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Acta histochem. Bd. 58, S. 364-367 (1977)
Ana,tomisches Institut (Direktor: Prof. Dr. se. mee!. R. SULZlHANN) und
Chirurgisehe Klinik (Direktor: ~IR Prof. Dr. se. med. R. REDew)
der Ernst-Moritz-Arndt-Universitat Greifswalcl
Kurze Originalmitteilung
Immunhistochemischer Nachweis von Insulin und Glukagon im Gangepithel des Pankreas1)
Immunohistochemical evidence of insulin and glucagon in the epithelium of the pancreatic duct
Von ALFRED DORN, DIETlVIAR LORENZ und GERDA KOCH
Mit 2 Abbildungen
(Eingegangen am 15. August 1976)
Zusammenfassung
1m Gangepithel des Pankreas lassen sieh mit Hilfe der Immunofluoreszenz insulin- und glukagon
haltige Zenen nachweisen. Dieser Befund wird im Zusammenhang mit dem Begriff des endokrinen
gastro-entero-pankreatisehen Systems (FUJITA) diskutiert.
Summary
We have evidence by means of immunofluorencence that there are existing insulin and glucagon containing cells in the epithelium of the pancreatic duct. This finding is discussed in connection with the conception of the gastro-entero-pancreatic endocrine system (FUJITA).
Mit Hilfe del' Immunofluoreszenz und Immunenzymtechnik ist es ohne groBe Schwierigkeiten moglich, Insulin und Glukagon in den B- bzw. A-Zellen del' Langerhansschen Inseln spezifisch nachzuweisen (LACY und DAVIES 1957; BAUM et al.1962; LANGE 1973; ERLANDSON et al. 1975; u. a.). 1m Rahmen unserer bisherigen Unter
suchungen zur Funktionstuchtigkeit del' Langerhansschen Inseln bei Ratten haben wir einc Vielzahl von Praparaten, die nach del' indirekten Immunfluoreszenztechnik
hel'gcstellt wurden, durchgemustert (LORENZ et al. 1973, 1974; DORN ct al. 1976). Dabei fiel uns gelegentlich auf, daB einzelne ZeBen im Gangepithel des Pankreas eine
spezifische Reaktion zeigten. Wir sind diesem Problem nachgegangen und konnten dabei feststellen, daB sich sowohl beim Nachweis des Insulins als auch des Glukagons
im Cytoplasma solchcr Zellen eine typische Fluoreszenz beobachten lieB. Des weiteren war zu erkenneu, daB dicse Zcllen bisweilen tiber die freie Oberflache hinaus-
I) Forsehungsprojekt "Diabetes mellitus und .!<'ettstoffwechsel".
Immunhistochemischer Nachweis von Insulin 365
A,bb. 1. Immunofluoreszenzmikroskopischer Insulinnachweis m einer Zelle des Gangepithels des
Pankreas der Ratte. 500: 1.
ragten oder aber nur an der Basis des Gangepithels lokalisiert waren. Die Anzahl der insulin- und glukagonaktiven Zellen war verhiiltnismaBig gering, so daB ihr Auftreten im Gangepithel nur als gelegentlicher Nebenbefund bei einer groBen Anzahl von Praparaten registriert werden konnte. Allerdings ist es uns nicht gelungen, insulinoder glukagonhaltige Zellen im Bereich der Acini des exokrinen Pankreas eindeutig nachzuweisen. Auch bestanden keineswegs immer topographische Nachbarschaftsbeziehungen zwischen einer Insel und den hormonhaltigen Zellen im Gangepithel.
