Die Morphologie und Physiologie der Salamander-Schilddrüse. VI. Jodimplantation und ihre Wirkung auf die Schilddrüse

(University of Maryland Medical School und University of Buffalo. 1)

DIE MORPHOLOGIE UND PHYSIOLOGIE DER SALAMANDER-SCHILDDROSE.

VI. JODIMPLANTATION UND IHRE WIRKUNG AUF DIE SCHILDDRUSE. Von

EDUAED UHLENtIUTH und CHARLES WINTER. Mit 8 Textabbildungen.

In einer kfirzlich verSffentlichten Sehrift (8) wurde fiber im Sommer 1926 an Salamanderlarven angestellte Versuehe mit Jodffi t terung be- richter. Die sehon friiher gemaehte Beobachtung (5), dab Salamander- larven dutch Verffitterung selbst sehr groi~er Mengen yon kristallinisehem Jod nicht zur Metamorphose gebracht werden kSnnen, wurde best~tigt. Larven yon einer normal sich verwandelnden I~asse yon Ambystom(~ tigrinum konnten dureh Verfiit terung von bis zu 27,6 rag Jod nieht zur Verwandlung gebracht werden. In einer anderen ~Iitteilung (6) war gezeigt worden, dal3 der neotenische Colorado-Axolotl sieh selbst naeh Eingabs yon 40 mg Jod nicht verwandelt.

Untersuchung der Schilddrfisen der mit Jod gefiit terten Tigersala- mander zeigte unter anderem als auffallendste Ver~nderungen eine starke GrSl3enzunahme der Sehilddriise, sine Abnahme der Follikelzahl bis auf die Hiilfte der normalen Zahl und eine sehr betr~tchtliehe Zunahme der Follikelgr51~e. Nach langdauernder Ffi t terung verkleinerte sich die Schilddriise allerdings so sehr, dab sis abnormal klein wurde, und ebenso sank die FollikelgrSI~e unter das Norma lma l i

Die Schilddrfissnzellen zeigten ~nf&nglich sine gesteiger~e Sekrctions- t~tigkeit ; diese wich ~ber schnell einem griindiiehen Zerfall nicht nur der Zellen, sondern ganzer Folliks1, welchem Umstands die schliei~liche Verkleinerung des ganzen Organs zugeschrieben wurde. Endlieh pal~ten sich die Zellen an die Wirkung abnormal grol3er Jodmengen an. Es warden im Anfange der Ffi t terung auch kristallinische l~Iiederschl~ge in den Jodschilddriisen gefunden, die als Beweis fiir die enorme Absorption

1 Es ist uns eine angenehme Pflicht, Herrn Dr. V~To~ G. BLOEDE, Balti- more, unseren Dank auszuspreehcn ffir die finanzielle Unterstiitzung, durch welche er diese Forschungen m0glich gemacht hat.

Die diescr Schrift zugrunde liegenden Versuche wurden am Marine Biological Laboratory, Woods Hole, Mass., ausgcffihrt.

:Die Morphologie und Physiologie dcr Salamander-Schilddriise. VI. 517

nnd Speicherung des gods seitcns der Schilddrfisenzellen angesehcn wurden. Aus dem Umstande, dab die Sehilddrfise nieht nur das im 1Jber- schuB zugefiihrte ffod dem Blute entzog, sondern das daraus bereitcte Kolloid speichcrte, erkl/~rtc sich auch, dab das god keine Wirkung auf die Metamorphose ausfiben konnte.

Es wurdc in dieser Schrift auch der yon zwci russischen Forschern, BLACHER und BELKI~ ~ mitgeteil ten Beobachtung (1) Erw~hnung gctan, wonaeh intraperitoneale Implanta t ion eines einzigen kleinen Jodkristalls zur schleunigen Metamorphose neotenischer Axolotl fiihrt. Da die yon diesen Autoren angenommene Erkl/~rung, dab bei den Fiit tcrungsver- suehen nicht genfigend god verffit tert worden sei, nicht befriedigend schien, haben wir letzten Sommer ihre Versuehe an einer im Labora- tor ium sich normal verwandelnden Utahrasse des Tigersalamanders wicderholt, haupts/~chlich um den Grund der Verschiedenheit zwischen der Wirkung des verffi t terten und des implant ier ten gods zu finden. Die yon BLACHER und BC.LKI~ berichteten Ergebnisse konnten wir vollst/~ndig best~ttigen. Unabh/~ngig yon uns hat INGRAM (3) die Versuche der russisehen Forscher am Colorado-Axolotl wiederholt und ihre Beob- aehtungen best~tigt.

I m folgenden wollen wir fiber unsere Versuche berichten.

1. 3Ie tamorphose.

Laich des Tigersalamanders wurde Ende April und Anfang Mai in der Umgebung yon Logan, im Staate Utah, gesammelt und naeh Woods Hole gcsandt. D~ diese Rasse 5hnlich wie der mexikanisehe Axolotl, ihre Eier einzeln ablegt, so war dieses Material aus den Nachkommen einer unbekannten Zahl yon Weibehen zusammengesetzt . Die Larven schlfipften zwischen dem 6. und 11. V. 1928 aus und wuehsen mit sehr versehicdener Sehnelligkeit. Sic verwandelten sich in normaler Weise, sobald sie eine KSrperl~nge yon 54--65 m m erreieht hatten.

