Über die Bedeutung des embryonalen Glykogens, insbesondere für das Wachstum

(Aus dem Anatomischen Institut der Universit~it Hamburg. Direktor: Prof. Dr. H. POLL.)

UBER DIE BEDEUTUNG DES EMBRYONALEN GLYKOGENS, INSBESONDERE FUR DAS WACHSTUM ~.

Von

PAUL JORDAN.

(Ei~egangen am 5. Juli 1927.)

Inhalt. Seite I. Material und Methodik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559

II. Tatsachen tiber Vorkommen yon Glykogen in embryonalen Geweben 561 III. Glykogen und Wachstum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575 IV. ~ber die Bedeutung des embryonalen Glykogens . . . . . . . . 579

Ein le i tung .

Solange nur die eine Tatsache des Vorkommens von Glykogen in der Leber bekannt war, schien der Entstehungsort das Wesen des Gly- kogens eindeutig zu umschreiben. Ein Glied in der langen Ket te der allgemeinen Stoffwechselvorg~nge, hat te es Interesse und Bedeutung, weil es gelungen war, im Glykogen die Form zu fassen, in welcher Zucker intra v i tam auftritt. Die Leber, deren Zellen imstande sind, Glykogen zu bilden und aufzuspeichern, schien ffir den Kohlehydratstoffwechsel im tierischen K6rper yon ausschlaggebender Bedeutung zu scin.

Da iiberraschte die Entdeckung des Reichtums embryonaler Gewebe an Glykogen und brachte die Frage seiner Bedeutung in Verwirrung. Man versuchte, dem Glykogen eine besondere, ihm aIlein eigentfimliche, ,,gestaltende" Aufgabe bei der Entwicklung der Lebewesen zuzuschreiben. Dem wurde widersprochen. Neue Untersuchungen ergaben neue Gesichbspunkte, das Problem des embryonalen Glykogens war aufgerollt, blieb aber ungel6st.

Einer Beantwortung der Fra.ge kommt man n~her, wenn man versucht, das embryonale Glykogen aus der Zwangsverbindung: Glykogen- Leber zu befreien und in den weiten Rahmen des biologischen Gesamt- geschehens zu spannen. Es muBten Vorkommen und Verteilung yon Glykogen sowohl bei der Zellteilung, als auch bei der Entstehung der Gewebe und dem Wachstum der Organe ermittelt, weiterhin die Meta-

l Von der Medizinischen Fakult/it der Hamburgischen Universit/~t 1926 preisgekr6nte Arbeit.

Uber die Bedeutung des embryonalen Glykogens, insbes, fiir das Waohstum. 559

morphose der Biene etwa nieht weniger beachtet werden, als die Ge- sehwfilste des Menschen, und endlich waren die Forschungsergebnisse der einzelnen Disziplinen miteinander zu verkniipfen, der Embryologe zu veranlassen, die vom Chemiker ausgestreekte Hand zu ergreifen.

Auf Grund solcher f)berlegungen habe ich das Problem des embryonalen Glykogens zu 15sen versucht, indem einerseits die embryo-, physio-, zoo- und pathologisehe Literatur in gleiehem Mai~e beriicksichtigt wurde, andererseits eigene Untersuchungen fiber die Entwick- lung der Forelle und des Hi~hnchens, das Waehstum des Knorpel8 und des Haares, die Entstehung yon Neubi!dungen der Haut und yon Ratten- tumoren ausgeffihrt und weiterhin die gewonnenen Ergebnisse zu den modernen bioehemischen Untersuchungen fiber den Kohlehydratstoff- wechsel in waehsendem Gewebe in Beziehung gesetzt wurden.

I. Nater ia l und Methodik.

Ffir die embryologischen Studien standen mir Hiihnereier sowie 1000 Forelleneier zur Veffiigung. Ich verdanke dieses reiehe Material der Liebenswfirdigkeit yon Fraulein cand. reed. M. VOlCT und von Herrn Sanit~tsrat Dr. M. JO~ANSEN.

Die Hi~hnchen wurden im S~RToaivs-Apparat ausgebriitet. Die Eier der Regenbogenforelle (Trutta irideu.s) - - ieh erhielt sie etwa 24 Stun- den nach der kiinstlichen Befruchtung - - wurden im Keller des Anato- mischen Inst i tuts in flieBendem Wasser yon etwa 12--15 ~ C gehalten. Naeh der Resorption der Dotterblase wurden die jungen Fische mit Wasserf]Shen geffittert. Anfangs t~glich, nach dem Ausschlfipfen der Tiere in Abst~nden yon 3 Ta.gen wurden je drei bis fiinf Exemplare mit Alkohol fixiert und auf Glykogen untersucht. - - Am 8. Tag der Entwieklung heben sicb die wei[3en, etwa 2 mm langen Embryonen bereits deutlich vom Dotter ab; etwa am 20. Tag beobachtet man die ersten zuekenden Bewegungen des Embryo. 35 Tage naeh der Befrueh- tung schlfipft die nun etwa 1,5 cm lange Forelle aus dem Ei und nach weiteren 3- -4 Wochen wird der Dottersack endgiiltig resorbiert 1.

Ffir die Transplantationsversuche an Rat ten hatte dank der liebens- wfirdigen Vermittlung yon Herrn Prof. H. POLL Herr Prof. WARBtTR~ die Freundlichkeit, mir Ausgangstumoren vom FLEXNElcschen 2 Ratten- karzinom, sowie dem Js~s~Nschen Rat tensarkom zu fiberlassen. Ich sage dafiir den genannten Herren Professoren ergebensten Dank.

Die beiden Tumort vurden auf je 20 gesunde Rat ten - - nach der

Diese Zahlen sollen ul.gef/~hre Anhaltspunkte geben. Die Entwicklungs- ~eschwindigkeit der Fische variiert bekanntlich in hohem Mal3e.

2 FLEX~ER, S. und JOBLIN(~: Studies upon a transplantable rat tumor. )Ionographs of the Rockefeller-Institute for Medical Research. New York 1910.

560 P. Jordan: ~Tber die Bedeutung

yon HERTWlG und POLL 1 geiibten Methode ,,der Transplantation yon Geschwulststiickchen auf chirurgischem Wege" - - iibertragen. Jedem Versuchstier wurden drei bis vier solcher Stiickchen unter die Riicken- haut eingeimpft. Die Methode bew/~hrte sich in ausgezeichneter Weise : 9890 dcr Transplantate gingen an. - - Beide Tumoren zeiehnen sich dutch ungeheuer rasehes Waehstum aus mit dem Unterschied, daI~ der FLEX~R-Tumor erst nach einer etwa 4--6wSehentlichen Latenzzeit zu wuehern beginnt. Er neigt zu friihem nekrotischen Zerfall im Inneren. - - Die Rat ten wurden mit Haler, Brot und Milch gefiittert. - - Ffinf Tiere gingen bald nach der Operation an Sepsis zugrunde.

Die Ratten wurden getStet, wenn die Tumoren eine bestimmte GrSlle erreieht hatten. Hierbei richtete ich reich nach der von HERTWIG und POLL angegebenen Wachstumskurve und habe sowohl vom Karzinom wie vom Sarkom immer je vier Tumoren von fiinf verschiedenen Stadien untersucht.

Die Ratten und Kaninchen, an denen ich das Wachstum des Haares studierte, stellte mir Herr Dr. ]~LOTEVOGEL, dem ich dafiir herzlich danke, zur Verfiigung.

Das pathologische Material verdanke ieh der aul~erordentliehen Lie- benswiirdigkeit des Direktors der hiesigen Universit~ts-Hautklinik Herrn Prof. Dr. P. MULZER.

Zur Methodik des Nachweises von Glykogen im Schnitt ist folgendes zu bemerken 2. ,,Eine sehr sorgf~ltige Fixierung bedeutet das ,A und O' in der Forschung des embryonalen Glykogens" - - dieses Zitat aus SUeD- BERGS Arbeit (S. 186) kann nicht nachdriicklich genug unterstrichen werden. An der sogenannten ,,Launenhaftigkeit" des Glykogens tr/~gt das Wasser im Alkohol die Sehuld. Die ~Ton ROKMANN a best~tigte An- gabe TEBBS ~, dab auch ein 55~oiger Alkohol zur F/fllung des Glykogens noch genfige, gilt beim histochemischen INachweis des letzteren nicht.

Es wurde nur lebensfrisches Material mit absolutem, mehrmals ge- wechselten Alkohol fixiert und in Paraffin oder Celloidin, oder Celloidin- paraffin nach APATHY eingebettet. Stark schrumpfendes Material wurde teflweise mit absolutem Alkohol, teilweise mit CAR~oYschem Gemisch fixiert. Bei Gefrierschnitten wurde mit gutem Erfolg die yon Nwv- xmcK angegebene Fixation mit dextroseges/~ttigtem Formalin versucht.

Es wurden 5---15/~ dicke Serienschnitte angefertigt.

1 HE,TWIn, O. und POLL, H. : Zur Biologie der 5Iausetumoren. S. 6. Akad. d. Wiss. Berlin 1907.

z POLL, H.: Zool.-mikroskop. Technik. In: B. SCHMIDS Handb. d. natur- geschichtl. Technik. Leipzig u. Berlin: Teubner 1914 und ROMErS, B. : Tasehcn- buch d. mikroskop. Teehnik. Miinchen u. Berlin: Oldenbourg 1924.

a Bioehemie. Berlin: Julius Springer 1908. a Hydrolysis of glycogen. Journ. of Physiol. 22, 423. 1898.

des embryonalen Glykogens, insbesondere fiir das Waehstum. 561

Beim Nachweis des Glykogens wurde in erster Linie das ammoniak. haltige Karmin (nach BEST) angewendet. Die F/~rbung mit verdfinnter JodlSsung, sowie die Speichelprobe dienten zur Kontrolle. Auch die F~rbemethoden nach P. MAYER und VASTAPJ2cI-CR~sI (im Schnitt !) be- wi~hrten sich. Neben den gebr~iucblichsten (:Tbersichtsf~rbungen kamen in Anwendung

1. bei der Untersuchung yon Knorpel: die Methylenblau-Eosin-Doppelf/~rbung und Pikroindigokarmin-Magen- tarot (naeh POLL),

2. zur Darstellung von Mitosen: das Eisenh/imatoxylin (nach HA~SE~).

Die naheliegende Kombinierung des Eisenh/~matoxylins mit dem BESTsehen Karmin ist n icht statthaft , da vom Eisenalaun das Gewebe in seiner Affinit/~t zu dem roten Farbstoff umgest immt wird 1.

