D. Sasse

Untersuchungen zur Nachweismethodik der Uridindiphosphoglukose-Glykogentransferase

SummaryAn improved method for the determination of UDPGGT-activity is described. The advantage of the method is, that by acid hydrolysis (10% H2SO4) it is possible to discriminate pre-existent glycogen from glycogen synthesized during the incubation period. In addition it is now possible to determine by means of the periodate-leucofuchsin-reaction freshly synthesized polyglucose-fractions much more accurately. Thus estimated histochemical UDPGGT-results correspond to biochemically determined UDPGGT-activities. The procedure is compared with usual methods and discussed in connection with results from other research on UDPGGT.ZusammenfassungEs wird eine Verbesserung der Nachweismethode der UDPGGT-Aktivität angegeben. Die Vorteile dieser Methode bestehen einmal darin, daß es gelingt, durch die Anwendung einer sauren Hydrolyse durch eine 10%ige H2SO4 das präexistente von dem wahrend der Inkubation neusynthetisierten Glykogen zu trennen. Weiterhin werden durch die somit mögliche Perjodat-Leukofuchsin-Reaktion neusynthetisierte Polyglucosefraktionen in wesentlich größerer Breite miterfaßt, so daß auch der abschätzbare histochemische UDPGGT-Nachweis den biochemisch bekannten UDPGGT-Aktivitäten entspricht. Das methodische Verfahren wird der bisher üblichen Methode gegenübergestellt und im Zusammenhang mit Befunden anderer Arbeitsrichtungen über die UDPGGT diskutiert.

Die topochemische Verlagerung von Funktionseinheiten des Glykogenstoffwechsels in der Leber durch Allylformiat

SummaryAfter i.p. administration of allyl formate to golden hamsters a necrosis of the parenchyma of the liver lobules, progressing from the portal to the central areas is detectable. So the periportally situated functional units of glycogen metabolism are destroyed at first. Using histochemical techniques in the outer zone of the intact parenchymal area can be found a border of high enzymatic activity of UDPGGT and phosphorylase. The experimental shifting of functional units, which normally lie in the periportal areas of the liver lobule unto the central areas is contradictory to the conception of metabolically specialized liver cells in certain zones of the liver lobule. The results of these experiments are discussed in regard of a new interpretation of the glycogen metabolism in the liver.ZusammenfassungDurch Allylformiatgaben i.p. gelingt es, in der Leber von Goldhamstern eine von portal nach zentral fortschreitende Nekrose des Läppchenparenchyms zu erreichen. Hierdurch werden zunächst die periportal gelegenen Funktionsfelder des Glykogenstoffwechsels ausgeschaltet. Mit histochemischer Methodik kann dann stets in der äußeren Zone des noch intakten Parenchymbereiches ein Saum hoher UDPGGT- und Phosphorylaseaktivität nachgewiesen werden. Die experimentelle Verlagerung von normalerweise periportal gelegenen Funktionsfeldern der Leber bis in die zentralen Läppchenbereiche widerspricht einmal der Annahme von stoffwechselmäßig spezialisierten Leberzellen in bestimmten Läppchenbereichen; darüber hinaus ergeben sich neue Interpretationsmöglichkeiten des Glykogenstoffwechsels in der Leber.

Chemomorphologie der Glykogensynthese und des Glykogengehalts während der Histogenese der Leber

SummaryIn the liver of the golden hamster from the 11th day of development glycogen is stored at increasing activity of UDPGGT. At the 14th day of development the parenchymal areas around the afferent vessels are marked by this enzyme. By this a chemomorphological possibility is given to study the formation of the primary lobules. Not before the 3rd day of postnatal development, inside the primary lobules the secondary ones are formed. At the beginning, turbulences of the parenchyma around the central veins are to be seen. The secondary lobules show a periportally situated UDPGGT-activity and an accumulation of glycogen in the “central areas”.ZusammenfassungIn der Leber des Goldhamsters wird ab dem 11. Entwicklungstag bei zunehmender Aktivität der UDPGGT Glykogen gespeichert. Vom 14. Entwicklungstag an werden die Parenchymbereiche um die afferenten Gefäße durch die UDPGGT-Aktivität markiert. Hierdurch ist eine chemomorphologische Möglichkeit gegeben, die Bildung der Primärläppchen zu verfolgen. Erst postnatal, ab dem 3. Entwicklungstag entstehen innerhalb der primären die Sekundärläppchen, deren Ausbildung zunächst durch Parenchymturbulenzen im Quellgebiet einer Zentralvene gekennzeichnet ist. Die Sekundärläppchen zeigen eine periportale UDPGGT-Aktivität und eine bevorzugt „zentrale” Glykogeneinlagerung.

