K. Jahnke und H. Rudert: Aufnahme yon Proteinen aus der Endolymphe 179

21. K. Jahnke (a. (L) ~md H. Rudert (Kfln) : Elektronenmikrosko- pische Untersuehungen iiber die Aulnahme yon Proteinen aus der Endo- lymphe

Die Verteilung yon Proteinen in der Endolymphe und ihre Resorp- tion sind insofern von besonderem Interesse, als diskutiert wurde (Lind- say, I956; Murray u. Stewart, 1958; Godlowski, 1972; u. a.), ob der Hy- drops bei Morbus Menibre mit einem erh6hten Proteingehalt der Endo- lymphe und folglich einer erh6hten Wasserbindungskapazit/~t einhergeht. Als Ursachen warden erhShte Proteinsynthese bzw. vermehrter Antrans- port bei toxischen und allergischen Krankheitsbildern vermntet. Grund- s~tzlich mf/3te ein MiBverh/~Itnis zwischen Proteinangebot und Resorp- tionsmSgliehkeiten bestehen. Quantitative und qualitative Unter- suehungen fiber den Proteingehalt der Endolymphe bei Meni~re-Patienten liegen zwar vor (Silverstein u. Sehukneeht, 1966; Silverstein, 1971), zu wenig ist jedoeh fiber entspreehende Werte bei Gesunden bekannt.

Lichtmikroskopisch wurde die Proteinresorption bisher yon Ishii et al. (1966) mit Cla-markiertem Protein und Meerrcttiehperoxydase in Langzeitversuchen (keine Resorption in der Cochlea) and yon Rudert (1969) mit Ha-markiertem Protein untersucht; elektronenmikroskopi- sche Untersuehnngen mit Ferritin als Markierungssubstanz ffihrten Rudert (1969) nnd Hinojosa (1971, 1972) dureh.

Wit injizierten unter Druekausgleich wenige ~1 1 und 100/0iger L6sungen yon Ferritin (Mol.-Gew. etwa 500 000) sowie exogener Peroxy- dase (Mol.-Gew. etwa 43 000), 3 ~ in Aqua dest. gel6st, nach den Metho- den, die sich uns in frfiheren Untersuehungen bewiihrt hatten (gudert , 1969; Jahnke, K., 1972), in die 4. Windung des Duetus eoehlearis der Meerschweinchen. Die Tiere warden naeh unterschiedlichen Intervallen get6tet (in den Ferritinversuchen 21 Tiere nach 6 rain--28 Std, in den Peroxydaseversuchen 13 Tiere naeh 5 min--8 Std) und das Gewebe naeh den frfiher besehriebenen Techniken weiterverarbeitet und elek- tronenmikroskopiseh untersueht.

Die Beobaehtungen zeigen, dab beide Proteine yon den Epithelien resorbiert werden, die den Ductus eochlearis begrenzen; eine Ansnahme bilden die IIaarzellen und die Stiitzepithelzellen des Cortiorgans, in welehe die in die Endolymphe injizierten Makromolekfile nieht gelangen. Eine verh/~ltnism~t~3ig groge Menge beider Markierungssubstanzen kann yon den Epithelzellen der Reissner-Membran aufgenommen werden. Die Marginalzellen der Stria vaseularis, die Epithelzellen der Prominentia spiralis and des Sulcus spiralis externns sowie die Epithelzellen der lateralen Anhaftungszone der Reissner-lV[embran lassen vergleiehsweise mitteIgradige Resorptionsraten erkennen. Die Membrana tectoria ist nach verh/iltnismgltig kurzer Zeit yon den Markierungssubstanzen

12.

180 K. Jahnke und H. gudert :

d u r c h d r u n g e n , d ie d e n F i l a m e n t e n ange lage r t s ind . Die A u f n a h m e in die Ep i the l ze l l en des Sulcus spirMis i n t e r n u s is t sehr ger ing.

Abb. 1 u--c. Die zum Endolymphraum (DC) hin gerichtete Epitheloberfl~iche. a der l~eissner-Membran (RM) 4Std, b des Suleus spiralis ex%ernus 30 rain und c der Prominentia spiralis 1 Std nach Applikation einer 3~ Peroxydasel6sung. An der Zellmembran haftet Re~ktionsprodukt (po). Stadien der Mikropinocytose: taschenartige Einsttilpung (E); Abschnfirung (A); ausgebildetes Vesikel (v) und peroxydasehMtige Tubuli (t) und Vaeuolen (va). Mikrovilli (my) ; Kern (n) ; Basal- zellen der Stria vascularis (BC); Epithelzellen (Ep); Mitochondrien (mi); multi- vesicular body (rob). Vergr. a etwa 36000 f~eh, b etwa 27 000 fach, c etwa 15 000 fach

