Die Wirkung der Implantation zusätzlicher Hypophysen auf die Molchextremitäten

(Aus dem Zoologischen Institut der Universit~t Tiibingen.)

D I E W I R K U N G D E R IMPLANTATION ZUSATZLICHER H Y P O P H Y S E N AUF D I E MOLCHEXTREMIT~TEN.

Von KONI~AD SCHAEFER.

Mit 9 Textabbildungen (14 Einzelbildern).

(Eingegangen am 5. April 1937.)

DaB der innersekretorische Apparat das KSrper- und Knochen- wachstum beeinfluBt, haben viele Forschungen erwiesen. Bekannt ist vor allem die Akromegalie und ihre Beziehung zur Hypophyse. Es handelt sich bei dieser Erscheinung um eine krankhaf~e Steigerung des L~ngenwachstums der Knochenakren, womit eine hypertrophische Hypophyse in Zusammenhang steht. Doch gibt es auch Knochen- erkrankungen an den Extremit~ten, die meist mit atrophischen Erschei- nungen an der t taut , am Unterhautfettgewebe, am Bindegewebe und an den Gef~Ben verbunden sind. GOERING hat solche Fs genau be- schrieben; sie werden allgemein unter der Bezeichnung Sklerodermie zusammengefaBt. Auff~Hig ist dabei, dab ganze Fingerglieder abgebaut werden kSnnen, wobei Osteoklasten in hervorragendem )/[aBe beteiligt sind. Ganz ~hnliche Verh~ltnisse konnte ich (1934) an hypophysektomierten Molchlarven feststellen. So lag es nahe, in diesen Erscheinungen eine Wirkung der Hypophyse zu sehen und diese Akromikrie als die Folge einer Hypophysenunterfunktion anzusprechen, zumal nach Reimplan- tation eines Vorderlappens die Extremit~ten wieder auswuchsen. Traten also nach Exstirpation der Hypophyse Abbauprozesse an den Pha- langen auf, so war denkbar, dab nach zus~tzlicher Hypophysenimplan- tation das Gegenteil, also akromegale Symptome, zu erwarten waren.

Zuss Hypophysenimplantat ionen in Molchlarven sind yon HEI~R~ (1935, 1936) durchgeffihrt worden. Auch dabei zeigten sich Ver- ~nderungen an den Extremit~ten, die eine eingehende Untersuchung wiinschenswert erscheinen ]ieBen. Ich bin daher einer Anregung yon Herrn :Doz. Dr. WOLF HERRE, Halle, eine so]che vorzunehmen, gern gefolgt und danke ihm ffir die ~berlassung des Materials und der Schnitt- serien durch die KSpfe.

Die Ver~nderungen zeigten sich vor allem bei Marmormolchlarven. (~ber die Haltung und Implantationsmethode hat HERRE bereits berichtet.

Zur histologischen Untersuchung wurden die Tiere M 16, M 18, M 22 als normale Kontrolltiere und die implantierten Tiere M 23, l~I 33, M 34, l~I 35 herangezogen.

M 23 wurden 8 ganze Hypophysen implantiert und zwar 2, 2, 2, 2. M 33 wurden 9 ganze Hypophysen implantiert und zwar 3, 2, 2, 2. M 34 wurden 10 ganze Hypophysen implantiert und zwar 3, 3, 2, 2. M 35 wurden 9 ganze Hypophysen implantlert und zwar 3, 2, 2, 2.

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564 Konrad Schaefer: Die Wirkung der Implantation

Die Kontrolltiere gingen am 17.6. (M 16), am 25. 6. (M 18) und am 12.6. (M 22) an Land und wurden am 1.8. in Susa fixiert. Die implantierten Tiere zeigten eine bemerkenswerte Metamorphoseverz6gerung. Sie gingen an Land: M 23 am 26. 7., M33 am 26.7 , M34 am 30. 7. und M35 am 1.8. M23 undl~I34 wurden kurz nach dem Anlandgehen am 29. 7. bzw. 1.8. in Susa fixiert, da sie sehr hinf~llig waren. M 33 und M 35 wurden am 6. 9. und am 2. 9. in die Fixierungsflfissigkeit gebracht. Von den beiden letzten Tieren amputierte ich jedoch bereits am 10. 8. die erkrankten Extremit~en. Die Einbettung erfolgte fiber Methylbenzoateelloidin- Paraffin. F/irbung der Extremit~ten mit Azan und Hi~malaun-Chromotrop 2 R;

a b c

A b b . l a - c . D i e m a k r o s k o p i s c h e r k e n n b a r e n V e r ~ n d e r u n g e n a be i ~ i 33 l i n k e s V o r d e r b e i n (lv), b be i NI 35 lv, c be i M 23 rv . V e r g r . 16 f a c h .

die Kopfserien waren nur mit Azan gef~rbt. ~ber weitere Einzelheiten fiber das Wachs~um, H~utungen usw. wird H E ~ berichten.

Schon bei makroskopischer Be t rach tung der Beine fiel auf, da~ diese , ,nicht ganz in Ordnung" waren, was auch in den Pro tokol len v e r m e r k t wurde (Abb. 1). Die H a u t der Impl . -T ie re is t meis t gl~nzend, g l a t t und schliipffig, ohne die ger ingsten Unebenhei ten , die doch gerade bei den an L a n d gegangenen Co-Tieren so ausgepr~gt sind. I m Wasse r bewegen sich die Tiere vorwiegend du tch Schwanzschl~ge vorw~rts , die Gl iedmassen werden nur wenig gebraueht . H a b e n sie aber das Wasse r verlassen, werden die Beine wei tgehend bei der For tbewegung herangezogen, und daher t r e t en Knoehene rk rankungen naeh diesem Ze i tpunk t besonders auff~llig hervor . Sehon 3 4 Tage naeh der Metamorphose wird im Protoko]l fes tgeste l l t : Zehen schlapp, Zehen n ieh t in 0 r d n u n g und ~hnliehes. I eh konn te feststellen, da~ an den Zehenspi tzen eine

zus/~tzlicher Hypophysen auf die Motchextremit/~ten. 565

Verschleimung der Epidermis einsetzte, dal3 beim Niedersetzen der Beine ein oder zwei Phalangen taschenmesserartig einklappten. Die Tiere Ifihrten alle Bewegungen nur schwach, langsam und zSgernd aus. Man gewann den Eindruck, dal3 ihnen unbehaglich zumute ist und daft sie die Phalangen nicht mehr richtig zu gebrauchen vermSgen.