Die Aktivität des Glykogen-synthetisierenden Enzyms(UDPGGT) in der Leber unter normalen und experimentellen Bedingungen

SummaryUnder normal conditions the enzymatic activity of glycogen-synthetase (UDPGGT) can be demonstrated only in the periportal areas of the liver lobules. So the periportal areas are characterized as important functional units. The UDPGGT-activity shows strong individual variations, however there is a general increase of activity during the evening hours. Under the chosen experimental conditions neither the application of insulin nor of glucose causes a change of liver-UDPGGT-activity; it is supposed, that the concentration of glycogen in the liver cell is the crucial factor for the synthetase-activity.ZusammenfassungUnter Normalbedingungen ist die Aktivität des Glykogen-synthetisierenden Enzyms UDPGGT stets in den periportalen Bereichen des Leberläppchens nachzuweisen, die dadurch als wichtige Funktionseinheiten gekennzeichnet sind. Die UDPGGT-Aktivität unterliegt starken individuellen Schwankungen, dennoch kann in den Abendstunden eine allgemeine Aktivitätszunahme erkannt werden. Insulin und Glucosezufuhr führen unter den gewählten Versuchsbedingungen zu keiner Veränderung der UDPGGT-Aktivität; es wird angenommen, daß die jeweilige Glykogenkonzentration in der Leberzelle der entscheidende Faktor für die Aktivität der UDPGGT ist.

Histochemische Untersuchungen zum Energie- und Pentosephosphatstoffwechsel bei der epithelialen Wundheilung

SummaryDuring epithelial wound healing two periods can be distinguished. In the first period (0–48 h) glycogen is accumulated in the epithelium of the peripheral wound zone, and increasing activities of SDH, LDH, G-6-P-DH and RNA concentrations especially in the basal cells can be detected. In the second period (60–114 h) the glycogen content as well as the activities of LDH, G-6-P-DH and 6-P-G-DH decrease. At the same time an epithelial layer is built up in the central wound zone, the glycogen content of which disappears till the end of wound healing. In this layer high activities of LDH, G-6-P-DH and 6-P-G-DH and an increase of RNA concentration can be demonstrated. The findings illustrate, that during wound healing the available glucose partially is metabolized by the pentose-phosphateshunt and is used for the synthesis of nucleic acids.ZusammenfassungIm Verlauf des epithelialen Wundverschlusses können zwei Phasen unterschieden werden. In der ersten Phase (0–48 Std) kommt es zur Glykogeneinlagerung in das Epithel des Wundrandes; bei hohen Aktivitäten der Enzyme SDH, LDH, G-6-P-DH und 6-P-G-DH steigt der RNS-Gehalt in den basalen Zellen an. Im Verlauf der zweiten Phase (60–114 Std) nehmen sowohl der Glykogengehalt als auch die Aktivitäten von LDH, G-6-P-DH und 6-P-G-DH ab. Im gleichen Zeitraum bildet sich eine Epithelschicht in der Wundmitte, deren anfänglicher Glykogenreichtum gegen Ende der Wundheilung wieder verschwindet. Hier ist bei hohen Aktivitäten der LDH, G-6-P-DH und 6-P-G-DH ebenfalls ein Anstieg der RNS-Konzentration nachweisbar. Die Befunde zeigen, daß bei der Wundheilung ein Teil der verfügbaren Glucose über den Pentosephosphat-Zyklus für die Nucleinsäuresynthese verwendet wird.