Am 1. IX. 1928 wurden aus diesem Material eine Anzahl der kleinsten Larven ausgew~hlt und als Serie CCXCVIII zum Jodversuch verwendet. Dieser Versueh bestand aus einer normalen Kontrolle c 1, aus 2 Kontrollcn a 1 und a 2, denen Glassplitter in die Peritonealh6hle ira- plantiert wurden, aus 4 Versuchstieren b 1 - -b 4, denen Jodkristal le intraperi toneal implantiert wurden, und aus 2 weiteren Versuehstieren b 5 und b 6, die etwas grSBer als die fibrigen Larven waren, als der Ver- such begann, aber sich im wesentliehcn wie b 1 - -b 4 benahmen.

2Vormale Kontrolle: e 1 wurde am 11. IX. 1928 nach vorheriger vitaler F~rbung mit Neutralrot getStet; es ~drd spSter bei Besprechung der Sehilddrfise erw~hnt werden. Es war vol lkommen larval, w~hrend die Jodtiere zum Tell sehon h~uteten. Aul3er diesem Kontroll t iere stehen

518 E. Uhlenhuth und Ch. Winter:

noch eine Anzahl ganz gleieh behandelter normaler Larven zur Ver- ffigung, die sp/iter bei Besprechung der zur Zeit der Verwandiung erreichten KSrperls erws werden sollen.

Glasimplanlation: Den Larven a 1 und a 2 wurde am 5. IX. 1928 je ein kleincr Glassplitter intraperiotenal implantiert. 30 Tage sp~.ter, als der Versuch wegen Ubersiedelung nach Baltimore abgebroehen wurde, waren beide noch vollkommen larval. Sie haben sich bis zum heutigen Tage (28. I I . 1929) nicht verwandclt. Das eine (a 1) wurde inzwisehen zu einem anderen Versueh verwendet, das an@re (a 2) wird weiter als Kontrolle gehalten.

Jodimplantation: b 1--b 4 erhielten am 1. IX. 1928 je einen 0,3 mg wiegenden Jodkristall intraperitoneal implantiert. Die Larven b 1, b 2 und b 4 zeigten schon nach wenigen Tagen deutliehe Zeichen der ~Ieta- morphose; b 3 blieb unver/~ndert.

b 1 hs 10 Tage naeh der Operation in kleinen Fetzen und wurde am selben Tage in eine Sehale iibertragen, die gerade genug Flfissigkeit (zwecks Vitalf/~rbung lqeutralrot) enthielt, um den Boden zu bedecken. Am n~chsten Tage bet es folgende ~{erkmale: Starker Exophthalmus, Kiemen bis auf schwarze Kn6tchen riickgebildet; 0perkulartasche ver- sohwunden, Kiemenspalten teilweise versohmolzen, Flossens/~ume fast g~inzlieh feMend. Die Viscera der Peritonealh6hle rein und frei yon Ent- zfindung; attsgenommen 1. eine 2 mm lange Streeke des Diinndarms, die brs erscheint und am Orte der urspriinglichen Wunde mit dem parietalen Peritoneum verwachsen ist, 2. der auf der Wundseite gelegene Ovarialsaek, welcher mit ]~liissigkeit erfiillt und wurstfSrmig aufge- schwollen ist. Der Peritonealiiberzug enth~lt fiberall phagozytenKhn- liche, grebe Neutralrotklumpen einsehhel]ende K6rper. Die Baueh- speieheldriise wird untersueht ; ihre Zellen sind normal und ohne Zeiehen einer Degeneration.

b 2 h/s sieh zum erstcnmal in kleinen Fetzen 9 Tage nach der Operation, am selben Tage wird es in eine ~eutralrot l6sung iibertragen. Am nhchsten ~[orgen lebt es noch und macht lebhafte Versuche aus dem Wasser zu kommen. Einige Stunden sparer wird es er t runken aufge- funden. Sofortige Untersuchung: Starker Exophthalmus; Kiemen zu kurzen Stiimpfen riickgebildet, Operkulartasche verschwunden, Kiemen- spalten gr56tenteils verwachsen, l~lossens~ume fehlen. Viscera normal, nur das in der Wundgegend liegende parietale Peri toneum ist schw/irzlieh verf/~rbt und stark zerst6rt, das dieser Stelle naheliegende kaudale Ende des Overialsaekes entbehr~ eines Peritonealiiberzuges, die Ova sind gelb verf~rbt und triibe. Der Jodkristall ist unauffindbar.

b 4 wurde am 10. Tage naeh der Operation get5tet. Es hat te sich noeh nicht gehs zeigte aber starken Exophthalmus, Rfickbildung der Kiemen, obliterierte Operkulartasehe, Flossensehwund.

I)ie Morphologie und Physiologie der Salamander-Schilddriise. VI. 519

b 3 war am 13. IX. , 12 Tage nach der Operation, vollkommen larval; der Jodkristal l war offenbar herausgefallen. Am selben Tage wird ein Jodkristal l yon unbekanntem Gewicht implantiert . 12 Tage spSter wird die Hau t in kleinen Stiicken abgeworfen. Nach 5 wei~eren Tagen wird das Tier auf feuchtes Fil tr ierpapier gesetzt. Nach weiteren 10 Tagen fanden wir Operkulum und Kiemenspal ten vollkommen geschlossen, die ersten gelben Flecken des erwachsenen Hautmus te rs waren ersehienen, das Tier fraB gierig und hat te mehrere vollst~ndige Hi~ute abgeworfen. In der Folge fiel die rasche EnSwicklung der Haut fa rbung auf. E in Tier, das ungefKhr gleiehzeitig mit VordcrlappeIfinj ektionen verwandelt worden war, aber nach der ersten Hautung nicht mehr injiziert wurde, besaB naeh 3~onaten noch ein vollkommen larvales Farbkleid, zu einer Zeit, zu welcher das Jodt ier schon ein aus reichlichen gelben :Flecken und Bandern bestehendes Farbkleid besaB. Mit dem Aussetzen der Injek- t ionen h6rt die Wirkung des Hypophysenvorder lappens offenbar bald auf, das implantier te god wirkt weiter.