Die Verschleimung der Epidermis t r i t t zun/~chst an den Zehenspitzen auf (Abb. 1 a), sie greift immer weiter auf die proximaleren Hautpartien fiber. Dabei verschwindet auch das starke schwarze Pigment. Die Zehen der Co-Tiere sind meist gespreiztl die der Impl.-Tiere verkleben (Abb. 1 b) infolge der Schlfipfrigkeit, und das Tier seheint nicht mehr die Kraf t zu haben, die Zehen voneinander zu ]Ssen. Die Vpr/~nderungen sehreiten immer welter fort, und schliel31ich sind nur noch Beinstiimpfe vorhanden (Abb. 1 c). Das war vor allem an Vorderbeinen zu beobachten. Bei der eingehenden Untersuehung, stellte sich heraus, dab dann die Zehen des Vorderbeines bis zum Carpus zerfallen Sind und das vSllig nekrotische Gewebe des distalen Teiles der Extremit~t vom Radius getragen wird.

Untersucht man nun die Knochen der Impl.-Tiere histologisch und vergleicht sie mit denen der Kontrollen, so f/illt eine Zunahme der Zellen innerhalb des Epiphysenknorpels auf. Besonders in der Proliferations- zone, also am ~bergang der Epiphyse in die Diaphyse, tr i t t diese Zell- vermehrung in Erseheinung. Das Knorpelwachstum der Impl.-Tiere ist also gesteigert. In der VerknScherung unterscheiden sich aber die beiden Gruppen nicht. Die Zahl der Osteoblasten ist nicht vermehrt. Doeh scheint der physiologische Zustand dieser Zellen ein anderer zu sein, da die Kerne im Periost bei den Impl.-Tieren starker hervortreten. Anfi~nglich marl ich dieser Tatsache eine besondere Bedeutung bei, zumal gerade bei Urodelen im Periost die Osteoblasten sehr sp~rlich sind. Die Kerne sind dann meist sehr flaeh und liegen den Fasern dicht an, so dab man jene im L/~ngssehnitt nur als basophile Verdickungen wahr- nehmen kann. Im weiteren Verlauf der Untersuchung zeigte sich aber, dal3 das st/~rkere Hervortreten der Kerne bei den Impl.-Tieren anders gewertet werden mul3.

Auch die Bildung der Diaphysenh5hle erschien bei den Impl.-Tieren gesteigert. Bei den Kontrollen zeigen sich kaum Ans~tze zur Durch- dringung des Knochens, nur selten wurden solche am Metacarpus (-tarsus) der 3. Zehe beobaehtet. An den langen Knochen der Extremit~ten wurden keinerlei Arrosionsmerkmale festgestellt. An den Metaearpalia der Impl.-Tiere sind Durchbohrungsspuren vorhanden oder haben sieh DiaphysenhShlen gebildet. Zu einer enchondralen VerknScherung ist es jedoeh noch nicht gekommen. Humerus und Femur der Impl.-Tiere weisen im Gegensatz zu den Co-Tieren MarkhShlen auf. Doch sind diese nicht sehr grol3 und weisen noch keine enehondrale Verkn5cherung auf. Legt man den Zeitpuukt der Metamorphose als VergleichsmaBstab


zugrunde, so scheint eine Steigerung der Knochenbildung vorzuliegen. Doch die Kontrollen gingen einen Monat friiher an Land. Beriicksichtig$ man dieses hShere Alter (1 Monat lebten die Versuchstiere 1/s und die starke Entwicklung, welche die Knochen der Co-Tiere nach der Metamorphose erfahren, so kann man durchaus nicht yon einer Stei- gerung sprechen. Vergleicht man die Proliferationst/~tigkeit des Epi- physenknorpels und die GrSBe der MarkhShle, so ist diese als gering zu bezeichnen. Man gewinnt den Eindruck, als handle es sich hier um eine beginnende Ver/inderung, die nach einer gewissen Zeit nachl/~Bt und sogar aufhSrt. Im Knorpel scheint die Entwicklung gleichm/il3ig weiterzugehen.

..:..

Abb. 2. Beginn der ]EpiphysenlSsung. M 33 Iv, 4. Zehe, Metacarpus, proximale Epiphyse. Vergr. 260fach.

Durch dieses st/~r- kere Knorpelwachstum, das ich sp/~ter kritisch beleuchten werde, und eine Hemmung der Knor- pelabbauprozesse kommt es zu Ver/~nderungen innerhalb der Gliedmaflen. Es entsteht ein Druck, der sich dort auswirkt, wo sich ein ,,schwacher Punkt" befindet. Dieser liegt in der Prolifera- tionszone. Hier driickt sich die Knorpelmasse zusammen. Die Folge da- yon ist eine Nekrose der hyalinen Grundsubstanz

(Abb. 2). In dieser treten dann zarte Fibrillen auf, die sich im weiteren Verlauf der Krankheit aneinanderlegen und so ein regelrechtes Faser- werk bilden k6nnen. Mit diesen Ver/inderungen geht eine Verkiirzung der einzelnen Knochen einher. Die starre Knochenmanschette 15st sich schliel31ich an ihren Enden yon dem Epiphysenknorpel.