Die vorgenannten Befunde besitzen insofern nach unserer Auffassung eine grol3ere funktionelle
Bedeutung, als es sich einmal urn den Nachweis von hormonbildenden bzw. hormonhaltigen Zellen
aul3erhalb del' Langerhansschen Inseln des Pankreas handelt und zum anderen die genetischen Be·
ziehungen zwischen dem Gangepithel und den Langerhansschen Inseln eindeutig sind, da das Gang
epithel als Ursprungsmaterial fUr die Langerhansschen Inseln angesehen werden mul3 (FERNER 1952). In diesem Zusammenhang erscheint die Tatsache von Interesse, daB LUNDQUIST et al. (1975) mit
Hilfe del' modifizicrten aldehyd-induzierten Fluoreszenz das Serotonin sowohl in B-Zellen der Langer
hansschen Insel als auch in den sogenannten chromaffinen Zellen des Gangepithels des Meerschwein
chenpankreas nachweisen konnten. Weiterhin ist es HELMSTADTER und GRUBE (pers. Mitteilung
vom 7.4. 1976) gelungen, das Somatostatin nicht nur in den D-Zellen del' Langerhansschen Inseln, wie es schon 1975 durch andere Autoren nachgewiesen wurde (POLAK et al.; PELLEITER et al.; RUFE
NER et al.; GOLDSMITH et al.), sondern auch in den D-Zellen des Pylorus ventriculi, vereinzelt im
Duodenum und schliel3lich beim Pferd auch in den Gangepithelzellen des Pankreas zu lokalisieren. Die dargelegten Befunde lassen einen Zusammenhang zwischen dem endokrinen Zellsystem im
Magen-Darm-Trakt unll den Langerhansschen Inseln crkennen. Nicht ohne Grund hat FUJITA (1974) den Begriff des endokrinen gastro-entcro-pankreatischen Systems gepragt. Wir sind deshalb der
366 A. DORN, D. LORENZ und G. KOCH
Abb. 2. ~achweis e iner prominent-en glukagonhal;,igen Zelle im Gangepithel des P ankreas (Bild
m ittel del' Ratte. Am Rande crscheinen Ansehnitte zweicr Langerhansscher Inseln mit fluoreszieren
den A-Zellen. 200: 1.
Auffassung, daB unsere Ergebnisse beziiglich des Nachweises von insulin- und glukagonhaltigen
Zellen im Gangsystem des Pankreas auf einen wichtigen, organogenetisch erklarbaren Zusammen
hang zwischen den endokrinen Zellen im Magen-Darm-Trakt und den Langerhansschen Inseln hin
deuten. Die bereits genannten Hormone und das Serotonin (= biogenes Amin mit hormonartiger
Wirkung) lassen sieh im Verdauungstrakt, naeh den bisher vorliegenden Befundel'hebungen wie folgt lokalisieren :
Langerhanssehe Insel Gangepithel Magen Darm
A-Zellen B-Zellen D-Zellen des PankJ'eas
Insulin + + Glukagon + + + + Somatostatin + + + + Serotonin + + +
Da dieso ErgcbniHse aus Untersuchungen an versehiedenen Species herriihren, konnte es durch
aus moglich sein, daB Unterschiedc von Tierart zu Tierart und zum Menschen bestehen. Insofern
sind entsprechende weitere systematische Studien notwendig_ MOl'phologische, funktionelle und
klinische Untersuchungen des endokrinen gastro-entel'o-pankreatischen Systems sind sehr aktuell
und haben in den letzten 3 Jabren eine Vielzahl von neueren Ergebnissen zur Bedeutung diesel'
Zellen im normalen und pathologischen Stoffwechselgeschehen erbracht. Was die morphologischen Untersuchungen anbelangt, so gibt es neuerdings einige Ubersichten, auf die wil' verweisen miichten: FUJITA 1974; SOLCIA et al. 1973; PEARSE 1974; STREULI et aL 1976; GRUBE 1976a, b; DORN et a!. 1976, 1977_
Immunhistochemischer Nachweis von Insulin
Literatur
BAUM, J., SIMONS, B. E., UNGER, R. H., and MADISON, L. L., Localisation of glucagon in the alpha
cells in the pancreatic islets by immunofluorescent technics. Diabetes II, 1051-1059 (1972).
DORN, A., SCHAROWSKI, K.-R., NISSEN, L., LORENZ, D., KOCH, G., und ZIEGLER, M., Immunhisto
chemische Untersuchungen zum Nachweis von Insulin, Glukagon und Gastrin in den Langer
hansschen Inseln cler Wistarratte wahrend der Entwicklung. Acta histochem. 56, 270 - 284 (1976).
LORENZ, D., KOCH, GERDA, und PETERMANN, J., Das Konzept des endocrinen gastro-entero
pankreatischen Systems. Dtsch. Ges.\'irescn 32,1-6 (1977).