AnBer diesen 4 Jodtieren wurden noeh die Larven b 5 und b 6 am 13. IX. 1928 mit Jodimplantan ten yon 0,7 und 0,6 mg versehen, b 5 h~utete zum ersten Male 12 Tage nach der Operation; bei b 6 wurde eine I-I~utung nicht beobachtet , es war aber nach 12 Tagen so welt in der Ver- wandlung vorgeschritten, dab es ertrank.

2. Verwandlungsgr~il3e.

Ob die 3Ietamorphose eine verfriihte oder versps ist, wird nicht so sehr durch das Alter, sondern dutch die KSrperl~nge angezeigt (yon uns verwendetes MaB: Schnautzenspitze bis zur kaudalen Kommissur des Kloakenschlitzes des in Chloretonnarkose auf dem Riicken licgcnden Tieres). Fiir jade Art gibt es cine normale DurchschnittsgrSBe, welehe die Larven erreichen mfissen, bevor die Metamorphose stat tf inden kann (VerwandlungsgrSBe.)

Die Folgen der Jodimplantat ion, ausgedriickt in der Verwandlungs- grSBe sind aus Tabelle 1 zu ersehen. Die 4 Jodtiere b 1 - - b 4 verwandelten sich bei einer DurchsehnittskSrperl~nge yon 27,5 ram, das gr6Bte davon bei einer K6rperlgnge yon 31 ,9mm. Die durchschnittl iche K6rperlgnge der sich verwandelnden normalen Tiere dieses Materials, bereehnet aus der Verwandlungsgr6l~e zweicr normalen Kontrol larven einer anderen Serie (CCXCIII a) betrug 58,2 mm, also mehr als das Doppelte des entsprechenden Wertes der Jodtiere. Das gr6Bere dieser beiden Tiere verwandelte sich bei einer KSrperlgnge yon 61,9 mm, das kleinere bei einer solchen yon 54,4 mm. Die anderen Larven derselben Serie waren, als der Versuch abgeschlossen werden muBte, noch nicht verwandelt ; sie hat ten eine KSrperlgnge yon 60,1 und 58,0 m m ; das


T~belle 1.

Jodimplanflationsticre, verwandelt

G l a s i m p l a n t a t i o n s t i e r e , noch larval

Normaltiere, verwandelt

Individuelle Durehschnittliche K(irpcrliingc K~irpcfliinge

in mm in mm

c c x c v I H b 2 CCXCVIII b 3 CCXCVIII b 4 CCXCVIII b 1

CCXCVIII a 2

CCXCI]I a 10 CCXCIH a 16

31,9 29,6 27,6 21,2

56,4

61,9 54,4

60,1 58,0

27,5

56,4

58,2

CCXCIII u 5 •ormaltiere, noch larval CCXCIU a 20 59,1

Verwandlungsgr6fle der mit Jodimplantaten versehenen Tiere, verglichen mit derjenigen normaler Tiere (Ambystoma tigrinum, Utahrasse).

Die Verwandlungsgr61]e is~ die zur Zei~ der Verwandlung erreichte Gr60e; sie wurde ausgedriickt durch die K6rperl~nge, gemessen yon der Schnauzenspitze bis zur k~udMen Kommissur des Kloakenschlitzes des in Chloretonnarkose am Riicken liegenden Tieres.

k le ins te maB also mehr als dus D o p p e l t e de r du rchschn i t t l i chen Vcr- wandlungsgr613e der J o d l a r v e n .

Die be iden Gl~s implan t~ t ions t i e re , die be im Absch lu~ des Versuches noch vo l l kommen l a rva l waren, b a t t e n cine K6rperli~nge yon 41,9 un4 39,6 mm. ] )as eine d ieser be iden Tiere, welches als K o n t r o l l e we i t e r ge- h a l t e n wurde , i s t noch vSllig l a rva l und h a t eine K6rper l~nge yon 56,4 ram.

:Es k~nn also ke inem Zweifel unter l iegen , d a b I m p l a n t a t i o n eines einzigen winzigen Jodk r i s t a l l e s schnel ls tens zur 5 Ie t amorphose der Sala- m a n d e r l a r v e n If ihrt .

Es e rheb t sich j e t z t die F rage , w a r u m das Joel nu r naeh I m p l a n t a t i o n , n ich t abe r bei orMer Verab re i chung M e t a m o r p h o s e ve ru r s~chen kaml . W i r verff igen noch n ich t f iber al le Ta t saehen , d ie n6 t ig s ind, u m diese F r a g e vol l s t~ndig zu b e a n t w o r t e n ; wir e rh ie l ten abe r Ergebn isse , d ie ires sehon j e t z t m i t t e i l enswer t erscheinen.

Wie bei den mi t J o d gef f i t t e r ten L a r v e n so h a b e n wir auch h ier d ie Schi lddrf isen der zuvor m i t N e u t r a l r o t v i t a l ge f a rb t en Tiere i m f r i schen Zus t ande un te r such t , d a n n mazer i e r t , sie gemessen und ihre Fo l l i ke l iso- l ier t u n d gezahl t .

Bis j e t z t s tehen uns nu r 3 in d ieser Wei se u n t e r s u c h t e J o d i m p l a n t a - t i o n s l a r v e n zur Verff igung (b 1, b 2, b 4), yon n o r m a l c n K o n t r o l l e n n u r das T ie r c 1 der Serie CCXCVII I , i iberd ies noch wei te re 10 no rma le Tie re desse lben Mate r i a l s und un te r dense lben Bed ingungen aufgezogen. N~ch- s ten Sommer beabs ich t igen wir diese Zah len b e d e u t e n d zu vergr6Bern.

