B. Pelster

Endopolygenie bei Toxoplasma gondii

SummaryThe asexual multiplication of T. gondii in the epithelial cells of cat intestine starts with a division of the cell nucleus of the “schizont” without the formation of the organelles known in endodyogeny. The development of merozoites begins at the four-nucleus-stage; in this case the mother conoids are maintained. This development follows the pattern of endodyogeny but produces 32 daughter cells instead of 2.Therefore this form of multiplication, which is related to endodyogeny, is called by us endopolygeny.ZusammenfassungDie ungeschlechtliche Vermehrung von T. gondii in den Epithelzellen des Katzendarms setzt mit einer zweifachen Teilung des „Schizonten“-Zellkerns ein, ohne die Ausbildung der bei der Endodyogenie bekannten Organellen. Erst im vierkernigen Stadium beginnt, unter Erhaltung des Mutterkonoids, die Entwicklung von Merozoiten. Dieser Vorgang verläuft nach dem Muster der Endodyogenie, führt jedoch nicht zur Ausbildung von nur 2, sondern von vermutlich 32 Tochterindividuen.Daher wird dieser Vermehrungsmodus, der eine Abwandlung der Endodyogenie darstellt, von uns Endopolygenie genannt.

Infection of murine peritoneal macrophages withToxoplasma gondii exposed to ultraviolet light

Exposure ofToxoplasma trophozoites to ultraviolet light (UV; 2,539 Å) remarkably inhibited intracellular multiplication of the toxoplasmas within cultured mouse peritoneal macrophages. These toxoplasmas possessed the ability to induce normal parasitophorous vacuoles (PV) and underwent gradual degeneration in the PV without participation of host-cell lysosomes. Apparently, the basic conformation of the PV, i.e., the association of mitochondria, rough endoplasmic reticulum, and microtubules of the host cell and the presence of microvillous infoldings, was maintained as seen under the electron microscope even after the toxoplasmas had died within the PV. Even PV, in which debris of the toxoplasmas could be observed, did not show the sign of fusion with ferritin-labeled secondary lysosomes.

Elektronenmikroskopische Analyse der Mikrogametenentwicklung bei Toxoplasma gondii