Bei den Untersuchungen habe ich mich auf den Nachweis des Glykogens im Schnitt beschr~nkt. Auch im Literaturverzeichnis ist die Methodik der makrochemischen Glykogendarstellung nur in ~oTOl3cn Ziigen berticksichtigt.

IL Tatsachen fiber das Vorkommen yon Glykogen in embryonalen Geweben.

Auf die Entdeekung des Glykogens in der Leber war der Nachweis desselben im Knorpel, in Schleimh~uten, in Muskeln, in den versebie- densten anderen Geweben gefolgt. Zu Anfang hat te man das Glykogen nur im Organismus des erwachsenen S/i.ugetieres gefunden, sparer aueh bei Embryonen und Insekten, Wiirmern, Mollusken. Die vielen einzelnen Glykogenfunde h~iuften sich zu einem Berg, welcher den Einbliek in Wesen und Bedeutung des in Frage stehenden Kohlehydrates ver- sperrte.

Wohl stand es bereits sehr friih fest, dab die Menge des Glykogens in embryonalen Geweben einerseits unverh/~ltnism/~Big groB, andererseits in den versehiedenen Entwicklungsstadien sehr wechselnd sei, aber erst spiit und nur zSgernd entsehloB man sich zu systematischen Unter- suchungen und deren Zahl ist bis heute sehr klein geblieben, obgleich nur diese Arbeiten das Fundament fiir Schlul~folgerungen bilden dfirften.

Das Vorkommen yon Glykogen in verschiedenen, in regelmdifli9em Abstand au/einander/olgenden Entwicklungsstadien wurde yon J. STRAUS bei Insekten, O~ASHI und KONOPACKff- bei Amphibien, yon mi r bei Fischen und yon O. MEYER, ANDO a und mir bei VSgeln erforscht. So- welt systematische Untersuchungen an menschlichen FSten mSglich sind, wurden sie y o n SUNDBERG ausgefiihrt.

1 Siehe auch DRIESS~'. 2 Die Arbcit yon KO~OFACK[ konnte leider nicht mehr beriicksichtigt werden. a Die Arbeit yon ANDO war mir nicht zuganglich.

562 P. Jordan: Uber die Bedeutung

Das Glykogen bei VSgeln (eigene Untersuchungen). Das in toto untersuchte Hiihnerei enth~lt (PFLtiOER) wohl Zucker, aber kein Gly- kogen. Auch die Analyse yon 5000 isolierten Cieatriculae ergab ein negatives Resultat (KtTLZ).

Beim befruehteten Hilhnerei i~ndern sich diese Verhhltnisse bereits nach den ersten 24 Stunden der Bebriltung, indem sich nun das erst- malige Auftreten von feinen Glykogentr5pfchen im Gebiet der Area vasculosa und bald darauf auch in den Zellen des Herzschlauches be- obachten l~il]t. Spiiterhin nimmt der Glykogengehalt der Embryonen betr~chtlich zu. Sein Maximum fs auf die ersten Tage der dritten Woche der Bebriitung, w~i~hrend gegen Ende derselt)en die Menge des Glykogens wieder zuriickgeht.

Eben aus dem Ei geschliipfte junge Hiihner ergebcn bei chem. Analysen nur qualitativ nachwcisbare Mengen yon Glykogen (W. ADA~OFF).

In den ersten Stadien der Entwicklung des Hilhnchens bleibt das Glykogen, wenn man yon der Area vasculosa absieht, auf das Muskel- gewebe beschr~inkt. Im Myokard tr i t t es allmi~hlich immer deutlichcr hervor und auch in der ersten Anlage der Riickenmuskulatur rechts und links yon der Chorda dorsalis werden Spuren yon Glykogen bemerk- bar. Am 7. Tag beobachtet man die ersten Glykogentropfen in der Oehirnsubstanz. Im Rilckenmark treten sic erst sparer auf. Die Chorda dorsalis bleibt merk~%irdigerweise beim Hiihnchen (ira Gegensatz zll vielen Siiugern und Fischen) stets glykogenfrei. Die Verteihmg des Giy- kogens im Knorpel entspricht vollkommen der welter unten folgenden genauen Beschreibung. Das Epithel des Darmrohres enth~It am 7. Tag nur wenig Glykogen.

Etwa der 16. Tag bedeutet den HShepunkt des Auftretens yon Gly- kogen bei der Entwicklung des Hfihnchens. Nicht nut die Skelettmus- kulatur , das Herz und der Knorpel sind mit Glykogen gefiillt, auch Darm-, Lungen- und Plexusepithelien enthalten es reichlich. Zum erstenmal sind in der Leber grSl~ere Mengen yon Glykogen zu finden. 2, 3 Tage scheint der Glykogengehalt des Hiihnchens konstant zu bleiben. ])ann verringei% er sich zusehends, wobei das Glykogen zuerst aus den Darmepithelien verschwindet.

Die Verteilung des Glykogens bei dcr Entwicklung des Hilhnchens hat OTTO MEYER, ein Schiller EHRLICHS, als erster beschrieben. Seine Ver5ffentlichlmg war ilberhaupt die erste systematische Glykogenarbeib. Ich habe die Untersuchungen MEY~RS wiederholt und kann sie im allgemeinen best~tigen. In zwei Punkten weiche ich yon den Ansichten MEYERS ab. Erstens habe ich auch in den Plexusepithelien Glykogen nachgewiesen und zweitens habe ich (lie eigenartigen Befunde MEYERS an der Herzmuskulatur nicht gesehen. MEYER hat n~imlich beobachtet, da[~ am 15. Tage der Bebriitung die linke Herzkammer des Hiihnchen.~

d e s embryonalen Glykogens, insbesondere fiir das Wachstu]n. 563

reich, die rechte dagegen arm an Glykogen sei. ,,Der Durchschnitt des Herzens sieht dann wie ein Wappensehild aus, i n dem das eine Feld yon dunkler, das andere yon heller Farbe ist" (S. 14). ,,Diese Tatsache", schreibt MEYER, ,,gewinnt um so mehr an Interesse, als gerade in dem Moment, wo die Leber anf~ngt sich mit Glykogen zu beladen, der reehte Ventrikel die F~higkeit dasselbe zuriiekzuhalten verliert" (S. 17).

Das Glykogen bei Amphibien. u O~ASHI hat dem Vorkommen und der Verteilung des Glykogens bei den Anuren (liana esculenta und Bu/o bu/o ]apon.) mehrere Untersuchungen gewidmet. Von diesen gewinnt die eine dadurch ein besonderes /_nteresse, dab das Nervensystem, ein, wie wir bald sehen werden, fiir die Glykogenforschung besonders problematisches Gebiet, studiert worden ist. ,,Ich untersuchte", schreibt O. (S. 184), ,,alle Stadien yore ersten Entwick- lungsgange des Eies bis zur Vollendung der Metamorphose, sowie auch bei den jungen Anuren noca die Stadien nach der Meta]norphose." Nach de]n genannten Autor ist das Glykogen i]n Zentralnervensyste]n junger Anuren an zahlreichen Stellen zu linden, jedoch sp~rlicher und nicht ganz so verbreitet, wie beim erwachsenen Tier. Es liter sich bereits i]n Gehirn yon Kaulquappen naehweisen. l~ach vollendeter Metamorphose nimmt seine Menge - - die Hauptfundorte sind tCauten- und Mittelhirn, im Vorderhirn fehlt es fast ganz - - betr~chtlich zu: ,,Es fehlt im allgemeinen dort, wo die zelligen Elemente angeh~uft sind, dagegen tritt es 5fters in den Geweben ]nit faserigen Grundmassen auf" (S. 189). l]n Riickenmark ist stets Glykogen zu linden, auch bier haupts~ehlich in der wei6en Substanz. In Epi- und Paraphyse sind ]ninimale Glykogenmengen in jedem Entwicklungsstadiu]n nachzuweisen. Die Hypophyse kommt erst sehr sp~t zur Ausbildung. In ihren aus Ncrvengewebe bestehenden Teilen ist nur sehr wenig Glykogen enthalten. In den Ele]nenten des peripheren Nervensyste]ns is t es iiberhaupt nicht vorhanden. Sehr reich an Glykogen sind die Plexusepithelien. Das Kohlehydrat tritt hier am Ende des ersten Kaulquappenstadiu]ns auf und vermehrt sich w~hrend der ganzen Dauer der Meta]norphose. O. vermutet sogar das Vorkommen einer G|ykogensekretion seitens der Plexusepithelien. In der I~irnhaut konnte O. das Glykogen in allen Entwickhmgsstadien nachweisen, aber ,,seine Menge war unbestimmt und deren zeitliche Ver~nderung nicht sicher wahrnehmbar" (S. 191).

Das Glykogen bei Fischer~ (eigene Untersuchungen). Es wurde die Entwicklung des Forelleneies in den ersten 80 Tagen naeh der Befrueh- tung beobachtet.

In den Hauptztigen stimmt das Verhalten des Glykogens bei der Forelle mit den Verh~ltnissen bei V5geln und Amphibien iiberein. Im Nervengewebe ist bereits sehr frtihzeitig Glykogen nachzuweisen. Sehon bei einem 5 ram-Embryo finder man es in feinsten TrSpfchen in der ,,Grundmasse", nicht in den zelligen Elementen, yon Gehirn und Riieken- mark. Im ersteren ist es etwa auf das Gebiet des Mittelhirns besehr~nkt. Bei ~lteren Embryonen, yon etwa 8 mm L~nge, nimmt die Menge des Gehirnglykogens zu und dieses ist auch noch bei den kleinen Fischen. yore 40. Tag, die etwa 18 mm lang sind, nachweisbar. Bei Forellen yore 50. Tag ist es nur noch in Spuren zu sehen. Sp~iterhin verschwinde~ es

1 ~-~ERT~VIG, O. : Handb. d. Entwieklungslehre d. Wirbeltiere. Z. f. Zellforschung u. mikr. Anatomie Bd. 6. 37

564 P. Jordan: (~ber die Bedeutung

voUst~ndig. - - In der Retina war kein Glykogen naehzuweisen. B R ~ - MERTZ war es ja nach Durcharbeitung yon sehr viel Material nur einmal gelungen, in der l~etzhaut des Hechtes Glykogen zu finden.