Die Morphologie und Physiologie der Salamander-Schilddriise. VI. 521

3. Schilddrfisengriige.

Aus Tabelle 2 und Abb. 1 sind die relativen SehilddrfisengrSgen zu ersehen. Sie wurdcn ausgedriickt durch den Quotienten der Sehild- drfisengrSl~e in ccm und der K6rperlSnge in ram. Die Schilddr(isengr6i3e ist das 36000 fache Velum. Es wurde erhalten durch Multiplikation der Ftgche des grSltten optisehen Sehnittes der Schilddriise mit dem grSBten transversalen Durchmcsser des kleinsten optischen Longitudinalsehnittes, (lurch Multiplikation des grSl3ten transversalen Durchmessers des grSl3ten optischen Schnittes mit der Flgehe des kleinsten opti- as schen Longitudinalsehnittes ; das ~iittel dieser beiden Pro- ~ as dukt, e erg~b den Wert des Volumens der S c t f i l d d r i i s e . . ~ a s Die optisehen Schnitte wur- ~ den yon der aus der Mazcra- ~ 2o tion~fliissigkei~ in Wa~ser iibertragenen Schilddriise bei ~ 15 - - aafaehor linearer Vergr6ge- rung au{ Papier gezeiehnet ~ 1o nnd dann gemessen.

Um die SchilddriisengrSge .~ 5 - - dieser Tiere mit jener der in einer frtihcren Arbeit (8) be- sprochenen Jodffitterungs- o serie CCLXVI, fiir weIehe uns das Volmn fehlt, vergleichen zu kSnnen, warden tiberdies aueh die aus den 1000faeh vergrSBerten Flgeheninhal- ten der grSl3ten optischen Sehnitte gewonnenen Schild- driisengr6gen verzeichnet.

I

C

Io 0

0

0

t f 7O 20 3~ qO

KOrperlange /n mm 50 60

Abb, 5, Vcrgleich der SchilddriisengrSIJe yon 3 Tieren m i t 3od imp lan t a t en (schwarze Kreise) m i t jener yon l0 Normal t i e ren (helle Kreise) und einer no rmalen K o n - trolle (schwarzes Dzeieek), Oas r e l a t ive Volumen des g e s a m t e n Schi lddr i i sengewebes i s t au fge t r agen gegen die K6rper l t inge in r am. Re la t ives Schi lddr i i senvolum = G e s a m t v o l u m des Schi lddr i i sengewebes in m m a

KSrper l i inge in m m . Wei- tere :Erkl~irungen siehe Text , Abschn i t t 3.

Das relative Volum wurde s d~s gesamte Schilddriisengewebe eines jeden Tieres, der relative Fl~eheninhalt nur f/ir die ]inke Schilddrtise berechnet.

Die Schilddriisen der beiden Jodtiere b 1 und b 4 waren klein, aber nicht kleiner als die einiger Kontrolltiere. Das Jodtier b 2 hingegen liefi keinen Zweifel dar/iber, dab seine Sehilddriise verkleinert war. Es besaB eine Schilddriise iiberhanpt nur auf der linken Seite; diese best~nd uus 5 kleinen Follikeln und war eingebettet in eine Masse von Detritus und Phagozyten, welche ganz den bei jodgeftitterten Tieren vorkommenden

W. Roux ' Archiv f. E n t w i e k l u n g s m e c h a n i k Bd. 119. 33b

522 E. Uhlenhnth und Ch. Winter:

Tabelle2.

KSrperl~ingc itl mm

Volum des gesamten

Schilddrfisen- gcwcbcs in ccm

Rela t ives 8childdrfisea-

volum~ CaM

:Fl~iche des grSBten

optischen Schnit tes

der l inken Thyreoidea

in qcm

P, e la t ive Schilddriisen-

gri)[Je in qcm

CCXCVII g 6 CCXCVIIIc 11 CCXCVII g 5 CCXCVII g 4 CCXCIII a 11 CCXCVII g 2 CCXCVII g i

CCXCVII a 5

CCXCIII a 1

CCXCHI a 2 CCXCHI a 8

Durchschnitt:

CCXCVIII b 1 CCXCVIII b 4 CCXCV b 2

Durehschnitt:

30,7 30,7 30,8 33,8 34,9 36,2 36,6 38,7 39,0 43,0 49,2

36,69

21,2 27,3 31,9 26,8

Normaltiere 6,75 5,14 5,31 5,67 9,62 3,78 6,47

12,51 5,60

10,29 12,87

7,637

0,22 0,17 0,17 0,17 0,28 0,10 0,18 0,32 0,14 0,24 0,26

0,208

Tiere mit Jodimplantat 1,10 0,05 2,39 0,10 0,05 0,002 1,18 0,044

2,50 2,40 2,45 2,30 3,95 1,60 2,75 5,20 2,15 5,40 5,00

3,245

1,00 1,70 0,13 0,94

0,08 0,08 0,08 0,07 0,11 0,04 0,08 0,13 0,06 0,13 0,10

0,089

0,05 0,06 0,002 0,035

Schildd~'iisengr6fle yon Normaltieren, verglichen mit j eaer yon mit Jodimplan- taten versehenen Tieren (Ambystoma tigrinum, Utahrasse). Die Durchschnitte ffir die relativen Werte wurden aus den Durchschnitten der empirisch gefundenen absoluten Wcrte berechnet. Die relativen Wertc sind die auf die KSrperl~nge bezogenen absoluten Werte.

