Evertebratenphase waren bislang lediglich die Merozoiten von Babesia bigemina Gegenstand cytoehemischer Untersuehungen (CHEJSIN U. MURATOV, 1959).

Die am Untersuehungsmodell Rhipicephalus bursa-Babesia ovis gewonnenen neuen Aspekte der Morphologie und des Formenweehsels der Babesien in Zeeken- geweben (FRIEDHOFF U. SCHOLTYSECK, 1968a ; FRIEDIIOFF U. SCHOLTYSECK, 1968b ; FRIEDHOFF, SCHOLTYSECK U. WEBER, 1968; FRIEDtIOFF, 1969) verst~rken das Be- diirfnis nach Informationen fiber die Cytochemie der im Evertebraten auftretenden Babesienformen.

I m folgenden soll zuni~chst fiber Vorkommen und Vertei lung der

Nukleinsituren und von Energiespeicherstoffen (Glykogen, Lipide) in

undifferenzierten und differenzierten Merozoiten von Babesia ovis (Defi-

nit ion s. FRIEDItOFF, 1969) ber iehtet und Gelegenheit genommen werden,

die Ergebnisse mi t eigenen und den yon CHEJSIN U. MURATOV (1959) an

Merozoiten der grol3en Art Babesia bigemina erzielten Resu l ta ten zu

konfrontieren.

Material und Methode

Zur Untersuchung yon Babesia ovis (BABES, 1892) STARKOVICI, 1893 wurden aliment~ir an einem splenektomierVen Schaf (Deutsches schwarzk6pfiges Fleisch- sehaf) infizierte weibliche Zecken von Rhipicephalus bursa CANESTRINI et FANZAGO, 1877 benutzt. Babesia bigemina (SMITH and KILBOR~,'E, 1893) wurde in vollgesogenen Weibchen einer aliment~r infizierten Population von Boophilus microplus (CANE- STRINI, 1888) und einer transovarial infizierten Population von Boophilus decoloratus (KocH, 1844) untersueht, die simultan an einem splenektomierten Rind (Sehwarz- bunte Niederungsrasse) gesogen hatten. Eine ausfiihrliche Beschreibung der ver- wendeten Babesien- und Zeckenstiimme findet sich an anderer Stelle (FRIEDHOFF U. SCHOLTYSECK, 1968a; FRIEDHOFF U. SCHOLTYSECK, 1969).

Die eytochemischen Tests wurden an Hgmolymphe durchgefiihrt, die yon den Rhipicephalus-Weibehen 20 Tage nach der Repletion und von den Boophilus- Weibchen 8 10 Tage nach der Repletion ausgestrichen wurde. Die lufttrockenen Ausstriche wurden ffir Feulgen- und t)AS-Reaktion l0 min lang in absolutem Athanol und fiir die F~rbungen mit Methylgriin-Pyronin und 01rot O 6 min lang in trockenen Formold~mpfen fixiert. DNS wurde mit der Feulgen-F~rbung und zu- sammen mit RNS mit der Methylgriin-Pyronin-F~rbung nachgewiesen; auf Poly- saceharide wurde mit der PAS-Methode untersucht; Lipide wurden durch Anf~ir- bung mit 01rot O dargestellt. Bei der Feulgen-Reaktion wurde 9 rain lang in n-He1

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Cytochemische Untersuchungen an Merozoiten yon Babesien 183