Die Folge dieser Epiphysenl6sung ist eine Abhebung des Periosts vom Knochen. Die Osteoblasten 15sen sich mit den Fasern yon der Diaphyse. Nur selten finder man noch normale periostale Fasern an erkrankten Phalangen. Dieser nekrotischen Ver/~nderung des Periosts geht ein st/~rkeres Hervortreten der Kerne voraus. Diese Tatsache erweckte zun/s den oben geschflderten Eindruck, dab eine besondere Aktivit/it der Knochenbildung vorliege.

Infolge des Zuges, den die Sehnen bei der Bewegung der GliedmaBen an den Epiphysen ausiiben, 16sen sich diese schlieBlich vSllig vom Diaphysenknorpel und vom Knochen (Abb. 3). Die Knorpelzellen in der Trennungszone degenerieren; sie erscheinen zun/~chst etwas ver-

zus/~tzlicher Hypophysen auf die Molchextremit/~ten. 567

klumpt und zergehen schlieBlich dutch Chromatolyse. Da diese Ver- /s distal beginnen und proximalw/~rts fortschreiten, kann man distal fortgesehrittene Erkrankungsstadien feststellen, w/ihrend welter proximal nur erste Anzeiehen zu beobachten sind.

Anf/inglich ist die F/~rbbarkeit des Knorpels normal, sie geht dann immer mehr ins Eosinophile fiber, so dab sehliel~lich Bindegewebe und Knorpel in gleicher Weise gef/~rbt erscheinen. Eine weitere Ver/inderung in der Knorpelgrundsubstanz der sieh 16senden Epiphysen ist zuns nicht festzustellen. Sowohl die Zellen als aueh das Chromatingerfist der Kerne erscheint noch normal. Allm/~hlich heben sich aber einige Zell- kapseln durch st/irkere F/irbung ab, was darauf zurfickzufiihren ist, dal3

Abb. 3. Die E p i p h F s e n w e r d e n zwischen den D i a p h y s e n he rausgezogen . N 23 rh, 3. Zehe, 2. u n d 3. P h a l a n g e ; p rox ima le s bzw. dis ta les E n d e der D iaphysen . Vergr . 260fach .

die F/irbungsintensit~t der Knorpelmasse abnimmt. Mit diesen Ver- /inderungen sind wohl nicht unwesentliche StSrungen der Stoffwechsel- vorg/inge verkniipft, wodurch die Knorpelzellen in Mitleidenschaft gezogen werden. Das Chromatingerfist der Kerne verklumpt, zerbr6ckelt jedoch nicht. Danaeh 15st sich das Gerfist innerhalb der Membran auf und 1/~l~t keinerlei Struktur mehr erkennen, so dal~ der Kern in seiner Gesamtheit gleichm~l~ig gef~rbt erscheint. Die Grundsubstanz f/~rbt sich immer geringer und verschwindet dann ziemlich plStzlich, ohne den geringsten Rfickstand zu hinterlassen. In seltenen Fi~llen finden sich noch Anzeichen, die auf ehemaliges Knorpelgewebe sehliel~en lassen in Form yon zarten Faserstr~tngen, die entspreehend den Kapseln die Kerne noch umgeben.

Der Zug der Sehnen verlagert die Epiphysen weitgehend. Es kommt nicht nur zu einer L6sung yon den Diaphysen, sondern die Epiphysen werden zwisehen den Diaphysen herausgezogen, so dal~ die Knochen- manschetten direkt aufeinander zu stehen kommen.


Auch in der Haut gehen Ver~tnderungen vor sich, die im einzelnen sp~ter er6rtert werden sollen. Diese anormale Haut ver~nag dem Druck der Endphalangen nicht mehr zu widerstehen, und so kommt es zu einer Einbohrung in die Epidermis und schlie~lich zu einer v611igen Durch- bohrung (Abb. 4). Dann sehen die Knochenspitzen aus der Haut hervor, was makroskopisch wahrzunehmen ist. Das Periost und d~e Epi- physe sind yon der Diaphyse meist bereits gel6st, und der Knoehen stirbt ~hnlieh dem bastlosen Geweih der Cerviden ab. Aus den bei dieser

%~ " . o

k b b . 4. Die E n d p h a l a n g e h a t die Ep ide rmi s d u r c h b o h r t . . ~ I 23 lh, 2. Zehe, 2. P h a l a n g e . Vergr . 260fach.

Durchbohrung verletzten Gef~l]en treten Erythrocyten und Lympho- cyten aus. Am distalen Teil der proximal folgenden Phalange scheint sich die Epidermis dem Knochen enger anzulegen und so einen Wund- verschlul~ herbeizufiihren.

Nun sitzt die Endphalange der Zehe wie ein Fremdk6rper auf und dieser wird abgesto~en. Damit ist ein Prozel~ eingeleitet, der immer welter fortschreitet. Bei M 23 war an der 3. Zehe bereits die 3. Phalange abgesto~en. Die Epidermis hat sich dann wieder geschlossen, doch ihre St~rke ist nieht normal. Die Zellen weisen zum Teil degenerativ ver- ~nderte Kerne auf. Unter dem Epithel liegt zusammenhanglos die Cutis. Eine Gewebsanh~ufung am distalen Teil riihrt v o n d e r proxima]en Epiphyse der 3. Phalange her. Zwischen ihr und der Diaphyse der 2. Phalange befindet sich ein Hohlraum, der mit Lymphe gefiillt ist (0dem). Von der Diaphyse haben sich Epiphyse und Periost bereits

zus~tzlicher Hypophysen auf die Molchextremit~ten. 569

gel6st, so dab geschlossen werden kann, dab ihr das gleiche Schicksal wie der 3. Phalange bevorsteht.