Det r i tusmassen glich. Auf der rcchten SeRe waren a n Stellc der Schild- driise blog vers t reute Ans~mmlungen yon :Detritus und P h a g o z y t e n vorhanden. Die Schilddrtisengr6ge war da rum bei diesem Tier au[terordent- lich gering. DaB das Fehlen der rechten a nd die R e d u k t i o n der l inken Sehilddriise keine zufhllige Var ia t ion war, sehlieBen wir aus den noeh vorhandenen Zerfal lsprodukten, die das typische Aussehen der durch J o d verursachten Degenerat ion ha t t en (siehe U~LE~HUTH 1929, Abb. 15 und 18).

Wi t werden n/ichsten Sommer durch Wiederholung der Versuche an einem gr6Beren Material i iberzeugend nachzuweisen haben, dab Jod- implan ta t ion zu einem fast g~nzlichen Schwund der Schilddrfise Ifihren kann. Nines s teht aber sehon jetzt lest, die Jod implan ta t ion wirkt auf die Schilddrtise ganz anders wie die Joclfiitterung. Sie bewirkt auf keinen

Die Morphologie und Physiologie der Salamander.Schilddriise. VI. 523

Fall eine VergrSBerung der Schilddrfise. I)ieser Unterschied wird aus Tabelle 3 ersichtlich werden.

Tabelle 3. llelative llelative

Jodfiitterung Schilddrfiscn- Schilddrfiscn- Jodimplantation grS~e grSgc

CCLXVIa (Kontrollen) I 0,17 0 ,09 Normaltiere CCLXVIb-f (jodgcfiittert) ! 0,22 0 ,04 Experimentelle Tiere

Vcrgleich der Wirkung des Jods auI die SchilddriisengrSBc bei Fiittcrung mi~ derjenigen des Jods nach Implantation.

Schilddriisengr613e ausgedriickt durcll den Fl/tchcninhalt des gr61~tcn optischen Schnittes der linken Schilddriise, bezogen auf die K6rperl~inge.

In der Arbeit fiber Jodffit terung wurde gesagt, dab die Vergr6gerung der Schilddrfise erst geraume Zeit nach Beginn der Ffit terung beginnt. Ihren HShepunkt erreichte sic am 44. Tage nach Beginn der oralen Ver- abreichung; bei Verwendung von Jodl6sungen sogar erst am 72. Tage (siehe U~LEX~VTI~ 1929, Tabelle 2). Bei Verabreichung sehr groBer Jod- mengen kommt es dann schlieBlieh zur Verkleinerung des Organs. Es scheint nun, daBt bei intraperitoneMer Implan ta t ion sehon naeh wenigen Tagen eine Verkleinerung oder sogar fast vollkommene Ausrot tung der Schi]ddriise s tat t f inden kann. Es wird spSter gezeigt werden, daB auch das histologische Bild diese schnelle Wirkung des implant ier ten Jods wiederspiegelt.

4. Fol l ike lzahl und .griige.

Wie man aus Tabelle 4 sieht, ist die FollikelzMd bei den beiden Tieren b 1 und b 4 normM; nur bei b 2, dessen linke Schilddriise grSBtenteils und dessen rechte Schilddrfise vollst~ndig zerst6rt war, ist die Follikel- zahl auf 5 vermindert .

Die FollikelgrSBte war bei keinem der 3 Tiere merklich ver:,indert, auf jeden Fall nieht vergr6Btert.

In beiden Merkmalen unterseheiden sich die mit godimplanta ten versehenen Tiere yon den mit god geffitterten Tieren. Denn bei den letzteren hat te eine deutliche Verminderung der Zahl und ZunMmle der GrSBte der Follikel s tat tgefunden (Tabelle 5).

Aus diesen Unterschieden lassen sieh wiehtige Einblieke in den Wir- kungsmechanismus des gods gewinnen. In der oben erw/~hnten Arbeit fiber Jodffi t terung wurde hervorgehoben, daBt bei Ffit terung das Jod, bevor es die Follikelzellen zu zerstSren beginnt, auf eben diese Zellen s tark reizend wirkt und sic zu erh6hter Sekretionstgtigkeit anregt. Die dadureh verursaehte starke Kolloidausseheidung ffihrt zum Ansehwellen der Follikel, welches wieder die Verschmelzung benaehbar ter Follikel verursaeht und dadureh eine Verminderung der Follikelzahl bewirkt.

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6s t l i che ]{asse , a n d ih re ,Kont ro l len , z u m Vm'_/eich m i t d v n s e l b e n W e r t e n aaoh J o d i m p l a n t a ~ i o n (TabelD, 4}.

Die Fol l iketarSBc fib" (ties~vTior~, wurde n u t a u s do t ];'l/b'hc des gr6t3I,t~n opt i - s c h e n S o h n i t i e s do t Seh ih td r f i se b e r e e h n e t u n d i s i da her roll d e m e n t s p r e c h e n d c n W e r t e in S p a l t e 4 de r Tabe l / e 4 zu ~ er~le ichen,

D a B d i e s c Ph a s e bo i J o d i m p / a n i a i i ( m g a n z a u s b l e i b t - - - u n d d a Pau l m t ] B

m a n sehli{fl.~vn, d a s c h o n a m 10. T a a e n a c h d e r I m p l a n t a t i o n (lop Z e r f a l l

d c r Z e l l e n i n a l i e n 3 S c h i l d d r f i s o n s o h r w e l t v o r ~ o r i i e k t wa.~ . . . . . b e w e i s t ,

d a b e i n c s e k r e t i m q s t c i g e r n ( t e W i r ' k u n a be i 1 m p l a n { : a t i o n d e s , h M ~ i i b e r -

h a u p t n i ( . h t s f a t t f i u d o ~ , u n d d a l l d e n m a c h a u e h k e i n e A b s o r p t i o n u t M

k e i n e S p e i e h e r u n g d o s J o d s s t a H f i n d e n k a n n : d a h e r k o m m I e s a u o h ~

Die M o r p h o l o g i e u n d P h y s i o l o g i e de r S a l a m a n d e r - S c h i l d d r i i s e . VI. 5 2 5

da$, wie sp/~ter erw~hnt werden wird, sich kristallinische Niederschl/~ge einer Jodverbindung zu keiner Zeit in den Sehilddriisenzellen vorfinden, wenn das Jod in die PeritonealhShle implant ier t wird.