Histological and histochemical findings in a substitute stomach created with a reverse small intestine segment. Comparative studies of the jejunum following gastrectomy

SummaryStudies were carried out on 5 normal and 8 gastrectomized pigs. The gastrectomies dated back more than one year. After gastrectomy two pigs got an esophago-jejunostomy, one pig an enteroanastomosis (Longmire), the other 5 pigs were provided with a jejunal substitute pouch which consisted of an isoperistaltic and an antiperistaltic segment. By means of histological and histochemical characteristics (SDH, LDH, G-6-P′ase, non-specific esterase and leucineaminopeptidase) more or less severe alterations of the hyper-regenerative type in the mucosa could be detected. In the case of enteroanastomosis only few signs of adaptation to the new conditions could be found; in the case of esophago-jejunostomy the enterocytes were not completely differentiated. In the two inverse segments of the substitute pouch the epithelial layer showed all signs of differentiation in spite of the hyper-regenerative activity, there was no decrease of the energy metabolism. The loss of the esterase and aminopeptidase activities can be interpreted as a result of the altered conditions of resorption in the substitute pouch. Thus the obviously compensated adaptation of the mucosa and the marked hypertrophy of the muscle layers point out that the jejunum is a suitable substitute for the stomach under the described conditions.ZusammenfassungDie Untersuchungen wurden an 5 normalen und 8 gastrektomierten Schweinen durchgeführt. Bei allen Tieren lag die Gastrektomie mehr als ein Jahr zurück; bei 2 Tieren war eine Oesophagojejunostomie angelegt worden, 1 Tier hatte eine Enteroanastomose nach Longmire erhalten, bei den übrigen 5 Tieren war aus Jejunum ein Ersatzmagen mit einem isoperistaltischen und einem antiperistaltischen Segment gebildet worden. Aufgrund histologischer und enzymhistochemischer Charakteristika (SDH, LDH, G-6-P′ase, unspez. Esterase und Leucinaminopeptidase) fanden sich unterschiedlich weit ausgeprägte Schleimhautveränderungen vom hyperregeneratorischen Typ. Am wenigsten ausgeprägt ist die Anpassung des Jejunums an die veränderten Bedingungen bei der Enteroanastomose. Dagegen konnten bei der Oesophagojejunostomie deutliche Zeichen einer mangelhaften Ausdifferenzierung der Enterocyten festgestellt werden. In den gegeneinandergeschalteten Segmenten des Ersatzmagens erwies sich das Epithel trotz der Zeichen einer hyperregeneratorischen Aktivität als voll ausdifferenziert, außerdem fanden sich keine Hinweise für eine Beeinträchtigung des Energiestoffwechsels. Der weitgehende Aktivitätsverlust von unspezifischer Esterase und Leucinaminopeptidase wird durch die veränderten Resorptionsbedingungen des Ersatzmagens erklärt. Die offensichtlich kompensierte Adaptation der Schleimhaut und die ausgeprägte Hypertrophie der Muskelwand lassen das Jejunum unter den gewählten Bedingungen als geeigneten Magenersatz erscheinen.

Untersuchungen zum cytochemischen Glykogennachweis

Summary1.OsO4 in a molar concentration of 2.5x10−3 and more inactivates in vitro a 1% diastasis solution; in this concentration diastasis is usually used in histochemical tests.2.OsO4 inactivates malt diastasis as well as pancreas amylase.3.The inhibition of the enzymes is not due to the oxidative effect of OsO4.4.The inactivation of diastasis is caused by the heavy metal component of Os4; it resembles specific enzyme inhibitions caused by other heavy metals.5.Acenaphthylen-OsO4-adduct taken as an example for Os-containing compounds in tissue after fixation, does not cause any inactivation of diastasis.6.The results are discussed and correlated to diastasis resistance of OsO4 fixed tissues. This resistance is regarded as an enzymeprotein precipitation in OsO4 fixed material.Zusammenfassung1.OsO4-Lösungen mit einer Molarität von 2,5·10−3 und mehr führen in vitro zu einer zunehmenden Inaktivierung der bei histochemischen Tests gebräuchlichen 1% igen Diastaselösung.2.Sowohl Malzdiastase wie Pankreasamylase werden durch OsO4 inaktiviert.3.Diese Fermenthemmung wird nicht durch die oxydative Wirkung des OsO4 herbeigeführt.4.Die Inaktivierung der Diastase wird durch den Schwermetallanteil des OsO4 bewirkt und gleicht der spezifischen Fermentinaktivierung durch andere Schwermetalle.5.Das als Beispiel für die im Gewebe nach der Fixierung vorliegenden Osmiumverbindungen gewählte Acenaphthylen-OsO4-Addukt führt nicht zu einer Inaktivierung der Diastase.6.Die Befunde werden diskutiert und mit der Diastaseresistenz OsO4-fixierter Gewebe in Zusammenhang gebracht. Diese Diastaseresistenz wird als eine Fermentproteinausfällung am OsO4-fixierten Schnitt aufgefaßt.