Die bisher beschriebenen Erscheinungen wurden fast alle an den Hinterbeinen beobachtet. An den Vorderbeinen haben die Prozesse viel frfiher eingesetzt und haben schon viel extremere Formen angenommen, Bei einigen Impl.-Tieren waren an den Hinterbeinen die ersten Anf~nge einer Erkrankung festzustellen, die Vorderbeine wiesen schon weitgehende Zerfallserscheinungen auf; bei M 34 und M 23 haben sie eine Gestalt (Abb. 1 e), aus der man kaum noeh auf eine Molehextremit~t s~hlie~en wfirde. Die 3. und 2. Phalangen sind vollkommen verloren gegangen. Nur die Metacarpalia sind noch vorhanden, yon den 1. Pha- langen sind noch Stfimpfe erkennbar; Epiphyse und Diaphyse sind getrennt. Das Gewebe, in dem diese Fragmente ~ q ' - ~ ~ ~ ~ ~ liegen, ist v611ig nekro- ~ ~ ~ ~ ! ~ - - : ~ . ; ~ tisch. Man kann nur ~ , ~ ~ e . . . . :.:!~:~: ahnen, u m

den einzelnen Resten ~ ~ ~ ' ~ i :":~

ein ansehauliehes Bild /~'g.~Z~'7 dieses Zustandes. Bei

Abb. 5. Das Ends t ad ium. Die Gewebe sind v611ig nekrotisch, M 34 ist der Gewebs- M34 r v . Vergr. 16fach. zeffall weit fiber die Mitre des Humerus hinaus fortgeschritten, M 23 zeigt wenigstens im proximaleren Tell ein normaleres Bild. Beim fliichtigen Betrachten m6ehte man meinen, einen Amputationsstumpf vor sich zu haben, bei dem sich die Epidermis ansehiekt, fiber den Knochenstumpf zu wuchern. Doeh bei eingehenderem Studium stellt man das Fehlen yon Mitosen in der Epidermis und den nekrotischen Charakter aller Gewebe lest.

Auffallig ist, dab bei allen diesen Zeffallserseheinungen an den Knochen keine phagocytaren Prozesse vor sich gehen. Nur bei einem Tier, M 35, wurden osteoklastische Riesenzellen festgestellt. Auch bei diesem Tier waren Phalangen abgesto~en worden, und die Epiphysen hatten sieh gelSst. Dann setzte aber eine Regenerationswelle ein, wodurch das zun~chst erstaunliche Auftreten der Osteoklasten verst~ndlich wird. - - Bekanntlich geht einer Regeneration ein Gewebsabbau voraus, und das abgebaute Gewebe finder bei der l%ubildung keine Verwendung. Bei Triturus-vulgaris-Larven habe ieh frfiher (1934) die Regeneration der Extremitaten genau verfolgt und dabei festgestellt, dab der aus der Epidermis herausragende Knoehenstumpf am Grunde yon vielen Osteo- klasten umlagert wird, die ihn einzuschmelzen versuehen. - - ~hnliche Vorgange spielen sieh bei M 35 ab. DaI3 bier ein Heilungsprozel~ vor sieh geht, beweist auch d-s reichlich vorhandene Regenerationsblastem und


die bereits beginnende Anordnung der Zellen, wie sie in solchen F~llen immer einer Knorpelbfldung vorauszugehen pflegt. Sogar Mitosen treten im zuwandernden Zellmaterial und im hypertrophischen Periost auf; in letzterem konnte ich bei normaler Regeneration solche hie beobachten. Zwischen Diaphyse und der gel6sten Epiphyse wandern Zellen ein, beginnen sich zu isolieren und Knorpelsubstanz abzuschneiden. Auf diese Weise soll die verloren gegangene Verbindung zwischen Epi- und Diaphyse wieder hergestellt werden.

Aber nicht nur die Knoehen zeigen Erkrankungen, sondern auch das an ihm ansetzende Gewebe. Diese Ver~nderungen kSnnen besonders an der Muskulatur sekund/~rer Art sein, d .h . durch diejenigen der Knochen veranlal3t sein. Es ist aber unwahrscheinlieh, dab sie damit eine ausreichende Erkl~rung linden.

Infolge der L6sung yon Periost und Epiphyse wird die T~tigkeit der Muskeln gr6Btentefls fllusorisch, denn der locker gewordene distale Ansatz der Muskelfasern gibt bei der Kontraktion leicht nach. Die ersten Anzeichen fiir eine Veri~nderung der Muskeln ist ctus Verschwinden der charakteristischen Querstreifung, die dann oft nur noch an wenigen Stellen der Faser unregelm~flig zu beobachten ist. Die Muskelstr~nge stellen dann undulierende, l~ngsgestreffte B~nder dar, an denen die Kerne besonders deutlich hervortreten, deren Chromatingeriist n o c h keinerlei Degenerationsmerkmale erkennen liiBt. _~hnlich wie am Periost wird durch das st~rkere Hervortreten der Eindruck erweckt, dab mehr Kerne als im normalen Muskel vorhanden sind. Die F/~rbung der Mus- kulatur ist bis zu diesem Stadium normal. Dann setzt ein langsamer Farbumschlag ein, der mit fortsehreitendem Zerfall sich mehr und mehr zur Basophilie verschiebt.

Nicht selten sind Fs in denen sich die eigentliche Muskelsubstanz innerhalb des Myolemms kontrahiert. Dabei kommt es zu einer Zer- reiBung der Fibrillen. Das Myolemm selbst folgt der Kontraktion nicht; es tr i t t daher besonders klar als Htille hervor. Das Myosarc und die Fibrillen schniiren sieh nicht direkt terminal ab; es entsteht so eine ringartige Einschniirung.