Bei Jodfi i t terung folgt auf das Stadium, in welchem die Follikelzahl durch Follikelverschmelzung allein abnimmt, sehlieBlieh ein solches, auf dem sieh dieser Ursache noeh der vollkommene Zerfall ganzer Follikel zugesellt, wodureh es zu einer noeh weiteren Verminderung der Follikel- zahl kommt (siehe Tabelle 8 in UHLENr:UTH 1929). Bei Jodimplanta t ion finder die Verminderung nur dutch diesen letzteren Prozel~ stat t .

Aus allem diesen ist zu folgern, dab alle die bisher beschriebenen Unterschiede letzten Endes nut quant i ta t iver Na tu r sind und daf~ das Jod ganz verschiedene Wirkungen haben kann je naeh der Quantit~t , in welcher es im Blute vorhanden ist. Es beruht abet der Unterschied in den Jodmengen nieht darauf, dab die Menge des verfi i t terten Jods kleiner war als die Menge des implant ier ten Jods, sondern auf der auBer- ordentliehen Absorptionsf/~higkeit des Peritonenum, welche die der Magen- und Darmw~nde im Falle des Jods um ein vielfaches iibertreffen mu~J.

5. Sehilddriisenzellen.

Mit dieser aul~erordentlich beschleunigten Wirkung des Jods bei intraperi tonealer Implanta t ion s t immt auch der histologisehe Befund vollkommen iiberein. Schon am 9. Tage nach Beginn des Versuches ist der Zellzerfall so weir vorgeschritten wie er bei Jodfi i t terung oder beim Aufenthalt der Larven in Jod- 15sungen erst nach vielen Wochen auftr i t t .

C C X C V I I I c 1, normale Kon- trolle, nach vorheriger vitaler Neu- tralrotf/~rbung, besaf] kubische bis hochkubische Zellen (Abb. 2), die sich nieht wesentlich yon den Follikelzellen anderer Normalt iere

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Abb.2. Schiddriisenzellen desnormalen (mitNeu- tralrot vital gefgrbten)Kontrolltieres CCXCVIII e h Vollkommen larvales Tier. (Spencer Mono- cular, Tubus 1481 Zeiss Ocular )< 10, ZeissApo-

chromat 2 ram, 1,4 A.)

unterschieden, auBer dab sie etwas starker gef~rbt waren als dies ge- wShnlieh der Fall ist. Die NeutralrotkSrner waren zahlreich und klein.

An dieser Stelle mSchten wir eine Bemerkung betreffend die S t ruktur der NeutralrotkSrner einsehalten. In einer friiheren Mitteilung wurde erw~hnt (7), dab die NeutralrotkSrner eine etwas ins Violette gehende F~rbung annehmen. H/~ufig scheinen an ihrer Oberfl~ehe ein bis mehrere kleinste KSrnehen yon dunkel rotbrauner Farbe zu sitzen. Diese Be- schreibung war auf eine mit Hilfe eines Leitz Apochromaten (3 mm 01- immersion) und des ZEISSschen , , • 120 01apoehromaten", beide yon


1,3 Apertur, angestellte Untersuchung begriindet. Letzten Sommer konnten wir einen ZEIssschen • 90 Apochromaten mit der Aper tur 1,4 benutzen. Mit Hilfe dieser Linse war eine weitaus genauere Analyse der Struktur der NeutralrotkSrner mSglich. Das Vorhandensein der dunkel rotbraunen KSrner wurde zwar bestgtigt ; ihre Beziehung zu den grSl3eren hellroten KSrnern ist aber anders als sic zuerst schien. Die grol~en hall- roten KSrner sind Gebilde yon homogener Besehaffenheit und hellroter Farbe; es sind vakuolenartige KSrper. Die kleinen, dunkel rotbraunen K6rrmr sitzen nicht an der Oberfl/~che der vakuolenartigen Gebilde, sondern sind in ihrem Innern eingeschlossen; 1- -3 k6nnen in einer Va- kuole enthalten sein. Sie sind i~uBerst s tark gef/~rbt und bisweilen r6t- lich schwarz. Ihre Gestalt ist nicht kugelig, sondern oval oder ganz unregelm~l~ig, mit zackigen Vorsprfingen an ihrer Oberfl/~che. )lul~erst merkwiirdig ist es, dab sie sich st/~ndig innerhalb der Vakuole bewegen. Man kann sie bei ihrer Bewegung leicht verfolgen, solange sie sich nicht aus dem gew/~hlten Fokus bewegen. Es ist keine BRowNsche, sondern eine gleichm~f~ig langsame Bewegung, wobei sich die KSrner nicht nur fortbewegen, sondern auch um ihre Achse drehen. Es bewegen sich aber nicht nur die kleinen K6rnchen innerhalb der Vakuolen, sondern auch die Vakuolen selbst; sie ver/~ndern fortw/ihrend ihren Platz. Auch die apikalen Zellenden veri~ndern besti~ndig ihre Gestalt ; sie sind gleichfalls in Bewegung, doch ist dieselbe so langsam, dal3 man die einzelnen Etap- pen nur mit dem Zeichenapparat erfassen, aber nicht als ununterbrochen fortfliei~ende Bewegung verfolgen kann.