Die Chorda dorsalis der Forelle wird in iriihesten Stadien yon einer diinnen Sehicht zylindrischer Zellen gebildet, welche etwa wie die Tasten eines Klavieres dicht nebeneinander liegen. Diese Zellen enthalten kein Glykogen. Die Weiterentwieklung der Chorda, die sogenannte Vakuoli- sierung, besteht nun in der Hauptsache in Ansammlung yon Glykogen. Man bemerkt in den schmalenZellen das Auftreten yon feinstenGlykogen- trSpfchen, welehe durch Anlagerung neuer Kfigelchen rasch an GrSBe zu- nehmen und schlieglich als grol~e Blasen den Inhalt der Chordazellen bilden. In einem weiteren Stadium schwindet das Glykogen wieder und dan blasige Gewebe der Chorda sieht RUn leer aus.

Der Knorpel der Forelle enth~lt bemerkenswerterweise kein Glyko- gen. Hin und wieder sieht m a r Spuren. Das Bindegewebe der Forelle ist im allgemeinen glykogenffei. Es enth~lt aber (am deutlichsten bei 5 mm-Embryonen) in den unter der diinnen Oberhaut liegenden Sehich- ten einige wenige sehr groBe, mit Glykogen strotzend gefiiUte Zellen. Bei Embryonen von 1,5 cm sind diese ,,Glykogenklumpen der Cutis" bereits gesehwunden.

Analoge Beobachtungen hat ELLIS bei einem 12t~gigen Embryo von Perca [lavescens, bei einem ,,recently hatched pike-perch" und einem ,,small-mouthed black bass" gemacht.

Das in den Muskeln der Forelle w~hrend der Entwieklung im Ei reichlich abgelagerte Glykogen sehwindet proportional der Dottersack- resorption, d .h . mit zunehmender Beweglichkeit der Tiere.

Diese Tatsachen stimmen gut mit dem Befunde BARFURTHS iiberein, welcher einzelne Forellenembryonen ,,bei Beginn der Dottersaekresorption" untersucht und ihre Muskeln glykogenreieh gefunden hat.

Das Herz ist yon den Organen der Forelle das erste, in dem - - im 1 ram-Stadium - - Glykogen auftrit t und sp~terhin konstant und reichlieh zu finden ist. Seine Menge verringert sieh erst naeh dem Aussehlfip- fen des jungen Fisehes aus dem Ei. In den Darmepithelien war erst in sp~teren Stadien der Entwicldung (bei Embryonen yon 9 ram) Gly- kogen in analw~rts steigender Menge nachzuweisen. Bemerkenswerter- weise f~rbte sich das Darmglykogen, bei positiver Speichelreaktion, mit BEsTschen Karmin nicht leuchtend rot, sondern sehimmerte - - bei H~- matoxylinvorf~rbung - - violett. In den Zellen des Pankreas sind stets geringe Mengen yon Glykogen nachzuweisen. Die Leber bleibt bis etwa zum Zeitpunkt des Aussehliipfens des Fisches glykogenfrei, gleieh darauf nimmt der Glykogengehalt der Leber pl6tzlich stark zu. Bei einem Tier vom 80. Tag strotzte das Organ yon dem Kohlehydrat. Das Leber- glykogen ist aber auch bei den Fisehen mit vorgeschrittener Entwick- lung durchaus nicht immer zu finden. Oft genug fehlt es ganz.


Die Zellen der einschichtigen Epidermis enthalten Glykogen nur in den beiden ersten Wochen nach der Befruchtung. Die Menge desselben bleibt gering. Das erste Auftreten f~illt in das 2 ram-, das Verschwinden in das 7 ram-Stadium. I m Epithel der KiemenbSgen und in den An- lagen der Kiemen wurde das Glykogen stets vermiBt.

Einen besonders charakteristischen Befund zeigte ein 6 mm-Forellen- embryo: die Anlagen der Organe der K6rperh6hle enthielten Glykogen, dagegen war der noch wentg differenzierte, an mitotischen Zellen fiber- reiche kaudale Teil des Embryo voUkommen glykogenfrei.

1)as Glykogen bei Insekten. J. S~R~,Us (1911) hat die Chemic der Honigbiene w/thrend ihrer Entwicklung yore Ei bis zur Imago untersueht und hierbei die bedeutsame Rolle des Glykogens bei der Metamorphose, wenigstens im GrundriB, aufgedeekt. Die Eier der Arbeitsbienen enthalten etwa 0,81 mg Glykogen. W~hrend des Larvenstadiums beginnt eine arffangs langsame, yore 3. Tag aber rapid fortsehreitende Anh/iufung yon Glykogen. Innerhalb yon 24 Stunden steigt der Glykogengehalt des Einzelticre.~ yon 1,2 aui 5,5 mg. Er betr~gt am 6. (letzten) Tage des Larvenlebens 11,5 mg und verringert sieh dann bei der Puppe - - in 12 Tagen - - wieder auf 0,5 mg, welches Quantum ann~hernd aueh dem Glykogen- gehalt einer eben ausgeschlfipften Imago entspricht. Somit vcrbraueht die Honig- biene wahrend der Metamorphose in kurzer Zeit etwa 95o/o ihres Glykogenvorrats. Der hohe Energiegehalt des letzteren bestreitet die ,,eigentliehe Formumgestal- tung und l~eubildung" (S. 379). Auch BATAILLO~ und COUVR~.UR, sowie VANEY und CONTE haben die grofle Bedeutung des Glykogens wi~hrend der Metamorphose der Insekten bei Untersuehungen fiber die Entwieklung der Seidenspinner unterstrichen. VAN~.Y und CONT~. haben festgesteUt, dab Glykogenverbraueh nut zu den Zeiten zu konstatieren ist, wo Zellvermehrung stattfindet.

Hand in Hand mit der Differenzierung der Zelle zum Gewebe und des Gewebes zum Organ geht die Entwicklung der Zellfunktionen. Die latente Energie der ruhenden Eizelle wird nach der Befruchtung in ki- netische umgewandelt. Wenn sp~terhin das Gefiige der einze]nen Ge- webe hervorzutreten beginnt, liegen die Verh~ltnisse am einfachsten beim Muskelsystem, wo die Kontrakti l i t~t der Zelle auch Kennzeichen des Gewebes und Grundfunktion des Organs (etwa des Herzens) ist. Das Stiitzgewebe, dessen Hauptaufgabe bereits der Name zum Ausdruck bringt, spielt daneben eine wichtige Vermittlerrolle im Stoffwechsel. Das Nervensystem erreicht einseitige, jedoch hSchste Differenzierung in der Kompliziertheit des Aufbaues yon Gehirn, Riickenmark und Sinnes- organen. Vom Epithelgewebe iibernimmt die Oberhaut den Schutz des KSrpers, bei dessen Ausiibung sich ein Tell der Epidermiszellen in se- zernierende Elemente umwandelt. Die relativ einfache T~tigkeit der Driisenzellen des Verdauungsschlauches verdichtet sich in den Zellen der Leber zu einem Mosaik des Nebeneinander mannigfaltiger chemischer Prozesse.

Da nun das Glykogen im Laufe dieser Untersuchung immer deut- licher als Ausgangsmaterial, als Substrat der verschiedensten zellphysio-

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logischen Vorg~nge in Erscheinung t r i t t und da es stets mi t Zellfunk- t ionen, sei es der einfachen Muskelzuekung, oder dem Wachs tum, eng verknfipft ist, so sei die F u n k t i o n der ruhende Pol, u m den sich die Ffille der Tatsachen gruppiert.

Das Glykogen in Eizellen. Glykogen ist in den Eiern vie]er Mollusken (BER- NARD), Wiirmer (BRAULT und LOl"El~, BUSCH, GELEI) und Insekten (BERNARD, BALBIANI, TICHOMIROFF) gefunden worden, v. KEraNITZ und namentlich BRAM- raERTZ haben das Verhalten des Glykogens in den Ascaris-Eiern vor und nach der Befruchtung untersucht. Es wurde starke Abnahme desselben w~thrend und kurze Zei~ nach der Befruchtung, allm•hlicher, langsamer Verbrauch w~hr.md der Furchungsteilungen festgestellt. Augenscheinlich wird der starke Sauer- stoffbedarf des befruchteten Eies (vgl. die bekannten Versuche WARBVl~GS an Seeigeleiern) auf Kosten des Glykogens gedeckt.

Das Glykogen im Muskelsystem. Dank der sorgfgltigen Untersuchung SUND- BERGS And wir in der Lage, das erste Auftreten des Glykogens bei der Entwick- lung der Muskelsubstanz sehr genau zu verfolgen. Nach BERNARD tritt G]ykogen auf, ,,quand ]es dl~ments histologiques du muscle se dessinent". Die klassische Schilderung SUNDBEROS zitiere ich fast wortgetreu (S. 235/6). Es handelt sich um die hintere Extremit~it eines mensehlichen F6tus von 15 ram. ,,Die Schnittc sind so ausgefallen, daf~ ich den ganzen Oberschenkel mit dem Femurkopfe in der Pfanne des Hiiftgelenks in einer Serie veffolgen kann. Die Froximalteile der Extremitat zeigen deutliche Muskelanlagen. In den distalen Teilen sche ich keine Muskeln. Hier sieht mart die glykogenreiche Haut und zentral die Knorpel- anlagen, diese noch wenig entwiekelt. Zwischen der Haut und den Knorpelanlagen finde ich nur undifferenziertes und glykogenfreies Mesenehym. Die Oberschenkel- muskulatur ist, wie gesagt, deutlich und besonders durch ihren Glykogengehalt gut unterscheidbar. Von der Umgebung aus wachsen Bindegewebszellen in die Muskeln hinein. Sie fiihren wie gew6hnlich nur feink6rniges Glykogen in geringer Menge und werdcn aul~erdem durch ihre Gestal~ und durch die Form ihrer Kerne ohne Schwierigkeit erkannt. Verfolge ich nun diese yon spi~rlichen Bindegewebs- zellen durchsetzten proximalen Muskelbiindel welter, so finde ich besonders in der Peripherie der Muskeln Ansammlungen von Myoblasten, welche unter sieh noch keine oder nur einzelne BindegewebszcIlen beherbergen. Unter diesen Myoblasten sind 5Iitosen besonders zahlreich. Die mitotischen Zellen sind glykogenfrei. Die jfingsten Myoblasten sind auch glykogenfrei, oder sie enthalten sehr wenig Glykogen in K6rnchen. Die Glykogenmenge vermehrt sich aber mit der Entwicklung der Myoblasten zu den spindelf6rmigen und lang- zylindrischen Zellen der entwickelten Muskulatur."