SummaryThe micorgametogony of T. gondii is investigated electronmicroscopically. The formation of the gametes begins with a multiplication of the gametocyte nucleus. The surface of the gametocyte develops many protuberances and a single cell nucleus migrates into each. Within the protuberances later to become the “perforatoria” of the microgamete, two flagella develop from each basal body. The protuberance then grows and buds off to form the microgamete. During this process the large mitochondrion migrates into closer contact with the nucleus. The nucleus elongates and when the last plasma connection is severed the microgamete lies free in the vacuole surrounding the parasite.On the bases of the different structures observed, we suppose that the microgametes of T. gondii develop in groups, one after the other, in contrast to other Coccidia, e.g. E. pragensis, E. nieschulzi, E. perforans where they develop simultaneously. In T. gondii a residual body remains and, because of the form of the nucleus, the microgamete is wide and flat. The mitochondrion is of the tubular type; the tubules ramifying rather than lying in rows. Next to the two flagella rudimentary remains of a third can be found. In the perforatorium 16 or more very short microtubuli lie packed together on top of a strongly osmophilic plate but their function has not yet been determined.ZusammenfassungDie Ausbildung der Mikrogameten bei T. gondii beginnt mit einer Vervielfachung des Gamontenzellkerns. In der Oberfläche des Gamonten treten nacheinander mehrere Vorwölbungen auf, denen sich jeweils ein Zellkern zuordnet. In den Vorwölbungen bilden sich die späteren Perforatorien der Mikrogameten aus, und es werden— ausgehend von je einem Basalkörper — 2 Geißeln gebildet. Der Mikrogamet wächst jetzt gleichsam aus der Oberfläche des Gamonten heraus. Hierbei tritt das große Mitochondrium in engen Kontakt mit dem Zellkern. Der Zellkern streckt sich, und nach Durchtrennung einer letzten Plasmaverbindung liegen die Mikrogameten frei in der parasitophoren Vakuole.Aufgrund verschiedener Bilder sind wir der Auffassung, daß die Mikrogameten von T. gondii — im Gegensatz zu denen anderer Coccidienarten (z. B. E. pragensis, E. nieschulzi, E. perforans) — nicht gleichzeitig, sondern in Gruppen nacheinander entstehen. Es bleibt ein Restkörper zurück. Der Mikrogamet von T. gondii ist, durch die Gestalt des Zellkerns verursacht, sehr breit und stark abgeflacht. Das Mitochondrium ist vom tubulären Typ; die Tubuli liegen nicht in Reihen, sondern ungeordnet im Mitochondrium. Neben den 2 Geißeln lassen sich Reste einer rudimentären dritten erkennen. Im Perforatorium sind 16 oder mehr sehr kurze Mikrotubuli in einer Reihe, dicht oberhalb einer stark osmiophilen Platte angelegt. Ihre Funktion ist zur Zeit noch nicht geklärt.Die Ausbildung der Mikrogameten bei T. gondii beginnt mit einer Vervielfachung des Gamontenzellkerns. In der Oberflache des Gamonten treten nacheinander mehrere Vorwolbungen auf, denen sich jeweils ein Zellkern zuordnet. In den Vorwolbungen bilden sich die spateren Perforatorien der Mikrogameten aus, und es werden— ausgehend von je einem Basalkorper — 2 Geiseln gebildet. Der Mikrogamet wachst jetzt gleichsam aus der Oberflache des Gamonten heraus. Hierbei tritt das grose Mitochondrium in engen Kontakt mit dem Zellkern. Der Zellkern streckt sich, und nach Durchtrennung einer letzten Plasmaverbindung liegen die Mikrogameten frei in der parasitophoren Vakuole. Aufgrund verschiedener Bilder sind wir der Auffassung, das die Mikrogameten von T. gondii — im Gegensatz zu denen anderer Coccidienarten (z. B. E. pragensis, E. nieschulzi, E. perforans) — nicht gleichzeitig, sondern in Gruppen nacheinander entstehen. Es bleibt ein Restkorper zuruck. Der Mikrogamet von T. gondii ist, durch die Gestalt des Zellkerns verursacht, sehr breit und stark abgeflacht. Das Mitochondrium ist vom tubularen Typ; die Tubuli liegen nicht in Reihen, sondern ungeordnet im Mitochondrium. Neben den 2 Geiseln lassen sich Reste einer rudimentaren dritten erkennen. Im Perforatorium sind 16 oder mehr sehr kurze Mikrotubuli in einer Reihe, dicht oberhalb einer stark osmiophilen Platte angelegt. Ihre Funktion ist zur Zeit noch nicht geklart.

Untersuchungen zur Feinstruktur des Makrogameten von Toxoplasma gondii

SummaryThe macrogamete of T. gondii developes within a parasitophore vacuole, limited by a four-layered membrane, in the epithelial cells of the small intestine. Identification of the macrogamete is possible because of the cell inclusions, primarily type I and type II wall-forming bodies, which are characteristic for Coccidia spp. In contrast to the wall-forming bodies in other species the type I in T. gondii is relatively small even though it is also enclosed by a unit membrane. The type II wallforming bodies lie within cytoplasmatic lacunae and are homogeneously osmiophilic. A unit membrane covers the surface of the macrogamete and immediately below this the three-layered pellicula of the former merozoite is visible. The heavily granulated cytoplasma encloses numerous amylopectin granules. The mitochondria of the macrogametes are always of the “tubular” type. Occasionally bundles of splinter-shaped vacuoles are present but their significance is not clear. There is no sign for the presence of “intravacuolare tubules” in T. gondii.ZusammenfassungDer Makrogamet von T. gondii entwickelt sich innerhalb einer, von einer vierschichtigen Membran begrenzten parasitophoren Vakuole in den Dünndarm-Epithelzellen der Katze. Mit Hilfe der für Coccidien charakteristischen Einschlüsse, den Hüllbildungskörpern von Typ I und II, ist eine eindeutige Identifizierung als Makrogamet möglich. Im Gegensatz zu anderen Arten sind die Hüllbildungskörper von Typ I bei T. gondii relativ klein, jedoch ebenso von einer „unit membrane“ umgeben. Diejenigen des Typs II liegen innerhalb von Cytoplasmalakunen und erscheinen homogen osmiophil. Die Begrenzung des Makrogameten bildet eine „unit membrane“ unterhalb der die fast vollständig erhaltene dreischichtige Pellicula des ehemaligen Merozoiten zu erkennen ist. Im stark granulierten Cytoplasma liegen zahlreiche Amylopectingranula. Die Mitochondrien des Makrogameten lassen sich immer dem tubulären Typ zuordnen. Relativ selten zeigen sich im Cytoplasma Spalträume, über deren Bedeutung keine Aussage gemacht werden kann. Für die Ausbildung von „intravacuolären Tubuli“ bei T. gondii läßt sich kein Beweis erbringen.