Unregelm~Big treten in den einzelnen Muskelfasern autolytische Zersetzungsherde auf. Die Fibrillensi~ulchen und das Myosarc verfliel3en zu einer gleichm~Big gef/~rbten Masse. An L~ngsschnitten kann man auf diesem Stadium bereits Vacuolen innerhalb des Myolemms und kugel- fSmige Gebilde erkennen. Die Kerne weisen starke Degenerations- merkmale auf. Das Chromatin ist stark verklumpt, in ihm treten mehrere vakuolenartige, helle Bezirke hervor. Auch andere Formen des Kern- zerfalls sind zu beobaehten. Bald setzt nun die endgiiltige Verfliissigung tier Muskelfragmente ein. Auch das zun/~chst stellenweis noch feststellbare Myolemm zerfs Man gewinnt den Eindruck, als ob die feine Membram

zusatzlicher Hypophysen auf die Molchextremit~ten. 571

por6s wiirde und das zergangene Myosarc samt der Substanz der Fibrfllen sich nach auI~en erg6sse. Nach diesem Vorgang werden im Myolemm die Vacuolen zahlreicher; auch in dem Aul~enmedium herrsehen die Vacuolen vor. Die freigewordenen Kernreste sind in der allgemeinen Masse kaum noch zu erkennen, sie haben ihre F~rbbarkeit weitgehend eingebii~t. Es ist sehwer zu entscheiden, ob man die Affinit~t dieser Masse als acido- phfl oder als basophil bezeichnen soll, eine leichte Basophflie scheint vorzuherrschen.

Am Nervengewebe k6nnen s Feststellungen wie an den Mus- keln gemaeht werden. Mit der Degeneration geht auch hier eine Ver- /~nderung der Fs der Gewebe einher. Anfangs nimmt der Nerv saure Farbstoffe intensiv auf. Es folgt dann eine Quellung des Nervenstranges, wobei die F~rbungsintensits nachl~Bt. Innerhalb der Nervenfaser wird die F~rbung ungleichm~13ig, woraus ich auf einen Zerfall des Myelins schlieBen m6chte. Der Kernzerfatl geht in der ver- schiedensten Weise vor sich. Die Fasern werden dann stark yon Vacuolen durchsetzt und verschwinden schliel~lich. Nur einige mehr oder weniger parallele Strs (ScHwA~sehe Scheiden) erinnern noch an die Nerven. Die Aufl6sung des Gewebes ist somit vollsti~ndig; die letzten Reste nehmen allm~hlich die F/~rbung des nekrotischen Gewebes an und sind dann nicht mehr zu identifizieren.

Dal~ aueh die Haut des Tieres nicht unbeeinflui3t bleibt, wurde bereits eingangs erws Ffir die Haut der erkrankten Impl.-Tiere sind lamel- lenartig auf der Haut liegende abgestorbene Schichten charakteristisch. In dem Stadium, in welchem in Muskeln und Nerv erste Anzeichen der Degeneration auftreten, sind in der Epidermis h/iufig Risse zu erkennen. Die Kerne beginnen zu degenerieren. Im weiteren Verlaul der Krankheit 16st sich das Unterhautbindegewebe zuweilen yon dem Epithel. Diese Trennung ist aber keine vollst~ndige. Teile der Cutis liegen der Epidermis normal an. Hin und wieder bestehen noch Verbindungen zwischen dem losgel6sten Tell und dem der Epidermis anhaftenden Bindegewebe. Der so entstandene Hohlraum ist yon Lymphe erffillt, und es ist wahr- scheinlich, daI3 es sich bei dieser Infiltration der Curls, die das Binde- gewebe so stark auflockert, um eine 5demartige Quellung handelt. Diese ist nieht als Folge des Knoehenverlustes (Zerreii3ung des Gewebes) zu betraehten; ich werde auf diese Frage noeh zurtiekkommen (Abb. 6).

Die Epidermis selber wird sehr dick. Dies rfihrt yon einer Vacuoli- sierung des Zellplasmas her. Die Kerne dieser Zellen verandern sich ehromatolytiseh, ahnlich wie die Kerne der anderen Gewebe der Extre- mits die sieh auch in ihrer Gesamtheit diffus fs In den Hautdriisen finder in den Kernen h~ufig eine i~esorption der Kernflfissigkeit start; es treten wieder vakuolenartige, ungef~rbte Gebilde in der Chromatin- masse atff. Die eigentlichen Epithelzellen verlieren ihren blasigen Charakter dann wieder. Sie liegen schuppenartig fiber- und nebeneinander


und sind schlieBlich vollsti~ndig degeneriert. Zu diesem Zeitpunkt tr i t t die Lymphe dureh die Epidermis und maeht diese schleimig und schltipfrig.

Die Blutgefiil~e der Regionen des Zerfalls zeigen Erythrocyten mR Vakuolen, im Plasma liegen stark liehtbrechende KSrner. Der im ab- sterbenden Gewebe noch sehwache Blutstrom scheint die nekrotischen Kerne wegzuschwemmen.

I s t die Degeneration der Hau t und ihrer Gebilde so weir fortgesehritten, gehen weitere Vers mit groBer Schnelligkeit vor sich: Bald

danach sind kaum noeh die Bezirke zu identifizieren, an denen sieh friiher ein Kern oder eine Zelle befunden haben. Lediglich durch die Konsistenz, nicht mehr durch die F~rbung, sind die Kerne zu erkennen, und das noch reiehlich vorhandene Pigment zeigt die ehemaligen Grenzen zwischen Bindegewebe und Epithel an. Schliel~lieh ist die Epidermis nur noch ein Gewirr ver- schlungener Bs die man mit VIRC~OW als Myelinfiguren bezeichnet. Es sind dies bi-

Abb. 6. (~demat6se Inf i l t ra t ion der Curls. Vacuo- zarre doppelkonturierte band-, 1 isierung tier Epide~ais . 1~I 34 H a u t a m Carpus. tropfen- oder keulenfSrmige

Vergr: 260lath. Gebilde, die ihre Entstehung

einer besonderen Quellbarkeit der abgestorbenen Zellen (Myelin) ver. danken.

Als Myelin bezeiehnet man nach v. GI~RKE die bei Autolyse in abgestorbenen Zellen und postmortal auftretenden morphologisch den Lipoidtropfen ~hnlichen Gebflde, die 4urch Zersetzungsprozesse yon phosphatidartigen Kern- und Proto- plasmabestandteilen entstehen. Dieser ~bertritt ist nach RSSSLE auch der Grund fiir die Umf~rbung der nekrotischen Masse ins Basophile, denn je mehr die Farb- barkeit der Kerne abnimmt, desto mehr nimmt die F~rbbarkeit des Myelins zu (s. ASe~OFF, Bd. 2, S. 325, 411).