Der Glykogenreichtum der embryonalen Skelettmuskulatur wurde yon CL. BERNARD 1859 entdeekt. Bald darauf ist das Muskelglykogen von ROUGET in seincr Bcdeutung deutlieher hervorgehoben und mit dem 1857 von SANSON in Muskeln nachgewiesenen ,,animalischen Dextrin" identifiziert worden. In sp~tte- ren Arbeiten sind Embryonen jeden Alters yon den verschiedensten S~ugetieren (Kaninchen, Katze, Meerschweinchen, Reh, Sehaf, Schwein usw.) histologisch untersucht worden. Ich nenne yon den zahlreichen Autoren: BARFURTH, CREIGHTON, GIERKE. MAcDo.NNELL. ~bereinstimmend ist festgestellt worden, dab die quergestreiften Muskelfasern w~hrend des ganzen intrauterinen Lebens reichlich Glykogen enthalten. Letzteres schwindet bei der mit dem Augenblick der Geburt einsetzenden Arbeit der MuskelnL Diese Tatsachen veranschau-

1 Ich verweise hier auf die Analogie in dem Verhalten des Glykogens in der Muskulatur der Forelle.

des embryonalen Glykogens, insbesondere :[fir das Wachstum. 567

l icht die von MEYER beschriebene Entwicklung des Kaninchens. An jiingeren Stadien, etwa einem 7 mm langen Embryo, sieht man in den zu beiden Seiten der Chorda dors. sich entwickelnden Muskelplatten bereits Glykogen auftreten. Seine Menge vergrSBert sich langsam, bis bei einem Tier yon 30 mm sowohl die Myofibrillen, wie auch das interstitielle Bindegewebe reichlich Glykogen enthalten. Im Augenblick der Geburt sind die nun rol l entwickelten Muskelfasern ,,strotzend gefiillt". 2 Tage sp/~ter findet man dagegen ,,die Extremit~ten- muskulatur fast ganz frei yon Glykogen".

Chemische Analysen erh~rteten den Nachweis im Schnitt. Es fanden: v. W:[TTICH = 0,6O/o Glykogen bei einem menschl. F6tus yon etwa 5- -6 Monaten : A. CRAMER bei drei menschl. Neugeborenen = 0,87 bzw. 1,22 bzw. 1,85~ MAcDoNNELL bei Sehi~fchen = 1--3~ und MENDEL und LEAVENWORTH bei Meer- schweinchen etwa 0,36--0,7%. Die geringen Differenzen dieser Zahlen l inden in der Verschiedenheit des Alters und der individuellen GrS•e der Tiere ihre Erkl/~rung.

Die Untersuchung der Herzmuskulatur ergab anfangs (M'Do~NELL, V. WIT- TICH) ein negatives Resultat , welches wohl auf Rechnung der analytischen Technik zu setzen ist. ]~:[odernere Methoden haben in den allermeisten F/illen zu positiven Ergebnissen ge:[iihrt. Der Glykogengehalt der Herzmuskelzelle scheint dem der quergestreiften Muskelfaser zu entsprechen: er ist sehr grof3 im intrauterinen Leben (BRuNI, SUNDBERG) und nimmt nach der Geburt erheb- lich ab. MEYER glaubt bereits in sp/iteren Stadien der intrauterinen Entwicklung eine Verringerung der Glykogenmenge im Herzen beobachtet zu haben. SUND- BERG driickt sich vorsichtiger aus: ,,Mit Zunahme oder Verminderung des Stoffes bei dem Wachstum des Organes zu rechnen scheint kaum m6glich" (S. 236).

Stellt man die Be:[unde der einzelnen Autoren zusammen, so bestimmte A. CRAMER den Glykogengehalt der Herzmuskulatur yon drei menschl. Neuge- borenen mit 0,002, 0,12 und 0,25~ des Organgewichts. M~.Y~ER hat die Herzen yon Kaninchenembryonen und dasjenige eines menschl. FStus vom 5. Monht stets glykogenreich gefunden. BARFVRTH ffihrte den gleichen Nachweis an Embryonen verschiedenen Alters yon Schaf, Kaninchen, Meerschweinchen und Reh. MARCHAND berichtet yon Glykogen im Myokard eines Rindsembryo yon 21 cm. Die Herzen der yon SUNDBERG untersuchten menschl. Embryonen waren sehr glykogenreich. BRU~I hat bei Rinderfeten ungeheure Glykogenmengen im unspezifischen Myokard gefunden. Der Glykogengehalt des Reizleitungssystems entsprach beim FStus dem des erwachsenen Tieres. Zum SchluB seien noch zwei interessante Einzelbeobachtungen wiedergegeben. BARFURT~ hat n/imlich bei einem kleinen Kaninchen aus der 1.--2. Woche im interstitiellen Bindegewebe schon reichlich Glykogen gefunden, als sich in den eigentlichen Muskelfa~ern kaum die ersten Spuren zeigten, l~ber das , ,Wappenschildherz" habe ich bereits berichtet. Interessantcrweise ist diese MEY~.Rsche Entdeckung yon GIERKE an einem Schweineembryo yon 5 cm best~tigt und dahin erg/~nzt worden, daL~ der glykogenarme rechte Ventrikel grol~e Fet tmengen in der Muskulatur enthalte.

In den glatten Muskeln hat bereits CL. BERNARD Glykogen nachgewiesen. Er spricht von unbedeutenden Mengen in der Muskulatur der Gef~l~e und des Darmrohres. Sp/~tere Untersucher haben hier tells tiberhaupt kein Glykogen gesehen (M~Y~.R), tells wird ~on vereinzelten Befunden berichtet. GIERKE land z .B. Glykogen in der Muskulatur des Ureters (Kaninchen yon 6cm) und der Nabelschnurgef/~Be (Schweineembryonen yon 1,5 und 5 em). Die in der Kutis verstreut liegenden Muskelbiindel sind stets glykogenreich gefunden worden (BARFURTH, MEYER). LUBARSCH rechnet die glatte Muskulatur des Embryo zu den inkonstant glykogenffihrenden Gewebszellen. Die ersten syste- matisehen Untersuchungen stammen auch bier yen SU~DBERG, nach wel-


chem Autor ,,die GefMlmuskulatur regelm~llig in nicht kleinen Mengen Glykogen ftihrt. Das Glykogen der einzelnen Zellen ist feink6rnig und diffus im Proto- plasma verteilt. Es scheint, als wenn die innersten Zellen etwas mehr enthalten a]s die peripheren Schichten. Am reiehliehsten ist der Glykogengehalt im Conus arteriosus, in dem Anfangsteil der Aorta und weiterhin in den groBen muskel- starken Gef~Bst/~mmen. Peripherw~rts sinkt allm~hlich die Menge bis zum Ver- schwinden. In den Venen Jst sie immer klein und steigt zentralw/~rts" (S. 236). Die Menge des Glykogens in der GefMlmuskulatur sinkt nicht nur relativ mit der abnehmenden Dieke der Muskelschiehten, sondern auch absolut, was wohl eindeutig auch hier die funktionelle Bedeutung des Muskelglykogens unterstreicht. Das Alter des Embryo beeinflullt den Glykogengehalt der Muskeln nur relativ. Die Muskulatur der Digestions- und Respirationswege usw. ist nach SUNDEERG regelmMlig glykogenarm oder h~ufiger glykogenfrei. Die Muskulatur dieser Organsysteme zeigt das Glykogen sp~ter und in geringerer Menge. Die ,,Gly- kogenisation" scheint yon oben nach unten zu erfolgen, da das Glykogen in Speise- und Luftrfhre am frfihesten auftritt.

JDas Glykogen im Stiitzgewebe. Bis in die neueste Zeit galt, gewissermallen als Dogma, der Satz, das Bindegewebe der Wirbeltiere sei glykogenfrei. In Untersuehungen auf Glykogen wurde es fiblieh, es zu ignorieren. Selbst in der sorgfi~ltigsten und ausfiihrlichsten Arbeit der alteren ZeiL der yon BAR~V~TH, findet man allein die etwas summarisehe Auskunft: ,,Das Bindegewebe der Vertebraten 1 beherbergt Glykogen nur in geringem Malle." Wenn spatere Autoren Spuren yon Glykogen bald im perichondralen oder periostalen Binde- gewebe (GIERKE bei einem Schweineembryo yon 5 era), bald im interstitiellen Bindegewebe der Nerven oder des Muskels (MEYE~ bei Kaninchenl nachweisen, so gelten diese positiven Befunde als Zufall oder Ausnahmen. Es ist das Ver- dienst SU~DBERGS, nachge~iesen zu haben, ,,dab die differenzierten Binde- gewebszellen prinzipiell Glykogen fiihren, wo sie aucli liegen" (S. 232). S. unter- seheidet bei seinen Embryonen alas glykogenfreie kleinzellige Mesenchym und das gallertartige Bindegewebe, dessen zu Spindel- und Sternzellen differenzierte Elemente konstant glykogenfiihrend sind. Das Glykogen findet sich - - meist in den Zellausliiufern - - in feinsten und feinen KSrnchen, abet auch in Trop~en und sogar in kleinen Schollen. Am glykogenreiehsten ist naeh S. das meningeale und alas endo- und perineurale Bindegewebe. Zur Erklarung der in glykogenhaltigem Bindegewebe 5fters vorkommenden glykogenfreien Stellen nimmt S. tells temporaren Verbrauch, tells eine besonders leichte LSsliehkeit des Glykogens im Bindegewebe an.

Seit der Zeit, wo ROUOET das Vorkommen yon Glykogen im Knorpel naeh- gewiesen hat, - - BERNARD hatte e9 fibersehen - - ist seine Beobaehtung steto bestiitigt worden (I~ANVIER, NEU~I&lqlq, MARCH&ND, MEYER, GUIZZETTO U. a.). Wir k6nnen uns bereits ein recht vollst~ndiges Bild yon der Verteilung des Glykogens im Knorpel maehen.

Der nun folgenden Schi lderung des Verhal tens des Glykogens bei de r En twick lung des Knorpe l s l iegen eigene Unte rsuchungen zugrunde, die am Schwanzknorpel neugeborener Ra t t en , e inem sehr gi inst igen Objekt , anges te l l t warden.

Die Zellen des mi tosenreichen Vorknorpels s ind glykogenfrei . Ers t , wenn in den Chondroblas ten der Zentra l te i le der jungen Knorpe lan lagen die Bi ldung yon Zellausl/~ufern beginnt , bemerk t m a n in diesen das Auf-

i Im Oegensatz zu dem der Avertebraten.

des embryonalen Glykogens, insbesondere fiir das Wachstum. 569

t re ten von GlykogentrSpfchen. Etwas spiiter, wenn die Grundsubstanz schon angedeutet ist, erscheint um die Kerne der jungen Knorpelzellen ein diiner Glykogenring. Die Menge des Glykogens vergrSflert sich all- miihlich, gleichzeitig n immt auch die Masse der Grundsubstanz betr~chtlich zu; ihre Basophilie wird immer ausgepr~gter. Gegen Ende der Knorpelentwicklung fiihren alle Knorpelzellen reiehlich Glykogen.