(60 ° C) hydrolysiert, ffir 10 Std im Dunkeln in Sehiffs Reagenz 1 eingestellt und mit einer 0,5%igen wAl3rigen Lichtgriin-L6sung 2 gegengefiirbt; Kontrollen kamen in Aqua dest. anstatt in HC1. Die PAS-Reaktion wurde in der yon WAGNER U. FOER- ST~R (1964) angegebenen Weise ale PAS-AO-F~rbung 1, a, ~ ausgefiihrt. Die F~Lrbung rail Methylgriin-Pyronin 5, 6 erfolgte Each den Angaben von JORDAN n. BAKER (1955), nur wurde bei pH 4,4 gef~rbt und in n-Butanol differenziert. Lipide wurden nlit 01rot 0 7 Each der Methode yon LILLIE (1944) nachgewiesen; Kontrollaus- striche kamen vor der F~irbung unfixiert fiir 12 Std in ein Methanol-Chloroform- Gemisch (60 ° C). Zunl Zweeke des Vergleichs wurde yon allen Zecken ein H~mo- lymph-Parallelausstrich in Methanol fixiert und Each GIE)ISA gefiirbt.

Ergebnisse D N S . Die undif ferenzier ten Merozoiten yon B. ovis en tha l t en einen

vergleichsweise kleinen, k re i s rund umrissenen Chromat ink6rper , der sich Each FEULGEN in tens iv z innoberro t und mi t Methylgrf in kr~ft ig blaugrfin anfi trbt . E r is t demnach reich an DNS, die ziemlich gleichm~ltig ver te i l t zu sein scheint. I m Verlauf der Differenzierung vergr66er t sich die Chromat inmasse , w/~hrend es gleichzeitig zu einer Konzen t r a t i on der D N S an der Per ipher ie kommt . Der kre is runde oder querovale, Each Feu]gen-Fi i rbung hel l rot leuchtende Chromat ink6rper in den differen- zier ten Merozoiten yon B. ovis l iegt meis tens am l~bergang zum le tz ten Dr i t t e l des Paras i ten , is t aber n icht sel ten bis in das Hin te rende ver- schoben und n i m m t hier fas t die ganze Brei te des Merozoiten ein. An der Per ipher ie des feulgenposi t iven K6rpe r s erscheint die D N S gleichmifl3ig verd ich te t , w/~hrend sie sich zum Zen t rum hiE mehr und mehr auflockert . I n Nithe des K e r n m i t t e l p u n k t s wird die Feulgen- lZeakt ion negat iv . Auch mi t Methylgrf in t r i t t hier keine T ink t ion mehr ein. Somi t fo rmt das DNS-Mate r i a l in den differenzier ten Merozoiten von B. ovis eine hohl- k6rper/~hnlich ges ta l te te Masse, deren , ,opt ischer Schn i t t " im Ausstr ich- bi ld r ingar t ig auss ieht (Abb. 1 a). Cytoplasmat i sche D N S l/i6t sich n ich t nachweisen.

Die Chromat inmasse in den undif ferenzier ten Merozoiten yon B. bige- mina is t re la t iv klein, r u e d und sehr in tens iv feulgenposi t iv (Abb. 1 b). In/~l teren undif ferenzier ten F o r m e n werden gelegentl ich zwei Chromat in- k6rper angetroffen, yon denen einer oft kleiner und st i i rker feulgenposi t iv is t (Abb. I c). Sie liegen im A b s t a n d yon etwa 1 - - 3 ~t h in te re inander in N~he der Pa ra s i t enmi t t e .

1. Schiffs Reagenz, Merck-Darmstadt. 2. Lichtgriin, gelblich, Merck-Darmstadt. 3. Anilinblau, wasserl6slich, Merck-Darmstadt. 4. Orange G, Chroma-Stuttgart. 5. Methylgriin GA, Chroma-Stuttgart. 6. Pyronin GS, Chroma-Stuttgart. 7.01rot O, Chroma-Stuttgart.