An den Gef~Ben konnten zwischen Impl.-Tieren und Kontrolten keine Untersehiede festgestellt werden. Es ist mSglieh, daB die Impl.-Tiere eine geringere Erythroeytenzahl haben, aber Vergleiche sind sehr schwer zu ziehen.

I m Hinbliek auf die Vorstellungen, die fiber den EinfluB der Schild- driise auf das Knoehenwaehstum und den Stoffwechsel des K5rpers entwiekelt worden sind, und in Anbetracht der Tatsache, dab zwischen Hypophyse und Schilddriise eine enge Weehselbeziehung anzunehmen ist,

zusgtzlicher ~ypophysen auf die Molchextremitaten. 573

erschien es erwfinscht, die Thyreoidea und den ultimobranchialen KSrper genauer zu untersuchen. ])as war yon besonderem Interesse, weft die Metamorphose, deren Abh/~ngigkeit yon der Schitddrfise bekannt ist, bei den Impl.-Tieren.viel sparer als bei den Kontrollen einsetzte, woraus auf eine veranderte Schilddrfisenfunktion geschlossen werden kann.

Die Tiere M 33 und M 35, bei denen die Krankhei t noeh in den An- fi~ngen stand, besitzen 1 Monat nach der Amputat ion eine Thyreoidea, die man als eine typische Speieherungsdriise ansprechen mut]. Die einzelnen Follikel sind stark zusammengefallen, so da$ sich das Epithel haufig beriihrt (Abb. 7 a). Dementsprechend haben die GefaBe an Weite zugenommen, und im Gesamteindruek der Drfise herrsehen die Gef/s

Abb. 7a und b. a Foll ikel der Thyreo idea yon 1Vs 33, b u l t imobranch ia le r IKSrper yon M 33. Vergr . 410fach.

vor. Das Epithel selbst ist flach. Man erkennt keine Zellgrenzen, die Kerne liegen dicht nebeneinander. Das Kolloid farbt sich bei Azan in der Mitre rStlich mit stark gelbem Einschlag, an den Randpart ien dagegen deutlich blau. Vacuolen treten in der Kolloidmasse so gut wie nicht auf, die wenigen beobachteten stehen mit dem Epithel nieht in Verbindung. Aus allen diesen Einzelheiten kann man schliel3en, dab die Driise sehr stark akt iv gewesen ist und ihr Kolloid ausgeschiittet hat. Je tz t ist sie im Begriff, neu zu speichern. Es handelt sieh also um ein Stadium, wie es zur Zeit nach der Metamorphose normal ist.

Der ultimobranchiale KSrper (Abb. 7b) bietet ein &hnliches Bild. Wohl sind Folhkel und Kolloid vorhanden, doeh lassen sich keine Vacuolen naehweisen, die man als Zeichen einer erhShten Tatigkeit deuten kSnnte.

Die Kontrollen, die 11/2 Monat nach der Metamorphose fixiert warden, zeigen ein ganz &hnliehes Bild (Abb. 8a). Das Epithel zeigt kaum ge- steigerte Aktivitat , die Zellgrenzen sind nur selten zu erkennen, die Zellen sind flach. Doeh ist die Speieherung etwas starker. Die Follikel enthalten mehr Kol lo id . .Daher liegen die Kerne des Epithels aueh nicht mehr so eng. Das Kolioid hat den roten Farbstoff starker angenommen. Inner-


halb des Kolloids ist die Zahl der Vacuolen nicht wesentlich gesteigert, nur in den Zipfeln, wenn die Follikel flach geschnitten sind, kann der Eindruck st~rkerer 7acuolisierung hervorgerufen werden. Auch der

ultimobranchiale KSrper ist etwas starker entwickelt als bei M 33 (Abb. 8b). In seinem Kolloid treten st/~rker fs Tropfen und Vacuolen hervor.

Ein v611ig anderes Bild bieten die Schilddriisen der Tiere M 23 und M 34. Es ist dabei allerdings im Auge zu behalten, da~ die

,~ Tiere 2 bzw. 1 Tag nach Meta- morphosebeginn fixiert werden

| muBten; daher mull auch das Bild der Thyreoidea ein anderes sein.

Im Gesamtbild der Drfise i treten die Gef~Be zurtick; gro~e

stark ausgebildete Follikel be- ,~ herrschen das Bild (Abb. 9a).

Das Epithel ist meist zylindrisch; ~. die Kerne ]iegen am Grunde der

Zellen. Innerhalb des stark hypertrophischen Plasmas liegen kleine und mehrere grSBere Sekret- tropfen. Das wandst~ndige Kol- loid ist sti~rker blau gefs als der zentrale Tell. Das kommt woh] daher, dal~ die inhere Kolloid- = masse noch yon einer allmiihlichen Speieherung der Drfise herriihrt, ws das wandst~ndige neu abgeschieden wird. Die im Epithel auftretenden Sekrettropfen, die

~ sich anfangs kaum fs aber nach Verschmelzung zu grSBeren Kugeln die blaue F~rbung des Kolloids annehmen, dfirften~wohl als Zeichen einer fiberm~I~igen

Sekret~on zu deuten sein. Das Sekret t r i t t nicht in feiner Form aus, sondern verschmilzt schon innerhalb des Plasmas.

Auch der ultimobranchiale KSrper (Abb. 9b) zeigt bei den stark erkrankten Impl.-Tieren eine bedeutende Steigerung seiner T~tigkeit gegenfiber den Kontrollen. Die Kerne sind grSi~er als bei M 33 und M 35,

zus~tzlicher Hypophysen auf die Molchextremit~ten. 575

doch ist das Plasm~ wie bei diesen Tieren kaum auszum~chen. Innerhalb des Epithels linden sich Mitosen, ebenf~lls ein Zeichen der Aktivit~t

des Organs. D~s Kolloid endlich ist auBerordentlich stark v~kuo- lisiert, woraus ebenfalls auf eine lebhafte Ts der Driise geschlossen werden kann.