,,Der Knorpel gew~hrt einen praehtvollen Anblick. Die (mit Jod) dunkel- schwarzrot gef~rbten Zellea heben sieh plastisch yon der weiisen Grundsubstanz ab, so daiS man sich des Vergleichs mit einem schSn gefleckten Leopardenfell nicht erwehren kann" (MEYER, S. 17).

Die grSBten Glykogenmengen findet m a n in den zentralen Teilen des Knorpels, d. h. in den reifsten Zellen. Nach der Peripherie hin ver- r ingert sieh das Glykogen. Die Zellen des Perichondriums sind glykogenfrei. Mit dem Einsetzen der VerknScherung n immt die Menge des Gly- kogens ab (GIERKE, MEYER). Das noeh in der NiChe der Ossifikations- grenze in groflen Klumpen aufgestapelt gewesene Glykogen (MARcHA~D, SU~DBERG) ist nun in der Zelle in freien KSrnchen verteilt, ,,gleichsam als hi~tte ein Safts t rom das Glykogendepot gesprengt" (MEYER, S. 17). Bald darauf schwinden die letzten Spuren.

Chemische Analysen des Knorpels yon Rinderembryonen (A. CRAMER) ergaben 0,72--0,86, die yon Meerschweinchen yon 100--212 ram L~nge (Mv.~D~L und L~.AVE~WORT~) 0,40 Glykogen in Prozenten des Organgewichts.

Die Chorda dors. ist yon SUNDBERO (menschl. Embryonen yon 15, 27 und 40 ram) und yon GIERKE (Sehweineembryonen von 15 und 50 ram) untersucht worden. Beide haben iibereinstimmend das ,,blasige Gewebe" glykogenreich gefunden. Bei der Reduktion dieses Gewebes schwindet auch das Glykogen. In den l~berresten der Chorda dors. - - den Nuclei pulposi der Zwischenwirbel- scheiben - - ist reichlich Glykogen enthalten.

Das Glykogen im Nervensystem. Zum Problem des Nachweises von Glykogen im embryonalen Nervengewebe haben drei Forscher grundlegende Arbeiten bei- getragen. BEB~ARV (1859), M~.Y~.R (1884) und SUNDB~.RO (1924).

Fiir CL. BER~ARI) waren Gehirn und Rtickenmark die glykogenfreien Gewebe par excellence. ,,J'ai trait6", schreibt dieser ausgezeichnete Forscher, ,,soit par la eoction, soit par divers autres moyens pr6c6dement indiqu6s, le cerveau,la moelle 6pini~re . . . ehez des foetus d'homme, de veau, de mouton, de lapin, et s aucun ~ge je n'ai pu y constater la moindre trace de mati~re glycog6ne."

ROUOET stimmt mit dieser irrtiimlichen Annahme BERNARDS iiberein, auch BARFURT~ kann sie nach histologischer Untersuchung verschiedener S~ugetiere ,,lediglich best~tigen". Die zweite grundlegende Arbeit ist yon MEYER, in dessen Hand eine yon EHRT.ICH ausgearbeitete Methode zu bahnbrechender Entdeckung fiihrt. Bei Kaninchenembryonen, bei einer Maus yore 2. Tage nach der Geburt und bei einem ffinf Monate alten menschl. F6tus gelingt M. der Nachweis yon Olykogen im ttirnstamm, im Plexus ehorioides und in den I-I~uten des zentralen Nervensystems, vorziiglich in der Dura des Riiekenmarks. Das Glykogen in der Nervensubstanz des Gehirns findet sich nach M. in Form einer teils breiten einfaehen (bei Menschen und bei der Maus), teils sehmalen doppelten (beim Kaninchen) Platte, welche ventral yore Zentralkanal die Medulla oblongata durchzieht, bis etwa zu den Vierhiigeln zu verfolgen ist, kaudalw~rts aber in das Gebiet des Riickenmarks nicht tibertritt. Es gelang 1~I. nicht, die Art der Zellen

570 P. Jordan: ~ber die Bedeutung

dieser Platte festzustellen. Die Epithelien des Plexus chorioides sieht man ,,iiberall dicht an dicht mit Glykogenelementen geffillt". M. glaubt annehmen zu kSnnen, dab das Glykogen i~u embryonalen Nervengewebe sich bereits gegen Ende des intrauterinen Lebens verringere. Bald nach der Gebur~ schwindet es vollst/~ndig.

Die Arbeit M.s blieb fast gi~nzlich unbekannt. Die wenigen, in deren H~nde sic gelangt war, besch~ftigten sieh nicht mit Glykogen. 40 Jahre mul~ten ver- ~ehen, ehe yon einer Reihe yon Forschern aller Lander und Nationen das vor, M. gleichsam im Fluge erreichte Schritt ffir Sc~)ritt mfihsam wieder errungen war. P~SCHU~rI~ ist der erste, welcher, wenn auch noch vorsichtig und unbestimmt, doch sehon Positives berichtet: ,,Das Gewebe der Nervenzentra enth/~lt in gesundem Zustand kein Glykogen - - hSchstens nut in frfihen Embryonal- stadien kommen Spuren vor." A. CRAME~ analysiert chemisch die Gehirn- substanz dreier menschl. 57eugeborener und finder 0,008, 0,018 und 0,018% Glykogen (Methode Ki~Lz-B~ffCKE). CREmHWO~ berichtet: ,,lt is precisely in the epithelium ot the choroid plexus that ]~ find (in the foetal kitten three inches long) the most perfect and abundant manifestation of glycogen." LUBARSCH hat mit der B~,s~rsehen Met.hode (bei einem Kaninchen yon etwa 10 cm) ,,ira Ventrikelepithel geringe Glykogenmengen" nachgewiesen. Negativ verliefen die Untersuchungen yon GIERXv, (an Schweineembryonen yon 1,5--5 cm und an einem M/~useembryo) und yon MIami)EL and L~AVE~WOR~rH (an Meerschweinchen yon 85--230 ram, nach der Methode yon PFLiiOER). KL~.STADW hat Glykogcn bei ~'eten in den Epithelien des Plexus und des Ependyms sowie reichlich in der Neuroglia bei einem 8wSchigen mensehl. Embryo gesehen.

Die lange Reihe dieser Einzelbefunde wird yon der systematischen Unter- suchung SL'~DBEROS an Embryonen yon Menschen und Meerschweinschen ge* krSnt. In der Hauptsache erg/~nzt und best/~tigt S. die Ergebnisse lVI~,YERs. A]s erster weist er den konstanten Glykogengehalt des Riickenmarks nach. Be~ sonders charakteristi~ch und regelm/~Big finder sich, nach dem genannten Autor, cine reiche Glykogeninfiltration in der Commissura anterior, yore Mesencephalon his zum Ende des Rtickenmarks. Immer in der Medianlinie der Gehirn-Riieken- marksanlagen erstreckt sich yon dem ventralen Ependymkeile zur ventralen Oberfl/iche der bzw. Gehirnteile, des ,Mesencephalon, des Met-, Rhomb- und ~[yelencephalon und des ganzen Riickenmarks ein breites Glykogenband. ,,Es seheinen ausschlieBlich die Spongioblasten-Gliazellen zu sein, welche Glykogen ffihren. Die deutlichen Neuroblasten und Ganglienzellen sind yon dem Stoff frei." I)as zweite konstante Glykogendepot im Gehirn findet S. in ~bereinstimmung mit CREmHTON U. a. in dem Epithel des Plexus. Der Glykogengehalt des letzteren ,,w/~chst stark mit seiner Entwicklung, sowohl relativ als absolut". ]n- konstant land S. Glykogen im Eadengeriist des Randsehleiers und in den Wand- ~,pithelien der Boden- und Deckplatten der groBen Hirnblasen. Das hier lokali- sierte Glykogen nimmt mit Zunahme des Plexusglykogens ab, und wird yon S. als Vorl/~ufer des letzteren betrachtet. In den zerebralen Nerven scheint das Glykogen nur unbest/~ndig aufzutreten. Die Fasern der peripheren Nerven sind glykogenfrei, ebenso die Nervenzellen der hinteren Wurzelganglien und der Sympathikus, mit der einen Ausnahme, da] in den Bauchganglien und dem Bauchteil des Sympathikusstammes die grolJen ausdifferenzierten Ganglienzellen reichlieh Glykogen enthalten.

Von den Bestandteilen des Sehorgans enthalten Glykogei, die kernffihrenden Linsenepithelien, die Kornea, das Epithel der Konjunktiva und das Bindegewebe yon Sklera und Chorioidea. Glykogenfrei sind die Linsenfasern, der GlaskOrper und die meisten Zellen der Retinalanlage. Nut in den ,,an der polaren Austritts-

des embryonalen Glykogens, insbesondere Iiir das Waehstum. 571

stelle des 0ptikus bcfindlichen retinalen Zellmassen" ist feink6rniges Glykogcn zu sehen. Die Zellen des Labyrinthblaschens und der Schnecke sind im allgemeinen glykogenfrei, nur dort, wo die :Fasern de~ Vestibularis in die Epithelien des Utrikulus eintreten, ist Glykogen nachweisbar. Die Verteilung des letzteren in der Nasenschleimhaut ist dem in anderen SchleimhAuten analog. Das Zylinder- epithel der JAcoBsoNschen Organe ist glykogenreich. Der Glykogengehalt der Zungenepithelien wird gleichzeitig mit der Ausbildung der Papillen wesentlich reduziert. Die primitiven Geschmackszwiebeln verlieren ihr Glykogen dagegen nicht. Den letzteren Angaben liegt die Arbeit SUNDBERGS zugrunde. GIERKE hat sich hier auf summarische Angaben be,,chri~nkt wie: ,,Das Auge ist glykogenfrei". LU]SARSCtt land den Glykogengehalt der Sinnesepithelien ,,eigentfim- lich wechselnd". BRAMMS.RTZ machte die interessante Angabe, dab yon den Zellen der Retina , ,konstant und ausschlieBlich" die Innenglieder der St~behen- und Zapfenzellen Glykogen ffihren.