Dis Struktur der Neutralrotk6rner ist in Abb. 2 sichtbar, war aber in anderen normalen Sehilddriisen noch viel eharakteristiseher. Sehr deutlich, well besonders groi3, waren die K6rner in der Schilddriise des Tieres b 1 (Abb. 5).

Bei b I u n d b 4, bei wetchen die Schilddriise noch ihre normale GrSi3e besal3, war das kapsul~re und perikapsul~re Bindegewebe ganz mit Ge- bilden durehsetzt, welche in ihrem Innern groi3e, scharlaehrote Klumpen enthielten. Wir halten sie fiir phagocyt~re Zellen. Sie fanden sich auch in den Peritonealiiberziigen der Peritonealh6hle, nur in viel geringerer Zahl.

Die Follikelepithelien haben eine sehr unregelmil~ige Gestalt . Nur wenige normale Zellen, selten kubisch, meistens s tark abgeflaeht (Abb. 3 und 4 stellen solche Zellen yon b dar) sind erhalten. I m iibrigen sind die Zellen yon unregelm~l~iger Gestalt, Zellgrenzen zwischen benach- barren Zellen fehlen hiuf ig (Abb. 5). Zahlreiehe Zellen haben eine rund- liche Gestalt und sind teilweise yon der Basal menbran abgehoben (Abb. 6). Andere sind vollst~ndig aus dam epithelialen Verbande gelSst und warden ins Follikellumen abgestoi~en (Abb. 7).

In allen, auch den normalen Zellen sind die NeutralrotkSrner nur

Die Morphologie und Physiologie der Salamander-Schilddriise. VI. 527

spgrlich und fallen oft dutch bedeutende Gr6f~e auf (Abb. 5). Hi~ufig waren die Neutralrotk6rner zu einer am apikalen Ende gelegenen KSrner- reihe angeordnet (Abb. 5). Apikale K6rnersSume fehlten g~nzlich, waren aber auch bei den Normaltieren auf diesem Stadium nur selten deutlich.

Abb. 7. Abb. 8. Abb. 3. Normale, kubische Schilddrtisenzellen des Tieres CCXCVI]I b 2, 10 Tage nach intraperito- nealer Jodimplantat iom t Tag naeh der ersten H~iutung; vital in Neutralrot gef~irbt. (Vergr61~erung wie in Abb. 2,) Abb. 4. Normale abgeplattete Schilddriisenzellen desselben Tieres wie Abb. 3. (Vergr. wie Abb. 2). - - Abb. 5. Dutch Jod geseh~ldigte Schilddrfisenzellen des Tieres CCXCVIII b 1, 11 Tage naeh Jodimplantation, 1 Tag naeh der ersten H~iutung; vitale Neutralrotf~irbung. (Vergr. wie in Abb. 2.) - - Abb. 6. Stark gesch~digte Schilddriisenzellen, enthaltend Neutralrotklumpen; eine davon in AblSsung begriffen. CCXCVIII b 4, 10 Tage naeh Jodimplantation, nahe der ersten H~iutung, vital mi t Neutralrot gef~irbt. (Vergr. wie Abb. 2.) - - Abb. 7. Abgesto~ene Schild- drfisenzelle. Tier und Vergr. wie Abb. 3. - - Abb. 8, Neutralrotklumpen in der dutch Jod geschiidigten

Schilddriise. Tier und Vergr. wie Abb. 5.

An Stelle der normalen NeutralrotkSrner enthielten die meisten Zellen Ncutralrotklumpen, die die Gr6f~e eines Zellkernes erreichen konnten. Mit dem Z~Issschen Apochromaten ,, • 90, 1,4 Apel~ur" erscheinen sic als grellrote, vakuolenartige Gebilde, in denen dunkelrotbraune K6rper yon wechselnder Gr6Be eingesehlossen sind. In Abb. 8 ist ein Neutral- rotklumpen abgebildet, der 13 einzeln unterscheidbare KSrner yon der F~rbung und GrSl3enordnung der normalen, dunkelrotbraunen K6rner enthielt. Man finder diese K6rner in allen Stadien der Verklumpung;


sie bilden oft ein bis mehrere dunkelrotbraune Klumpen innerhalb der grellroten Vakuole.

Bei dem Tiere b 4 war die ZerstSrung der Schilddrfise am wenigsten weit vorgeschritten. Es fiel auf, dab trotz der zahlreichen sieh aus dem epithelialen Verbande 16senden Zellen die starken Anh~ufungen yon Detritus, wie sie bei den mit Jod geftittei%en Tieren so eharakteristisch waren, fehlten. Die grol3e Zahl yon Phagozyten scheint daffir zu sprechen, dab es sich um einen akuten Prozeg handelt und dM] die Phagozyten zun~ehst noah imstande sind, die zerfallenden Zellen wegzuschaffen.

Bei dem Tier b 1, bei welehem iiberhaupt keine wirklieh normMen Zellen mehr vorhanden waren - - die am meisten normalen sind in Abb. 5 dargestellt - - waren Detritusmassen in zahlreiehen Follikeln enthalten. Ggnzlich zerstSrte Follikel fanden wir nicht.