Bei M 23 sind die Vacuolen der Thyroidea nicht mehr so ausgesprochen randsts sondern fiber die Kolloidmasse verteilt. Auch die Blau- f~rbung ist nicht mehr so stark auf die R~ndbezirke beschr~nkt. Daraus ist zu schliefen, dab die Thyreoidea mit der Abgabe des Kolloids bereits begonnen hat.

Er~rterung der Ergebnisse. Unter Berficksiehtigung der Tatsaehe, daf M 33 und M 35 erst

einen Monat naeh der ersten H~utung fixiert wurden, zeigen alle Schfld- drfisen der Impl.-Tiere fibereinstimmende Befunde. Das gleiche gilt ~fir den ultimobranchialen KSrper. EpithelkSrper sind bei den starker erkrankten und 1 Monat fffiher fixierten Tieren (M 23 und M 34) noch nieht ausgebfldet.

Die Versuche zeigen wiederum, daf die Metamorphose nieht allein durch Vorderlappenhormon der Hypophyse ausgelSst werden kann, sondern auf dem Umweg fiber die Schilddrfise vor sich geht. Durch die Vorderlappents wird wohl die Aktivit~t der Schilddrfise angeregt, aber eine gewisse Entwicklungsstufe der Schilddrfise muff vorhanden sein, ehe sie auf solehen Reiz ansprieht. Das bereits auf fffihen Larven- stadien vorhandene iiberschfissige Vorderlappenhormon vermag keine vorzeitige Verwandlung herbeizuffihren. Das bedeutet mit anderen Worten: Nicht zu jeder Zeit ist die Schilddriise bereit, auf einen yon Vorderlappenhormon erteflten Reiz spontan zu antworten. Darauf hat auch H~RE hingewiesen, seine weiteren Versuehe, fiber die er bald berichten wird, bringen weitere Best~tigungen f fir diese Befunde.

Dutch die Implantation wird das normale Verhs der Hormone zueinander gestSrt, und gegenfiber dem ttypophysenhormon kann man yon einem Mangel an Sehilddrfisenhormon sprechen. HE,RE, der zun~ehst fiber F~rbung, Wachstum und Metamorphoseverh~ltnisse beriehtet hat, kam zu der Ansicht, daf durch den Uberschuf an Hypophysenhormon die Reizschwelle des K5rpers ffir Schflddrfisenhormon erhSht ist. Das besagt also, daf eine grSfere Menge davon nStig ist, um die Metamorphose auszul6sen. Das wird dureh die Untersuchung best~tigt. Schon bei oberfl~ehlicher Betrachtung des Materials f~tlt auf, daf die Schilddrfisen der Impl.-Tiere gr5fer sind. Sowohl Umfang als auch L~nge sind deutlich verdoppelt. Diese VergrSferung der Thyreoidea ist nun aber inter- ess~nterweise nieht durch eine Vermehrung der Follikel bedingt, sondern, wie ich an Hand eingehender Rekonstruktionen naehweisen konnte, auf eine Vermehrung der Gef~fversorgung zurfickzufiihren. Auch die Weite dieser venSsen Gef~fe ist bedeutend gesteigert. Man kann .aus diesen Tatsachen wohl die Begierde des KSrpers naeh Sehilddriisenhormon am deutlichsten erkennen.

Bemerkenswert ist noch, daf die verschiedenen Stoffwechselvor- g~nge im KSrper nach der Hypophysenimplantation so unterschiedlich

zusatzlicher Hypophysen auf die Molchextremitaten. 577

beeinfluBt werden. Tells sind Steigerungen, teils Hemmungen zu ver- zeichnen. An den GliedmaBen spielen sich nebeneinander die hyper- trophisch anmutende epiphys/~re Knorpelbfldung, die stagnierende Ver- kn5cherung und die degenerativen Prozesse in der Haut ab.

Auch hinsiehtlieh .der Erseheinungen am Knochen kSnnte die Ansicht ge/~uBert werden, dal~ zwei entgegengesetzt verlaufende Symptome auftreten. Doch ist diese Auffassung nicht haltbar. Grundlegend ist die gestSrte enchondrale VerknScherung. Bestimmte Stoffwechselvorg/~nge werden durch den Schilddriisenhormonmangel vermindert. A]s Folge davon wird der diaphys~re Knorpel ungeniigend abgebaut. Die normal weiterwachsende oder wenig gestSrte Metaphysenzone erweckt so den Eindruck der Hypertrophie, und es kommt zu Verbiegungen des Epi- physenkopfes oder zu iiberh/~ngendem Epiphysenknorpel.

DaB diese StSrungen als die Folge einer Hypothyreose anzuspreehen sind, wird noch dadurch wuhrscheinlich, dab AnL~N nach Thyrektomie yon Rana pipiens-Lurven eine zurte VerknScherung, aber abnorm lunge Knochen feststellte. WEG]SLIN, der Athyreosis und Kretinismus unter- suchte, sieht ebenfalls im UnvermSgen des Knochenmarks, geniigend knorpelresorbierende prim/~re Markr~tume zu bilden, die wichtigste Ursache der WachstumsstSrungen der Knochen.

Auch die degenerativen Ver/~nderungen der quergestreiften Muskulatur h aben wohl ihren Grund in einer Unterfunktion der Schilddriise und sind nicht nur eine Folge tier Knoehenfragmentierung. GroBe Ahnlichkeiten sind n/s mit den Muskelerkrankungen bei Cachexia thyreopriva festzustellen. Auch dabei handelt es sich um eine Folge der Thyrektomie, obwohl gleichzeitig eine Hypertrophie der Hypophyse auftritt.