ERLANDSON, S. L., PARSOXS, J. A., BURKE, J. P., REDICK, J. A., VAN ORDEN, D. E., and VAN ORDEN
L. S., A modification of the unlabelea antibody enzyme method using heterologous antisera
for the light microscopic and ultrastructural localization of insulin, glucagon and growth hor
mone. J. Histochem. Cytochem. 23, 666-677 (1975).
FERNER, j\;I., Das Inselsystem des Pankreas. Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart 1952.
FUJITA, T., Gastro-Entero-Pancreatic Endocrine System. Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart 1974.
GOLDSMITH, P. C., ROSE, J. C., ARI, A., and GANONG, W. F., Ultrastructural localization of Somato-
statin in pancreatic islets fo the rat. Endocrinology 97, 1061-1064 (1975).
GRUBE, D., Die entero-ondokrinen Zellen des Spitzhornchens (Tupia belctngeri). Vortrag, 71. Ver
sammlung der Anat. Ges. Rostook-Warnomiinde 5.-9.4. 1976a, AnaL Anz. (Erganzungsheft)
(im Druck).
Die enaokrincn Zellen aes Magendarmopithels und der Stoffwechsol der biogenen Amine im
Magendarmtrakt. Progr. Histochem. Cytochem. 8, Nr. 3. Gustav-Fischer-Verlag, Stuttgart 1976b.
LACY, P. E., ami DAVIES, J., Preliminary studies on the demonstration of insulin in the islets by
the fluorescent antibody technic. Diabetes 6, a54-356 (1957).
LANGE, R. M., Histochemistry of the islet,s of Lan.gerhans. Handbuch der Histochemic 8,1; Eds.
W. GRA1;MANN und K. NEUMANN, Gustav-Fischer-Verlag, Stuttgart 197a.
LORENZ, D., PETERMANN, J., DORN, A., REDING, R., und BECKERT, R., Immunohistochemischer
Nachweis der A.nderung der Zahl glucagonbildender Zellon in Langerhansschen Inseln nach trunkuJarer Vagotomie. Acta histochcm. 47, 15-24 (1973).
- - - - und ZIEGLER, M., Immunohistochemischer Insulinnachweis in Langerhansschen
Inseln der Ratte naC'h trunkularer Vagotomie. Acta histochem. 49, 51-56 (1974). LUNDQlJlST, SUNDLER, F., HAKAXSON, R., LARSSON, L. J., and HEDING, L. G., Differential changcs
in the 5 HT and Insulin content in guinea pig B-cells. Endocrinology 97, 937-947 (1975).
PEARSE, A. G. E., The APTTD cAli concept and its implications in pathology. Path. Ann. 9, 27-a6 (1974).
PELLETIER, G., LECLERC, R., ARIMURA, A., and SCHALLY, A. V., Immunohistochemical localization
of somatostatin in the rat pancreas. J. Histochem. Cytochem. 23, 699-701 (1975).
POLAK, .J. M., GRIMELIUS, L., PEARRE, A. G. M., and BLOOM, S. R., Growth-hormone release-in
hibiting hormone in gastrointestinal and pancreatic D cells. Lancet 1975/1, 1220 (1975).
RUFE~ER, C., AMHERDT, 1\I., DuBOIS, M. P., and ORCI, L., Ultrastructural immunocytochemical
localization of somatostatin in rat pancreatic monolayer ('ulture. ,r. Histochem. Cytochem. 23,
866-869 (1975).
SOLCIA, E., PEARSE, A. G. E., GRUBE, D., KOBAYASHI, S., BUSSOLATI, G., CRE1JTZFELD, W., and
GEPTR, W., Rovised Wiesbadcn Classification of Gut Endocrine Cells. Rendic. Gustroentero!. 5, 13--16 (19n).
STREULI, R, Dio ApuD-Zellen. Dtsch. med. Wschr. 101, !J:n-9a9 (1976).
Anschrift der Verfasser: c/o Dozent Dr. A. DORN, Anatomisches Institut der Ernst-Moritz
Arndt-Universitat, DDR - ::!2 Gr8ifswald, Friodrich-Loeffler-Stra13e 2ac.
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