Aufnahme von Proteinen aus der Endolymphe 18I

Die Reso rp t ion erfolgt nur durch Milcropinocytose: Der t racer ha f t e t an der zum E n d o l y m p h r a u m hin ger ich te ten Ze l lmembran , diese s t i i lp t sich t a schenar t ig in das Cy top la sma ein, und es k o m m t zur Abschnf i rung und Ausb i ldung eines Blasehens, das von der Mark ie rungssubs tanz mehr oder weniger geffillt i s t (Abb. 1). Meistens hande l t es sich u m sog. , ,coated vesicles", die e inen Saum an der Membranse i t e aufweisen, die

Abb.2. Marginalzellen der Stria vascularis 8 Std nach Applikation einer 3~ Peroxydasel6sung. Nur in den oberflgchlichen Cytoplasmaanteilen finden sich mikropinocytotische Vesikel (v), die sich zum Teil dutch Zusammenfliegen grSgerer Vesikel (V) gebildet haben. Zellkern (n); tIaftkomplex mit Zonula occludens (zo), Zonula adhaerens (za) und Desmosomen (d). Einige Vesikel (x) enthalten keine Markierungssubstanz. Ductus cochlearis (DC). Vergr. etwa 22000fach. a Epithel- zelle der Prominentia spirMis, gleicher Versuch. Hier scheint transcellulgrer Trans- port vorzuliegen. Intercellularraum (ICR). Weitere Abkiirzungen wie Abb. 1 und 2.

Vergr. etwa 24000fach

182 W. Giebel und H. Wespi:

dem Cytoplasma zugewandt ist. Die Invaginationsstellon sind oft in der N~he yon Mikrovilli gelegen. Die mikropinocytotisehen Vesike] sind nieht immer yon gleieher Gr6Be. Sic k6nnen insbesondere in den ober- fl~ehlichen Cytoplasmaanteilen der Epithelzellen der Reissner-Membran und der Marginalzellen der Stria vascularis angeh~tuft sein; dort flieBen sie nieht selten zu grSgeren Vesike]n zusammen (Abb.2). Gelegentlich sind die Markierungssubstanzen - - naeh mehrstfindigen Intervallen -- in Phagosomen und sog. dense bodies gespeichert. Ein transcellul~irer Transport der applizierten Makromolekfile war nut sehr selten, und zwar an Orten hoher tracer-Konzentrationen, zu beobaehten -- vor allem an der Reissner-Membran - - , nie jedoch an den MarginMzellen der Stria vaseularis. Ein intercellul~irer Transport durch das Epithel ist, wie schon frtihere morphologische und traeer-Untersuchungon (Iurato, 1967; v. Ilberg, 1968) erwarten lieBen, dureh den Verschlu6 der Intercellular- r/iume dureh Zonulae occludentes nicht mSglich.

Naeh App]ikation der Markierungssubstanzen in eine best immte Windung waren sic naeh kfirzerem Intervall (unter 1 Std) nut dort und in don direkt benachbarten Windungen in abnehmender Konzentrat ion naehzuweisen, wio sich schon lichtmikroskopisch, insbesondero durch eine mehr oder minder ausgepr&gte dunkelbraune Verf&rbung der Mem- brana teetoria, erkennen liel~. Nur in den Langzeitversuehen und nach Applikation grSl~erer traeer-Mengen konnten sic auBerhalb des Duetus eoehlearis, wie im Saeeulus und im Saeeus endolymphatieus, gefunden werden. Dort erfolgt ihre Aufnahme durch Mikropinoeytose wie im Due- tus cochlearis; im Saceulus in sinnesepithelfreien Wandanteilen, im Saecus endolymphaticus durch die freien Zellen, die Epithelzellen der Pars intermedia und - - weniger - - der Pars distalis. GrSBere Mengen der Markierungssubstanzen k6nnen in Phagosomen der Epithelzellen und der freien Zellen gespeiehert werden (vgl. Lundquist, 1965; Rudert , 1969).

Literatur beim Ver/asser

22. W. Giebel und H. Wespi (a. G.) (Tiibingen) : Serumproteine und Aminos~iuren in menschlicher Perilymphe

Die Kenntnisse fiber die Stoffwechselvorg~nge im Innenohr sind sehr begrenzt. Quantitative Angaben fiber Enzyme und Substrate in den Geweben und Lymphen des Innenohres sind notwendige Voraussetzun- gen ffir stoffwechse]physiologische Untersuchungen. Bisher sind aber nur einige quantitat ive Bestimmungen von organischen Substanzen in den Innenohrflfissigkeiten verSffontlicht worden, wio z. B. ffir den Ge- samteiweiBgehalt (Smith et al., 1954; Antonini et al., 1957a,; gaueh