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184 G. WEBER und K. I~RIEDHOFF:

In den differenzierten Merozoiten yon B. bigemina macht die Feulgen- Reaktion einen leuchtend karmin- oder purpurroten ChromatinkSrper sichtbar, der in der Regel im mittleren Drittel des Parasiten lokalisiert ist und l~ngsovale Form hat. In einem Tell der Kerne ist die DNS peri- pher mantelartig oder schollig verdichtet und das Innere schwach feulgenpositiv oder feulgennegativ (Abb. l d). In anderen Merozoiten erscheint die DNS homogener verteilt, doch ist diese Form mSgllcher- weise auf noch nicht vo]lkommen ausdifferenziertv Merozoiten beschr~nkt (Abb. 1 e). CHEJSIN U. MURATOV (1959) beschreiben in B. bigemina nur die Kernform, bei der fast die gesamte DNS konglomeriert gegen die Kern- membran gedr£ngt ist. Leider ist nicht erkennbar, in welcher Differen- zierungsphase sich die yon diesen Autoren beschr~ebenen Merozoiten befanden.

RNS. W~hrend der Differenzierungsphase zeigen die Merozoitea yon B. ovis und B. bigemina eine int.ensive ~yroninophilie des gesamten Cytoplasmas, das tief-rosarot tingiert wird (Abb. 1 g). In den differen- zierten Merozoiten d~gegen ist die Hauptmasse der RNS in Kernn~he akkumuliert und bildet hier eine mit Pyroni~ kra, ftig karminrot ange- f~rbte, kompakte und gegen das iibr~ge Cytoplasma scharf abgesetzte Masse. Bei B. ovis liegt die ]~NS-Verdichtung perinukle~r und nimmt etwa zwei Drittel des Cytoplasmas ein (Abb. 1 f). Vom Kern, den sie um- schliel~t~ erscheint sie durch einen schmalen, nichtpyroninophilea Saum getrennt. Aul~erh~lb der intensiv pyron~nophilen Perinukle~lzone zeigt sich das RNS-Material stark aufgelockert und wabig oder netzartig strukturiert. Nur in einem Teil der Merozoiten deutet sich noch eine eng umschriebene apikale I~NS~Konzentration ~n (Abb. l f). Endonukle£re I~NS konnte nicht naehgewiesen werden.

Das Cytoplasma der undifferenzierten Merozoiten von B. bigemina enthi~lt viel RNS in gleichm~iger Verteilung. In den differenzierten Formen besteht eine Verdicht~ng der ~N S in Kernn~he, die jedoch weniger pyroninophil ist als die RNS-Konzentr~tion in dea Merozoiten yon B. ovis und nut etwa ein Fiinftel des Cytoplasm~s einnimmt (Abb. 1 h). Aul~erdem befindet sie sich meistens eher juxtanukle~r. Nukleol~re RNS war auch in dieser Merozoitenart nicht nachzuweisen.

Lipide. Die F~rbung mit 01rot 0 ffihrte in einigen Merozoitenformen zu positiven t~eaktionen. Es befanden sich dann immer auch freie oder in It~mocyten inkorporierte LipidtrSpfchen in der H£molymphe. Bei sehr schw~chen Re~ktionen konnte deshalb oft nicht entschieden werden, ob es sich um intracellulgre oder an der Merozoitenpellicula adsorbierte Lipide handelte (fragliche Reaktion in den undifferenzierten Merozoiten yon B. ovis). Das Cytoplasma der differenzierten Merozoiten kann sud~nophile Substanzen enthalten. Sie geben in B. ovis eine diffuse Gelbfgrbung des Parasiten (Abb. 1 i), wghrend sie sich in B. bigemina als

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Cytochemische Untersuchungen an Merozoiten yon Babesien 185

tl o b c d

1 lop.

?"i i .s

F f

1 Abb. la--1. Lokalisation von DNS (obere Reihe), RNS (mittlere Reihe) und Lipiden (untere Reihe) in Merozoiten von Babesia ovis und Babesia bigemina (Er- kli~rung s. Text). a, f, i B. ovis, differenziert, b, c, g, k B. bigemina, undifferenziert.

d, e, h, 1 B. bigemina, differenziert

vereinzel te orangegelbe TrSpfchen darb ie ten , die oft in der n/~heren Umgebung des Kerns liegen (Abb. l 1). I n einigen F/~llen zeigten gr613ere Abschn i t t e der Pel l icula der differenzier ten Merozoiten von B. bigemina eine posi t ive L ip idreak t ion , doch war n icht festzustel len, ob dabei eine Ein lagerung oder nur eine Adsorp t ion von Lip id t rSpfchen aus der H/~molymphe vorlag, da L ip idan lagerungen bei dieser Merozoi tenform

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186 G. WEBER und K. FRIEDItOFF:

h~ufig zu beobaehten waren (Abb. 11). In einem Teil der undifferenzier ten Merozoiten von B. bigemina sind geringe Mengen diffus ver te i l te r Lipide nachweisbar (Abb. l k).