Am angebrachtesten ist es wohl, die Gesamterscheinungen der Impl.- Tiere mit spontaner Athyreosis oder MyxSdem zu vergleichen. Wie der Name schon andeutet, ist das Charakteristikum dieser Krankheit eine sehleimig wassersfichtige ttautbeschaffenheit, die ja auch an den Glied- maBen der Versuchstiere festgestellt werden konnte. Wenn man die Merkmale dieser Krankheit durchgeht, so st6Bt man auf viele Eigen- schaften, die auch den Impl.-Tieren eigen sind. SCEU-LZ land in den Muskeln MyxSdematSser schollige Entartungen nach anf/~nglicher Kernvermehrung, die Kerne zerfielen spKter. Die Empfindlichkeit der Gef/~Bnerven ist vermindert, tr/~ger, kleiner Puls und Retention yon Wasser sind weitere Symptome, die auch auf unsere Tiere angewandt ftir die ungeniigende Blutversorgung und die Herabsetzung der Lymph- resorption verantwortlich gemaeht werden kSnnen. Es ist nicht aus- geschlossen, dab hierauf die 5demat5se Auftreibung des Unterhaut- bindegewebes zurtickgefiihrt werden mul~.

BLOAT hat ebenfalls Hypophysenimplantationsversuche dureh- gefiihrt. Doeh war seine Methodik etwas anders. Er pflanzte zus~tzlieh Hypophysenanlagen in Keimlinge yon Amblystoma mexicanum. Bei

W. R oux ' Arch. f. En twick lungsmechan ik . Bd. 136. 37


diesen Tieren stellt er eine Gefgl~verengung fest. ~hnliche Feststellungen kann ieh nieht machen, ja hinsichtlich der Thyreoidea mSchte ich geradezu yon einer entgegengesetzten Tendenz sprechen. Auch sonst treten aber Unterschiede in den Ergebnissen yon BLOUNT und HERRE auf. BLOU~T finder Wachstumshemmung; sowohl hinsichtlich der L~nge, als auch des Volumens sind die implantierten Tiere kleiner, ws in HERRES Versuehen die Impl.-Tiere gegenfiber den Co-Tieren durch h5here MaBe auffallen. Den Protokollen kann ieh entnehmen, dab die Impl..Tiere zur Zeit, als die Kontrollen an Land gingen, bereits einige Millimeter l~nger waren. Als sie an Land gingen, waren sie fund 10 mm lgnger als die bereits einen Monat frfiher metamorphosierten Kontrolltiere.

(~berblickt man nun die Befunde in der Gesamtheit, so wird wahr- scheinlich, dab die weitgehenden Abbauprozesse an den GliedmaBen als die Folge des durch den Hypophysenhormonfiberschul~ hervorgeru- fenen relativen Sehilddrfisenhormonmangels aufzufassen sind. Die Schilddriisen yon hypophysektomierten Molchen bleiben bekanntlich klein und kolloidarm. Daraus ist zu schlie~en, da]~ auch im KSrper solcher Tiere ein Schilddriisenhormonmangel herrscht. Diese Tatsaehen geben wohl das Verst~ndnis daffir, da{~ sowohl nach Exstirpation als anch nach zus~tzlieher Implantation yon Hypophysen ~hnliche Ver- ~nderungen an den GliedmaBen auftreten. In beiden Fallen ein Mange1 an Sehilddrfisenhormon, der in dem einen Falle wohl als absoluter, im anderen mehr als relativer anzusprechen ist.

Solche Vorstellungen liel3en eine einheitliche Deutung der durch entgegengesetzte Eingriffe herbeigeffihrten iihnlichen Erscheinungen an der Molchextremitgt zu. Bei der Weiterffihrung der Versuche soll nun durch Zuffihrung yon Schflddrfisenhormon geprfift werden, ob die Abbauvorgiinge rfiekg~ngig gemaeht werden kSnnen. Dabei wird sich zeigen, ob es m6glieh ist, die einmal gestSrte Abstimmung der Hormone aufeinander wieder in den Zustand zu bringen, der ffir einen normalen Ablauf der Lebensvorg~nge Voraussetzung ist, oder ob dann weitere Ver~nderungen hervorgerufen werden. Denn dal~ die Forschungen fiber die Weehselbeziehungen der Hormone und die Einwirkungen auf die Erfolgsorgane noch manche unerwarteten Ergebnisse bringen werden, haben wohl auch die hier besprochenen Versuche gezeigt.

Zusammenfassung. An den Extremit~ten der Molchlarven, denen zus~tzlich mehrere

Hypophysen implantiert wurden, zeigen sieh folgende Veri~nderungen: a) Makroskopische: Verschleimung der Epidermis, Durchdringen der Knoehen durch die Haut, Verlust yon Zehengliedern, ja ganzer Zehen. b) Histologische: Angeblich gesteigertes Knorpelwachstum in den Epi- physen, das auf gehemmten Abbau beruht; Nekrose des Knorpels in der Metaphysenzone; L6snng der Epiphyse yon der Diaphyse; v611ige

zusittzlicher Hypophysen auf (lie Molchextremitittcn. 579

Degenerat ion des Epiphysenknorpels ; AbstoBung der Diaphysen, die zusammenhanglos im Gewebe liegen. - - Muskulatur und Nervengewebe degenerieren durch Autolyse. - - Die Epidermis h~utet sich nicht normal. Es t re ten Risse auf. H/tufig kommt es zur 6demat6sen Quellung innerha lb der Cutis. Die Epidermis vakuolisiert , wird schleimig und schlfipfrig.

Auf Grund der Befunde an den Sehilddriisen kommt ma n zu dem Ergebnis, dab es sich bei den degenerat iven Ver/~nderungen an den Extremit/~ten um die Folge einer Un te r funk t ion der Schilddrfise handelt , und dab das Krankhei t sb i ld s tark dem der spontanen Athyreosis (Myx- 6dem) gleicht.

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Die Wirkung der Implantation zusätzlicher Hypophysen auf die Molchextremitäten