Das Glykogen in Epithelien. Die Zellen der f6talen menschlichen Epidermis sind reich an Glykogen. Dessen Menge w/tchst hier bis etwa zum 6. Monat (LoMBARDO), sie verringert sich im letzten Drit tel der Schwangerschaft und ist gegen Ende des intrauterinen Lebens - - vielleicht etwas spi~ter - - gleich Null. Im extrauterinen Leben kommt Glykogen in der gesunden Oberhaut nur aus- nahmsweise (E~IRLICH) vor 1. In den Anhangsorganen der Haut : den Talg- und SchweiBdriisen ist beim F6tus im allgemeinen kein Glykogen nachgewiesen worden. UI~I~A hat sporadisches Auftreten beim iXleugeborenen beobachtet. Die ~iuBere Wurzelscheide der Haare 2 enthglt Glykogen in gr6Berer Menge, und auch die Vernix caseosa enth~lt es reiehlich (U=~NA und GOLODS.TZ).

Betrachten wir nun die Verteihmg des Glykogens bei der Genese der Ober- haut genauer. Bekanntlich ist die Epidermis in der friihesten Zeit (etwa bei einem menschl. Embryo yon 15mm) zweischichtig: die kubischen Zellen der Keimschieht werden von den Piattenzellen des Periderms bedeckt. Die Weiter- entwieklung der Epidermis steht im Zeichen der Ausbildung eines S t r a t u m intermedium, welches, anfangs einsehichtig, bald mehrschichtig ~ i rd 3.

Nun sind nach SUNDBERG, Yon dem die exakteste und zuverli~ssigste ein- schlagige Arbeit s tammt,

1. die Zellen in Mitose glykogenfrei, 2. s~mtliche Zellen der zweischichtigen 0berhaut glykogenreich, 3. verschwindet mit Ausbildung der Zwischenschicht das Glykogen ,,flecken-

weise" aus der Keimschieht. Die Zwisehenschicht selbst ist - - wenn auch nicht ganz regelm/~Big - - glykogenreich.

~be r die Vernix easeosa sehreibt U ~ A (S. 234/5): ,,Die Bedeekung der f6talen ]-Iaut mit V. e. macht sich gegen Ende des 6. Monats geltend und ist erst Anfang des 7. stark ausgepr/~gt. Sie nimmt dann im Verlauf der n/~ehsten Zeit noeh zu und erreicht im 8. Monat h/tufig eine ganz universelle Ausbreitung, um gegen die Zeit der normalen Geburt wieder abzunehmen. ])ieser Schwund der V. c. gegen die Geburt hin ist wohl zweifellos a]s eine AbstoBung dcr vorher ausgebildeten V. e. in das Fruehtwasser aufzufassen"4.

1 ~be r das nach U ~ A bei der Verhornung auftretende Glykogen s. Ab- schnitt IV.

2 Vgl. Abschnitt I II . s KOLL~IA~X% J . : ]Zandatl. d. Entwicklungsgesch. I I , Fig. 652. 1917. - -

PII~KUS, :F.: Die Entwicklungsgesch. d. Haut . In: ]{EIBEL-MALLS tIandb. 1. 1910.

4 Siehe aueh X6LLIKER, A.: GrundriB d. Entwicklungsgeseh. 1880.


Die Zellen s~mtlicher Sehleimh~ute des Mensehen fiihren Glykogen prinzipiell in gleicher Menge und Verteilung, wie das Epithel der Haut (SCHI~LE, 8V~DREBG, SIMOn).

Eine gesonderte Besprechung erfordern noch das Epithe] der Zahnanlagen (CREIGHTOl~', GIERKE, SUNDBERG) und die Untersuchung yon CREIGHTON an den Hufen you 6--8 ZoU langen K~lbern und den KraUen einer 3 Zoll langen Katze. CR. fand die Zellen der Zahnanlage bei K~tzchen und Kalbsembryonen glykogenfrei. Beim Meersehweinchen ist Glykogen vorhanden, ,,nicht aber in den Zy- linderzellen der tiefsten Schieht". GIERKE beschreibt ,,die am st~trksteu wuehern- den Zellen der embryonalen Zahnanlagen als frei yon Glykogen". SUNDBERG finder die Zellen der Alveolarlabialleistc, sowie die Schmelzpulpa- und Sehmelz- zellen glykogenreich. Glykogenfrei sind ,,die jiingsten, voranriickenden, termi- nalen Basalzelleu der Zahns~tckchen". Die Elemente der Hufen und Kral]en hat CREIGHTON mit Ausnahme der Basalzellen reich an Glykogen gefunden. ,,It is usual to find the basement row of a stratified epithelium, otherwise filled with glycogen, to be. conspicuously free from the iodine reaction." Analoge Befunde erhob ich an den Anlagen der Federn und Krallen beim Hiihnehen. - -

Die Epithelien der Atmungswege und des Verdauungsschlauches hat SUND- BERG durchweg sehr glykogenreich gefundeu. Bemerkeuswerterweise beeinfluBt das Alter der Embryonen, sofern sie sich weder in den ersten noeh in den letzten Woehen des intrauterinen Lebens befinden, den hohen Glykogengehalt der ento- dermalen Epithelien nieht; es spielt gar keine Rolle, ob die Schleimhaut des Mageus z. B. ,~noch vollkommen glatt, ohne Driisenanlagen" ist oder ob ,,Lab- und Schleimdriisen bereits deutlich hervortreten". Vom Kehlkopf his zu den kleineren Bronchial~stchen, vom Schlundkopf bis zum After sind die gew6hn- lichen Epithelzellen alle mit Glykogen gefiillt. Glykogenfrei sind die mitotischen Zel]en, das Flimmerepithel und die allerjiingsten Endsprossen der Bronchien.

Die Beschreibung S.s stimmt mit den Untersuchungsergebnissen friiherer Autoren in den Hauptziigen iiberein. Schon CL. BERNARD hat Glykogen in den Lungenepithelien (bci Sehafembryonen yon 1--2 cm) und in den ,,eellules ~ la surface de restomac, de l'intestin gr~le et des diverses portions du gros intestin" (bei Kalbs-, Sehaf- und Schweineembryonen yon 3--6 cm) gesehen. ROUGEr erg~nzte diese Angaben, indem er (bei einem Schafembryo yon etwa 2 Monaten) such die ,,v6sicules pulmonaires" und ,,les glandes de LIERERKi~HN" glykogen- haltig land. Von PASCHUTIN stammen ehemische Analysen yon Rindsembryonen, yon BARFURTH histolog. Untersuchungen an Kaninchen in friihen Stadien, an einem Meerschweinehen yon 10 und einem Schaf yon 19 era. Quantitative An- gaben macht CRAMEB. In den Lungen menschl. Neugeborener finder sieh im Mittelwerte 0,15% des uutersuehten Organgcwiehts Glykogen und in den Ge- d~rmen 0,04--0,85% 1. Weitere Arbeiten sind CREIGHTON, GIEEKE, LUBARSCH und MF, YEB ZU vcrdanken, welche an Embryonen versehiedenen Alters yon Kalb, Kaninehen, Katze, Maus und Meersehwcinchen zu ~hnlichen Ergebnissen, wie ihre Vorg~nger gekommen sind. Beachtenswert sind die Befunde yon LUEARSCH, welcher das en.todermale Epithel bei menschl. Friichten aus den ersten Wochen, sowie bei Neugeborenen als relativ glykogenarm beschreibt.

Auf Grund dieser zahlreichen Teiluntcrsuchungen l~Bt sich folgendes Bild yon dem Glykogcngchalt der Epithelien der Atmungs- und Verdauungswege machen: in der ersten H~lfte des intrauterinen Lebens nimmt die Menge des Glykogens stetig (ob relativ und absolut ist noch unentschieden) zu; in dcr zweiten

1 Bei den chemischen Analysen konnte natiirlieh die Fehlerquelle des Knorpelglykogens nicht bcriicksichtigt werden.

des embryonalen Glykogens, insbesondere fiir das Wachstum, 573

verringert sie sich. Kurz nach der Geburt sind nur noch Spuren yon Glykogen nachweisbar. - - Neben den Epithelien linden sich auch in den Lumina der Atmungs- und Verdauungswege grofle Mengen vo~ Glykogen. Das ,,freie Lumen- glykogen" ist erstmalig yon MEYER 1884 beschrieben worden. CRRIaUTO.~ be- atAtigt 1896 den refund, ohne M.s Arbeit zu kennen. SUI~DB~ gab dem iiber- raschenden Produkt den Nsmen und widmete fi lm l~ngere Ausfiihrungen. VASTARI~r-CREsI endlieh glaubt im freien Lumenglykogen den Schliissel zum Glykogenproblem tlberhaupt gefunden zu habenl,

Naeh MEYEg land sieh in den Bronchien, in der Trachea, im Oesophagus eines Kaninchenembrvos yon 30 mm IAnge ein ,,kriimeliger glykogenhaltiger inhalt, der mit soleher Konstanz auftrat und manchmal aueh sehleimige Netze bildete, daft er wohl als ein Sekret der betrelfenden Schleimh~ute aulzufassen war". In einem sl~teren Stadium ,,h~ufte sieh die. Substanz in verst~rktem Marie an". Aueh bei ,,einem menschl. Embryo yore 5. Moz,at waren die Bronehien mit glykogenhaltigem Schleim gefdllt" (S. 18). CRExG~rro~r ist ithnlieher Mei nung nach Befunden bei Kitzehen und Meerschweinchen. Er sprieht yon einer Abscheidung aus den Epithelien. SUNDBERG beobachtete das Auftreten des Lumenglykogens ,,besonders reichlieh.im Traeheo-Bronchialbaum, bei den ~lteren Embryonen aueh im Magendarmkanal. 0fters, aber nicht in soleher Menge und Anordnung, daft man yon einem selbst~ndigen Auftreten des Stoffes in den Fliissigkeiten sprechen kSnnte, land sieh das freie Glykogen in den Mundh6hlen, in den Pharynxr~umen, in der Tuba Eustachii usw." (S. 199).

Die Epithelien der Pleura des Perikards, des Peritoneums usw. enthalten sehr unregelm~Big und nut sehr wenig Glykogen (GIERK~, StT~DBEI~).

])as Glylcogen in Drdsen des Verdauungsschlauchs. Die Mundspeicheldr/isen enthalten bereits in den ersten Stadien der Entwicklung Glykogen. Seine Menge ist am gr6riten in den Zellen der groben Ausfiihnmgsg~nge und nimmt ~on da peripherw~rts stetig ab. Die Endsprossen der Driisen sind glykogenfrei. Mit dem Alter der Embryonen nimmt der Glykogengehalt der Drtisen auch relativ zu (GIERKE, SUNDBERG, YAMAOUCm).'