Polysaccharide. Die P A S - R e a k t i o n f/~llt an alien un te r such ten Mero- zoi tenformen von B. ovis und B. bigemina nega t iv aus. Allerdings is t t ro tz dieses Ergebnisses nicht auszuschliel~en, dab gro6molekulare K o h l e n h y d r a t k o m p o n e n t e n in Spuren anwesend sind, ffir deren Erfassung die Empf ind l i chke i t der PAS-Methode n icht ausreicht. (vgl. KRUCKEN- BEa~G, 1954).

Die folgende Obers icht g ibt eine tabel lar ische Zusammenfassung der Untersuchungsergebnisse .

(~bersicht. Ergebnisse cytochemischer Test8 an Merozoiten von Babesia ovis und Babesia bigemina in der Zeclcenhiimolymphe

Fiirbung Zell- B. ovis a B. bigemina b komponente

undiff, diff. undiff, diff.

Feulgen/MGP DNS ÷ -- ÷ ÷ ÷ ÷ MGP RNS 4 + -~- + - - + PAS Polysaccharide -- -- -- 01rot 0 Lipide ? (--) ( + ) +

Reaktionen: -- ~- ~ intensiv; ~- ~ deutlich; -- -- negativ.

a In Rhipicephalus bursa. b In Boophilus microplus und B. decoloratus.

(÷) -- schwach; ? Iraglich;

Diskussion

Das T ink t ionsve rha l t en im Kernbere ich der Merozoiten von B. ovis und B. bigemina zeigt eine Besonderhei t , die in/~hnl icher F o r m auch in manchen anderen Pro tozoenar ten beobach te t worden ist. Es f/~llt n/im- lich auf, dal3 die mi t den se lekt iven DNS-F / i rbeme thoden (Feulgen- Reakt ion , Methylgrf in-F/ i rbung) dargeste l l te Chromat inmasse kleiner und sph/irischer is t als der nach Anwendung yon Giemsa-Farbs to f fen als K e r n imponierende basophile K6rper . Das gil t besonders ffir die undifferenzier ten Merozoiten, deren s ta rk basoph i l -me tachromat i sch reagierende Kernzone verh~ltnism/~13ig wenig Chromat inmasse enthii l t . Es e rhebt sich die Frage , wie diese Abweichung zwischen dem Erschei- nungsbi ld des Kerns nach Feulgen-F/ i rbung und der sich nach Giemsa- F/~rbung da rb ie tenden basophi l -metachromat i schen nukleusar t igen Masse bei der Beur te i lung der Kernverh/~ltnisse in den Merozoiten der Babesien zu deuten ist. Von den Untersuchern , die auf das Ph/ inomen hinweisen (DEAz~E, 1945; CROSS, 1947; SCHAEFFLE~, 1963; WOOLEVER, 1966), ver-