Vergleichende elektronenmikroskopische Untersuchungen an den Makrogameten von Isospora felis und I. rivolta

SummaryThe fine structure of the macrogametes of I. felis and I. rivolta was described and diagrammatically explained. The main place of invasion of both the parasites were found to be epithelial cells of the small intestine of the cat. Although the macrogametes were relatively uniform in structure they were also different in some respects. The membrane of the parasitophorous vacuole of I. felis showed deep finger-shaped evaginations into the hosts tissue. Within each of those evaginations some round bodies are deposited. A similar type of protuberance was also observed with I. rivolta. In this case they are not so deep and within each of them there is only one of such round bodies deposited. The surface of the macrogametes of both the species was covered by a “unit membrane” and immediately below this another three-layered membrane was visible. The latter was torn in some places. Cell inclusions which are characteristic for Coccidia spp. primarily type I and type II wall-forming bodies were visible in both the species. The mitochondria of the macrogametes were always of the “tubular” type. The granulated cytoplasma enclosed numerous polysaccharidgranules.ZusammenfassungDie Feinstruktur der Makrogameten von I. felis und I. rivolta wurde beschrieben und schematisch dargestellt. Der bevorzugte Invasionsort beider Parasiten sind die Epithelzellen des Katzendünndarms. Trotz eines grundsätzlich gleichen Aufbaus der Makrogameten zeigen sich einige strukturelle Unterschiede. Die Begrenzungsmembran der parasitophoren Vakuole bei I. felis zeigt tiefe, fingerförmige Ausstülpungen in Richtung auf das Wirtsgewebe, in denen runde Körper abgelagert sind. Diese Protrusionen treten bei I. rivolta auch auf, jedoch sind sie nicht so tief; außerdem liegt in ihnen nur jeweils eins der beschriebenen Körperchen. Die Wand der Makrogameten beider Arten baut sich aus einer äußeren “unit membrane“, unter der eine zweite dreischichtige Membran liegt, auf. Letztere ist an einzelnen Stellen zerrissen. Die für Coccidien typischen Einschlüsse wie die Hüllbildungskörper vom Typ I und Typ II lassen sich auch bei diesen beiden Species beobachten. Ihre Mitochondrien lassen sich dem tubulären Typ zuordnen. Im granulierten Cytoplasma beider Arten liegen zahlreiche Polysaccharidgrana.

Concurrent infections ofTrichinella spiralis andToxoplasma gondii in mice

Concurrent infections with two parasites: a nematode,Trichinella spiralis, and a protozoon,Toxoplasma gondii, were investigated. Antibody production (total immunoglobulin and IgM) was similar in double and single infections. However, the number ofToxoplasma cysts in the brains of mice infected withTrichinella and challenged 1–6 weeks later withToxoplasma was higher than in mice infected withToxoplasma alone, while mice infected withToxoplasma and challenged 4–14 days later withTrichinella had lower worm burdens in the intestine than animals infected withTrichinella alone. Greater loss in body weight was observed in mice infected with both parasites than in those infected with either parasite alone.