Von der f~talen Leber wissen wir seit den Untersuchungen PFLi~GERS, dab sie bereits in sehr friihen Entwicklungsstadien Glykogen enth~|t. Die Menge ist grorien Schwankungen unterworfen, im allgemeinen aber sehr gering. Naeh dem genannten Forseher f~llt die qualitative Glykogenprobe bei Kalbsl6ten yon der 6. Woche ab, wenn die Tiere eine L~nge yon etwa 25 em erreieht haben, positiv aus. Derselbe Autor land bei 27 em ]angen Sch~fehen yore 2. M~nat - - 0,79, bei 45 cm langen K~lbchen vom 4. Monat ~ 0,103 Glykogen in % des Organ- gewiehts. Bei Schweinef6ten aus dem 2. und KMbsfSten aus der Mitre des 3. und 4. Monats waren nur die qualitativen Proben positiv s. In der zweiten HAlfte des FStallebens - - der Wendepunkt f~llt beim Menschen in den 6. Monat, beim Kaninehen nach W. CnAMER und LOCKHEAD auf den 25. Tag s - - nimmt tier Glykogengehalt der Leber etwa um das 10fache 4 zu, ohne aber jemals das Maximum zu erreichen, welches die Leber des erwachsenen Individuums kenn- zeiehnet. Den 1--2% Glykogen beim neugeborenen S~ugetier stehen etwa 15-- 20% beim erwaehsenen gegeniiber.

CLOGlVE, WEL~ und IhcHos fanden bei chemisehen Analysen in der Leber mensehl, FOten yon

x Vgl. Abschnitt IV. Schweine sind etwa 4, Kiihe 9, Schafe 5 Monate tri~ehtig.

s Kaninchen tr~gen 4 Woehen lang. 4 Naeh CLOGNE um das 201ache.

5 7 4 P. Jordan: Uber die Bedeutung

3 Monaten . . . . . 1,8 Glykogen (in %.91 ) 31/3 . . . . . . . 3,5 ,, 4 a / 2 , , . . . . . 4,63 ,, 5 ,, . . . . . 5,8 , 5x/2 . . . . . . . 6,18 ,, 9 . . . . . . . 29,55 ,,

W. ADA~O~F ha t in der Leber yon menschl. Neugeborenen yon 20 Wochen . . . . . 1,090

600 ,, . . . . . 1,680 1700 . . . . . . . 0,983 Zucker aus Glykogen,

A. (~RAM~R bei Neugeborenen yon 2050 Wochen . . . . . 1,2 2200 . . . . . . . 1,0 3330 ,, . . . . . 2,15 Glykogen in % des Organge-

wichts nachweisen kSnnen. In ~lterer Zeit s ind mi t - - nach PFLiSGER - - wenig zuverl~ssigen Methoden

folgende Bes t immungen gemacht worden: M ' D o ~ L L - - 2% Glykogen bei e inem Kalb yon 20 Zoll, SxLo~o~ - - 1 ,2--11% bei menschl. Neugeborenen und v. WIT- TICH - - 0,24% bei einem menschl. FOtus vom 4.--5 . Monat.

I m Widerspruch zu den Angaben PFLiiOSRS s teh t die Meinung BERIqARDs, nach welchem die f6tale Leber bis in die Mit te des in t rau te r inen Lebens glykogenfrei bleibt. B.s Unte r suchungen sind yon histologischer Seite, die PFLi~- O~RS bei chemischen Analysen best/ t t igt worden. SU~D~RO mach t darauf auf- merksam, dab in der Gallenblase, sowie in den Galleng~ngen Glykogen fri iher au f t r i t t als in den Leberepithelien. Da bei chemischen Analysen die Leber in toto un te r such t wird, sei dadurch die Meinungsverschiedenhei t BERNARD-PFLi)GER zum Teil erkl~rt. - - Das erste Auf t re ten yon Glykogen in den Leberepi thel ien verlegen LUBARSCr~ und SV•DBERO beim Menschen in den 3. Monat .

Im Pankreas f inde t sich das Glykogen in einer mi t den Mundspeicheldri isen t ibere ins t immenden Verteilung, aber in etwas grSBerer Menge (BERNARD, C R A -

M a R , L U B A R S C H , SUNDBERG). Das Glykogen im Urogenitalsystem. Nach SUNDBERG ,,fiihren die Epi the l ien

der Harnblase , der Ureteren, der Nierenbecken, der SammelrShren der Nieren, der WOLFFSchen und der Mi~LLERschen G~nge Glykogen in m~tBiger Menge". Re- la t iv am reichlichsten ist es in den Epi thel ien der gr6Beren t{ohlrhume. , ,Beinahe absolut glykogenfrei s ind die Zellen der Bow~A~schen Kapseln und s~mtl icher tibriger Abschni t te des sekretorischen Kana l sys tems ."

1 " n " I n den Hoden l and S. die , ,Genita zehe (mit Ausnahme der mi to t i schen) glykogenfiihrend. I m Eierstock en tha l t en die Oocyten in der Regel kein Gly- kogen.

Bei frfiheren Autoren l inden sieh folgende Angaben: B]~RSARD ha t , ,Glykogen in den Harnwegen" beschrieben, ROUC~ET fand ,,toutes les cellules 6pith61iales de l 'apparei l g6nito-urinaire remplies de plasma amylac6e", PASCHUTI~; spr icht yon reichlichem Glykogen in den Nieren yon Rindsfeten, BAgFURT~ finder es in den M~3LLERschen G/~ngen und den Harnwegen bei Kaninehen, Meerschweinchen und Sehafen. CREIGHTON best~t igt letzteren Befund an K~tzchen. GIERKE sah Glykogen in den SammelrShren und Ureteren bei einem Kan inchen yon 6 em und im Uterusepi thel eines M~useembryo, wiihrend die Unte r suchung der Ur- nieren an einem Schweinchen yon 11 ./2 cm und der WoL~'Fschen G~nge an einem .qolchen yon 5 cm negat iv verlief. LU~ARSCH endlich f inder Glykogen in den

Von den Veriassern n icht angegeben.


SammelrShren eines menschl. FStus vom 5.--6. Monat. - - Bei der chemisehen Analyse der 0rgane yon menschl. Neugeborenen gewann A. CRA~ER Spuren yon Glykogen aus der Niere, keines aus den Hoden und nur 0,044% aus einem Uterus

Das Glykogen in endokrinen Organen. GIERKE hat bei einem Schwein von 1,5 cm in der ,,medianen Thyreoideaanlage" Glykogen gefunden. L~BARSCH land es in den Nebennieren bei einem 5 cm langen Kaninchen und einem 4 bis 5 Monate alten FStus. Nach SU~D~ERO enthalten die Epithelien der Se~ild- and der Thymusdrtise miiBige Mengen yon Glykogen. In der Pars nervosa der Hypophyse fehlt es; im Hypophysengang sehwindet es entsprechend der Riick- bildung des Ganges. Die Sympathogonien der Nebenniere enthalten, bes0nders bei i~lteren Embryonen, Glykogen in nicht zu kleiner Menge. Die Nebennieren- rinde enth~lt sp~trlich Glykogen. Der Glykogengehalt der ZUCKERKANnLschen Organe entspricht dem der Sympathogonien der Nebenniere. Die Parathyreoi- deen nehmen unter den endokrinen Driisen eine Sonderstellung ein. SUNDB~.R(~ sehreibt (S. 205): ,,Trotz der Kleinheit der Nebensehilddriisen und ihres sehr langsamen Wachstums - - sie enthalten sehr wenig Mitosen - - gehSren sie zu den glykogenreichsten Organen des Embryos. Der Reichtum der Parathyreoideen- epithelien an Glykogen laBt sich mit dem Glykogengehalt einer Leber des Er- wachsenen vergleichen."

Das Glybogen im Blur und in blutbildenden Organen. Das Blur sowie die Milz und die Lymphdriisen sind bei Embryonen verschiedensten Alters und ver- sehiedenster Klassen und Ordnungen stets glykogenfrei gefunden worden.

III. Glykogen und Wachstum. I n einer Reihe yon klassischen Arbe i t en h a t OTTo WARBURG den

Stoffwechsel wachsender Gewebe un te rsuch t . Aus dem reichen Ergeb- nis seiner Fo r schungen seien die SchluBfolgerungen zusammengeste l l t , welche fiir die hier behande l t en F ragen yon wei t t ragender Bedeu tung sind.

WARBURG h a t die Beweise daffir erbrach~, dab 1. jede Zelle - - wenn auch nur sehwach - - g lyko ly t i sch wi rksam ist, 2. rasch waehsendes Gewebe eine sehr ausgepr/ig~e Glykolyse bes i tz t

- - kein Wachstum ohne Glykolyse und 3. g ib t es Glyko lyse ohne Wachs tum. Die yon WARBURO ausgearbe i t e ten makrochemischen Methoden ge-

s t a t t en es uns, die g lykoly t i sche W i r k s a m k e i t eines be s t immten Ge- webes, d . h . seine F/~higkeit, K o h l e h y d r a t in Milchs/~ure zu spal ten , ers tens i ibe rhaup t nachzuweisen, zweitens aber zu messen. Mikro. chemisch ist es mSglich, das Ausgangsmate r i a l des soeben skizzier ten zel lphysiologischen Vorganges bzw. eine Erscheinungsform desselben in dem lebenden Gewebe zu fassen. Durch das Anschneiden der~Frage, woher dieses Ausgangsmate r i a l s t ammt , wird die Glykolyse aus der bisher igen Bedeu tung eines b iochemischen Einzelvorganges herausgehoben und an den Stoffwechsel des Gesamtorgan i smus angesehlossen. Dar in l iegt der bescheidene W e r t der vor l iegenden his tologischen Unte r - ,suchungen.

I m zwei ten Teil der Ausf / ihrungen wurde da rauf hingewiesen, dab


prinzipiell in jeder ZeUe Glykogen histologisch nachgewiesen werden kann. BERNARD hatte ja geglaubt, im Bindegewebe, im Knorpel und in den Nerven konstant glykogenfreie Gewebe vor sich zu haben. ROU- GET (Knorpe|), I~[EYER (Nerven) und SU~DBERG (Bindegewebe) haben BEB~ARDs Anschauung berichtigt. Nun krSnt die erste These des Che- talkers W ~ U R G die Arbeiten der Histologen.

Betrachten wit nun den zweiten Satz WAR~URGS: Wachstum ist mit Steigerung der glykolyfisehen Wirksamkeit des betreffenden Ge- webes verbunden.