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Cytochemische Untersuchungen an Merozoiten yon Babesien 187

sucht nur DEANE (1945) eine cytochemische Interpretation. Die Autorin beobachtete in erythrocyt~ren Plasmodium-Stadien eine im Vergleich zum feulgenpositiven KSrper wesentlich grSBere basophile Kernfigur und betrachtet dies als Hinweis dafiir, da6 im Chromatin der Parasiten neben DNS auch RNS anwesend ist. Inzwischen scheint erwiesen zu sein, da6 die Menge der chromosomen-assoziierten RNS ffir einen licht- mikroskopisch-cytochemischen Nachweis in Objekten yon der GrSBe des Protozoenkerns nicht ausreicht (DuPnAw, 1968). Dieser Umstand und die intensive Pyroninophilie in unmittelbarer Umgebung des Chromatins der Babesienmerozoiten sprechen daffir, dal3 hier das basophile Material extranukle/ir liegt und der feulgenpositive K6rper den ganzen Kern repr~sentiert, nicht aber eine endonukle/ire DNS-Konzentrat ion dar- stellt. In nicht differenzierten Merozoiten ist der Kern DNS-reich und kompakt , in differenzierten Formen dagegen peripher DNS-dicht und im Zentrum DNS-arm.

Die in/ilteren undifferenzierten Formen beobachteten zwei Chromatin- kSrper stellen wahrscheinlich zwei Kerne dar. In giemsagefi~rbtem Material sind zweikernige gestreckte Formen verschiedener Babesien- arten wiederholt gefunden worden (SHORTT, 1936; CHEJSI~ U. MURATOV, 1959; RIEK, 1964; FRIEDHOFF, 1969). Sie werden als Teilungsformen aufgefa6t.

In Ubereinstimmung mit der allgemeinen Erkenntnis, da6 in der Proteinsynthese engagierte Zellen verst£rkte RNS-Aktiviti~t zeigen (CAsPE~SSON, 1950; BRACHET, 1961), weisen die undifferenzierten Mero- zoiten yon B. ovis im gesamten Cytoplasma eine hohe RNS-Konzentra- tion auf. Das gleiche gilt, auch nach den Beobachtungen von CHEJSIN U. MURATOV (1959), ffir B. bigemina. Mit fortschreitender Differenzierung der Merozoiten akkumuliert das RNS-Material in der nahen Umgebung des Kerns. Juxtanukle/ire RNS-Verdichtungen /~hnlicher Form beob- achtete LEWEI~T (1952) in verschiedenen Entwicklungsformen von Plasmodiumarten (z.B. in Sporozoiten von Plasmodium vivax). Der Autor vermutet in den kernnahen RNS-Konglomeraten das dem Nukleolus der Metazoenzelle analoge Regulationszentrum ffir die Proteinsynthese. Endonukleitre RNS, als obligater Bestandteil des Nukleolus, konnte zwar weder yon CnEJSIN u. MURATOV (1959) in B. bigemina noch yon uns in dieser Babesienart und in B. ovis nachge- wiesen werden, doch ist im Kern yon Merozoitenformen beider Arten ein elektronendichter, nukleolusartiger BinnenkSrper sichtbar (FRIEDItOFF u. SCHOLTYSECK, 1968a; FRIEDHOFF 11. SCItOLTYSECK, 1969).

Inwieweit die Anlagerung RNS-dichten Materials an den Merozoiten- kern der Babesien Ausdruck enger, spezifischer Beziehungen zwischen Kern und kernnahem Cytoplasma ist, mug in detaillierten Untersuchun- gen gekl~rt werden. Es f~llt auf, da6 perinukle£re RNS-Konzentrat ion

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188 G. WEBER und K. FRIEDHOFF:

und basophiler Nuklealbezirk (giemsagef/irbter Merozoiten) einander nieht entsprechen, so da$ der Eindruek entsteht, als werde das Tinktions- verhalten in diesem Bereich von versehiedenen Polyanionen-Typen mit unterschiedlieher Basen-Komposition best immt (vgl. SCOTT, 1967). M6glieherweise handelt es sieh bei diesen Substanzen um Intermedi/ir- stufen der Nukleotid- und Proteinsynthese, denn die noch nicht differen- zierten Merozoiten weisen eine breite, basophil-metachromatisch sich verhaltende Perinuklealzone auf.