Bei dem Tier b 2 endlieh waren die Spuren der Zerst6rung am auf- fMlendsten. Auf der ]inken Seite lagen an Stelle der Sehilddriise ent]ang den W~nden der Vena thyreoidea zahlreiehe dichte I taufen yon Detritus, stellenweise eine zusammenhgngende lV~asse bildend. Eingebettet in diese l~Iassen waren 5 Follikel, einer davon ganz von Detritus umgeben; der letzte Rest der Thyreoidea. Im Epithel dieser Follikel waren aber noeh einige normal aussehende Zellen vorhanden. Rechts war auger einzelnen zerstreuten Detritusmassen entlang der Vena thyreoidea niehts mehr yon der Sehilddriise iibrig.

Im Vergleich zu verfiittertem Jod ist die Wirkung des implantierten Jodes eine ungemein schnelle und energisehe. Sehon naeh 10--11 Tagen erreicht die Zellzerst6rung einen Grad, wie er bei Jodfiitterung erst nach vielen Woehen erreieht wird; und in einem FMle ffihrte er zur fast voll- stgndigen Ausrottung der Sehilddriise, eine Wirkung, die durch Ffitte- rung nieht annghernd erzielt wurde. Eine stimulierende, sekretionsan- regende Wirkung, wie sie bei Jodftitterung Ms erste Wirkung (etwa 25 Tage nach Beginn des Versuches) zu bemerken war, oder Anzeiehen davon, dal~ eine solehe zu irgendeiner Zeit vorhanden gewesen wi~re, beobaehteten wir naeh der intraperitoneMen Jodimplantation nieht.

6. Zusammenfassung. 1. Nach dem Beispiel yon BL~CRER und BELKIN implantierten wir

je einen Jodkristall yon 0,3--0,7 mg in die PeritonealhShle der Larven des Tigersalamanders.

2. Kurze Zeit darauf (friihestens naeh 9 Tagen) verwandelten sich diese Larven, obwohl sie nur halb so grol~ waren, wie normale Larven zur Zeit der Metamorphose zu sein pflegen.

3. Das Jod wurde aus der PeritonealhShle mit solcher Schnelligkeit absorbiert, dal~ fiir eine sekretionssteigernde Wirkung, die das Jod bei oraler Verabreiehung auf die Thyreoideazellen hat, keine Zeit blieb, durch

Die h~Iorphologie und Physiologie der Salamander-Schilddriise. VI. 529

die auf einmal ins :Blur gelangenden groften Mengen von Jod wurden die Schilddriisenzellen so energisch gesehs daI~ sie schon am 10. Tage zum gr6ftten Teil der Degeneration anheimfielen.

4. Da kein Sekret ausgeschieden wurde, blieb das Ansehwellen und die dadurch verursachte Versehmelzung der Follikel aus, Vorgs die bei Jodft i t terung zu einer Zunahme der GrS[te nnd Abnahme der Zahl der Follikel gefiihrt hatten. BloB die infolge ZerstSrung ganzer Follikel er- folgcnde Redukt ion der Follikelzahl t r a t ein; sie fiihrte in cinem FMle zur Redukt ion der Follikelz~hl auf 5.

5. Dementsprechend blieb auch die Vergr5fterung der Schilddriise aus. An dessen Start war in einem FMle die Schilddrfise fast vollstSndig zerstSrt.

6. Demnach war die Schilddrfise gleich von Mlem Anfang autter Tittig- keit gesetzt und nieht imstande, das iiberschfissige Jod dem Blute zu entziehen und zu speiehern, so daft Mles zugeffihrte Jod unmit te lbar auf die Gewebe des Tieres wirken konnte.

7. So erkl~rcn wit es, dab das implantier te Jod die Metamorphose er- zwingen kann, w/~hrend Ffit terung yon Jod selbst in 100f~ehcn ~Iengen keine Wirkung auf die Verwandlung der Larven ausiiben kann.

8. Bei Jodversuchen ist auf die quant i ta t ive Seite zu achten. So wird es sich auch erkl~ren, daft in manehen F/~llen bloft starke Reizung der Follikelzellen mit erhShter Zellteilungsrate erzielt wurde (2), wShrend in anderen :Fs in denen die Jodmengen, welche die Sehilddriise erreichten, gr6Ber waren, leichte Schs der Zellen mit VerschluB der Interzellul/irporen und Anschwellen der Follikel beobachtet wurde (4). Nicht nur die dargereichten 5'Iengen, sondern vor Mlem diejenigen, welche die Schilddrfise wirklich erreichten, mtissen beriieksiehtigt werden. Die letzteren k6nntea bei zwei versehiedenen Arten verschieden sein, t ro tzdem gleiche Mengen verft i t tert wurden (verschiedene Wege tier Jod- ausscheidung; Speieherung in noch anderen Organen als tier Schild- drfise).

9. Anorganisches Jod kann dureh direkte Wirkung - - ob auf die K6rpergewebe im allgemeinen oder auf besondere Organe, wissen wit nicht - - die Amphibienmetamorphose verursachen (eine schon fr[iher yon Swncon~ bei Anuren gefundene Tatsache). Dami t sinkt die Schild- drfise, soweit ihre Beziehung zur Metamorphose in Betraeht kommt , von dem Niveau des Bereiters eines spezifischen I-Iormones zu dem eines bloften Kondensators und Regulators des Jods herab.

W. :Roux' Arch iv f. Ea~wick lungsmechan ik Bd. 119. 34

530 E. Uhlenhuth und Ch. Winter: Morphologie und Physiologic usw. VI.

S c h r i f t e n v e r z e i c h n i s .

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Die Morphologie und Physiologie der Salamander-Schilddrüse. VI. Jodimplantation und ihre Wirkung auf die Schilddrüse