Bei den Sporozoen und Toxoplasmen spielen Speiehersubstanzen, in Form yon Glykogen und Lipiden, als Energiereservoire der motilen asexuellen Stadien eine erhebliche Rolle. Die bislang cytochemiseh besonders eingehend untersuchten Coceidien enthalten Glykogen in Gestalt teilweise umfangreicher Depots in den lebhaft bewegliehen Mero- zoiten (C~EJSIN, 1958; CHEJS~N, 1960; HORToN-SM~T~ U. LONG, 1963; HAMMOND, ERNST U. GOLDMAN, 1965; ANWAR, 1968) und Sporozoiten (PATTILLO U. BECKER, 1955; HORTON-SMITH U. LONG, 1963; HAMMOND, CHOBOTAR U. ERNST, 1968; ANWAR, 1968). Fernerhin ist Glykogen vor- handen u.a. in Sporozoiten yon Lankesterella (DAsGUI"TA, 1960) und in den Zoiten yon Toxoplasma gondii (DAsGUPTA U. KULASIRI, 1959; GANGI U. MANWELL, 1961; GUT~ERREZ, 1967). Demgegenfiber seheinen Lipide als Energiedonatoren ffir die Lokomotion der genannten Proto- zoenformen von mehr untergeordneter Bedeutung zu sein. Geringe Lipidmengen enthalten die Merozoiten von Eimeria magna (CHEJSIN, 1960) und Isospora lacazei (ANwAR, 1968) sowie die Sporozoiten yon E. brunetti und E. acervulina (PATTILLO U. BECKER, 1955). In extra- cellul/~ren Toxoplasmen wies CRoss (1947) sudanophile Partikel naeh.

Aufgrund der morphologischen Ahnliehkeit zwischen den Babesien und den Sporozoen und Toxoplasmen (FRIEDHOFF U. SCHOLTYSECK, 1968a) liegt die Frage nahe, ob die in der Hamolymphe der l~bertrager- zeeken auftretenden, beweglichen Merozoiten der Babesien fiber Speicher- substanzen verffigen, die sie als Energiequellen nutzbar machen kSnnen. l~berraschenderweise scheint Glykogen sowohl in den undifferenzierten als auch in den differenzierten Merozoiten zu fehlen. Lipide dagegen kSnnen in geringen Mengen vorhanden sein. CHEJSIN u. MURATOV (1959) fanden in den Merozoiten von B. bigemina weder Lipide noch Glykogen. Ffir den geringen oder ganz fehlenden Bedarf an Reservesubstanzen kommen vor allem zwei Ursachen in Betracht. 1. Die Merozoiten der Babesien bewegen sich sehr langsam (CH~JS~N u. MURATOV, 1959; RIEK, 1964; eigene Be- obachtungen), so dab der Energieverbrauch als sehr gering einzuschatzen ist. Eine Lokomotion findet mSglicherweise fiberhaupt nicht s tat t und erscheint auch nieht erforderlich, da sich die Parasiten in einem zirku- lierenden Medium aufhalten. 2. Sollte f fir die Hamolymphe der Zecken best/~tigt werden, was bereits fiber die Zusammensetzung der H/~mo-

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Cytochemische Untersuchungen an Merozoiten yon Babesien 189

l y m p h e d e r I n s e k t e n u n d unde re r A r t h r o p o d e n b e k a n n t i s t (FLOI~KIN U.

J]~V~AUX, 1964), d a n n b e w e g t e n s ich die in de r H / ~ m o l y m p h e k r e i s enden

Merozo i t en de r Babes i en in e i n e m Milieu, das d e m in t r ace l lu l~ ren Zu-

s t a n d sehr nuhe k o m m t , d .h . die P a r a s i t e n bef / inden sich in e inem , ,pool"

n u t r i t i v e r u n d m e t ~ b o l e r K o m p o n e n t e n .

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Dr. GbTNTER WEBER Dr. KARL FRIEDHOFF Ins t i tu t ffir Parasitologie der Tier~rztlichen Hochschule Hannover 3000 Hannover-Kirchrode B~inteweg 17