In all den F~llen, wo die Physiologie sich ma]crochemi~cher Methoden bedient, untersueht sie Gewebsschnitte und Organstfiekchen als ganzes. Um den Stoffwechsel waehsender Gewebe messen zu kSnnen, war sie gezwungen, mit Material zu arbeiten, das man gewissermafen mit blol3em Auge wachsen sieht. Die Histdogie dagegen vedolgt die Lebens~ufe- rungen der ,,Elementarorganismen", der einzelnen Zellen. Sie ist in der Lage, das Verst~ndnis biologiseher Vorg~nge, deren groBe IAnien yon der Makrochemie aufgedeckt werden, im einze]nen zu vertiefen, - - in vorliegendem Falle den Begriff des Waehstums sch~ffer zu erfassen und zu differenzieren.

Mit V~-RWORN 1 verstehen wit unter Wachstum Vermehrung der lebendigen Substanz, welehe dureh VergrSferung einerseits der einzelnen Zelle, andererseits der Zahl der Zellen effolgt. Diese einfache, fast ba- nale Unterseheidung erweist sich bei der Betrachtung der Beziehungen des Glykogens zum Wachstum als auferordentlich fruchtbar.

Den Stoffwechsel wachsenden Gewebes hat WARBURG an dem FL~.X- _~ER-JOBLINGsehen Rattenkarzinom untersucht. Es wurde versueht, den Glykogengehalt dieses Tumors histologisch nachzuweisen.

])as Geschwulstgewebe, das sich aus dicht und regellos nebenein- anderliegenden, sehr zahlreiehen, dabei aber kleinen Zellen mit relativ gro~em, h~ufig in Mitose befindlichen Kern zusammensetzte, erwies sich fast stets vollkommen glykogenfrei. Nur in einigen wenigen F~llen waren Spuren yon Glykogen in den Tumoren naehweisbar.

Dieses iiberraschende Resultat konnte an Untersuchungen fiber den Glykogengehalt anderer wachsender Gewebe bekr~ftigt oder berichtigt werden.

Ich w~hlte die Entwieklung des Haares, da gerade ein junges Ka- ninchen sowie Ratten aus der Zeit kurz vor der Geburt zur Verffigung standen. Von pathologischem Material hatte ich andererseits Gelegen- heit, drei F~lle yon spitzem Kondylom zu untersuchen.

Es ergab sieh aueh hier, daft an den Stellen st~rkster Zellvermehrung dem Mitosenreiehtum vollst~ndiger Glykogenmangel entspricht. Weder in den Matrixzellen des ausgebildeten Haares, noch in den Zellen der

1 Allgem. Physiologie.

des embryonalen Glykogens, insbesondvre flit das Waohstum. 577

Haaranlsgen (Haarkeime, Haarzapien usw.) iand sich jemals Glykogen; es ist in geringer Menge in Kolbenhaaren, in gr6flerer in der iiuferen Wurzelscheide zu finden. Dieser suffallende Gegensatz ist entwicklungs- geschichtlich ohne weiteres zu erkl/iren. Bezeichnenderweise fiihrt die ,,Stachelschicht" der iiuBeren Wurzelscheide die Hauptmenge des Gly- kogens, die in Mitose belindlichen Zellen des eigentlichen Stratum ger- minativum sind glykogenfrei.

Dem spitzen Kondylom liegt hochgradige Wucherung des Schleim- hautepithels zugrunde. Daft dieses letztere hierbei yon Glykogen zu strotzen pflegt, ist seit langem (ScHIEL~, BBUNNEa, BOSELLINI, LOM- B~RDO U. a.) bekannt, man verstand abet die eigentiimliche Tatsache nicht zu deuten, man beschr~nkte sich auf den Nachweis des Kohlehydrates. So heift es z .B . bei LOMBAI~UO (S. 456): ,,molto glicogeno nei zaffi epiteliali ipertrofici . . .". Schon ein Blick ins Mikroskop lehrt, daft die (karmin)roten Massen des Glykogens im Zentrum der epithelialen Zapfen yon einer (h~matoxylin)-blauschwarzen Palisade umgeben sind. Die Zellen der Keimschicht, sowie einzelne in Teilung befindliche Stachel- zellen sind glykogenfrei. Der Glykogenreichtum des langsam wachsenden spitzen Kondyloms ist yon groflem Interesse. Um den Rahmen der vorliegenden Arbeit nicht zu sprengen, gehe ich nicht ausf'uhr]icher auf das Glykogen in Geschwiilsten ein. Die ausgedehntesten einschl~gigen Untersuchungen sind LA~GHA~S, BttAULT ulld LUBARSCH ZU verdanken. Hier seien nur erw~hnt der yon SCmEL~., BEST u. a. an PapiUomen der Konjunktiva und Hauth6rnem der Lider gefiihrte Nachweis, dal3 der Glykogengehalt durchaus gutartiger Neubildungen ungeheuer grof sein kann, weiterhin die Ang&ben yon SCHX~.LE, LUBARSCH, M/~LLER, daft die jiingeren Teile eines Tumors glykogen/irmer als die iilteren sind und endlich die Schluffolgerung GIERKES, dal~ das Glykogen der Geschwulst. zellen den gleichen biologischen Gesetzen wie das embryonale gehorcht~

I)iese Beobachtungen werden durch zwei Arbeiten aus neuester Zeit tells direkt, teils indirekt best~tigt.

SUI~DBERG, dessert ausgezeichnete Arbeit ,,Cber das Glykogen in menschlichen Embryonen" w~hrend der Niederschrift dieser Zeilen zu meiner Kenntuis gelangte, land gleich mir die mitotischen Zellen stets glykogenfrei. ])er genannte Autor vermutet, daf der Zucker d~r bei der Kernverdoppelung neuzubildenden Nukleinsiiuren aus dem Glykogen entst~nde. Eine weitere interessante Beobachtung SUNDBERGS ist der Nachweis der Glykogenfreiheit der jiingsten Driisensprossen. Den geringen Glykogengehalt der fStalen Leber bringt SUNDBERG mit ihrem ,,besonders kr~ftigen Organwachstum" in Zusammenhang.

C. F. und G. T. CORI haben das FLLXNERsche Rattenkarzinom, wie auch das JEl~S~.Nsche Rattensarkom makrochemisch analysi~ert und dabei nut geringe Mengen yon Glykogen gefunden.

57S P. Jordan: 0ber die Bedeutung

In welcher Beziehung steht nun der Glykogengehalt der einzelnen Zelle zu ihrer Wachstumsfunktion im Sinne VERWOR~S?

Das Gewebe des FLEXNER-Tumors besteht ~us sehr kleinen, zwar groBkerrfigen, aber ausgesproehen protoplasmaarmen Zellen. Fiir das spitze Kondylom dagegen ist die protoplasmareiehe Epithelzelle kennr zeichnend, deren Kern neben dem dick geschwollenen Zelleib ganz in den Hintergrund tritt. Die Zellen des Rattenkarzinoms sind glykogenfrei, die Zellen des spitzen Kondyloms strotzen yon Glykogen. Bei der bla- sigen Vergr61]erung der Chordazellen trit t in ihnen Glykogen auf, die kleinen Zellen der Haarmatrix sind glykogenfrei.

In wachsendem Gewebe verschwindet das Glykogen bei der ZeUver- mehrung, es erscheint bei der Zellvergr6flerung.

Der HERTWmsche Begriff der Kernplasmarelation klingt an: der Glykogengehalt der wachsenden Zelle ist direkt proportional dem Ver- h~ltnis der Gr61~e der Zelle zu der des Kerns.

, Normalerweise geht dem mehr aktiven Wachstum durch Zellteilung das passivere durch Zellvergr61~erung voran. Pathologisch ist das tiber- stiirzte Wachstum, bei dem Zellteilungen sich auf dem FuBe folgen. Zellen, welche sich rascher vermehren, erreichen ihre gew6hnliche GrSBe nicht. Es dominiert dann der aktive Wachstumsvorgang. Nun sind mitotische Zellen glykogenfrei. Das Gewebe des FLEXNER-Tumors - - es besteht, wie erw~.hnt, aus zahlreiehen kleinen Zellen, yon denen sich viele in Mitose befinden--enth~lt gleichfalls kein Glykogen. Das si)itze Kondylom weist nur in den sich vergrSBernden Zellen Glykogen auf.

Der Glykogengehalt einer Zelle ist ihrer aktiven Wachstumsintensitdt umgekehrt proportional.

Jetzt li~Bt sich aueh die Verteilung des Glykogens bei der (ira II. Ab- schnitt) beschriebenen Genese der Oberhaut zwanglos erkl~ren.

Beim tr~gen Stoffweehsel der zweischichtigen Epidermis (sp~rliche Mitosenbildung, kein Abstoi~en yon oberfl~chliehen Epithelien, daher auch kein Naehschub neuzubildender Zellen) finder kein grol~er Ver- braueh von Glykogen statt. Die Keimschicht fiihrt Glykogen.

Beim lebhaften St~ffwechsel der vielsehichtigen Oberhaut (Aus- bildung der Zwischenschicht, Entstehung der Vernix caseosa) wird in der Epidermis mehr Glykogen verbraucht. Die Keimschicht fiihrt kein Glykogen.

Die Bez.iehungen des Glykogens zum Wachstum sind bisher am ein- gehendsten von BRAULT {1894---1904) er6rtert und in folgendem Satz zusammengefaBt worden: die Waehstumsintensit~t (und damit die Ma- lignit~t) eines Neoplasmas ist direkt proportional seinem Glykogen- gehalt !

Der beste Beweis gegen diese Annahme BRAULTS ist der Reichtum an Glykogen des spitzen Kondyloms.

des embryonalen Glykogens, insbesondere fiir das Wachstum. 579

VERA ADAMOFF zieht aus chemisehen Glykogenbestimmungen an Hiihnehen den SchluB, dab Waehstumsenergie und Glykogengehalt in keiner Beziehung zueinander stehen. GIERKE auBert sieh sehr vorsichtig: ,,eine direkte Beziehung zwischen Proliferation und Glykogengehalt ist aus den Befunden beim Embryo nicht ableitbar. Die 0r te starker Zell- vermehrung haben oft keinen oder nur geringen Glykogengehalt". LU- BARSCE stimmt mit GIERKE iiberein: ,,Es besitzen nieht immer die am st~rksten wuchernden ~ellen den gr6Bten Glykogengehalt . . . z .B . n immt in Leber und Darm der Glykogengehalt mit Abnahme des Mi- tosenreichtums zu." Zitate aus SUNDBERGS Arbeit hatte ich bereits Gelegenheit zu bringen.

Es ist bezeiChnend, dab die 1Kehrzahl der angefiihrten Autoren in raseh wachsendem Gewebe vermehrte Mengen yon Glykogen zu linden sich bemfiht. In der Kiiehe wird der Keller gesucht.

Diese Untersuchungen der Morphologie des Stoffweehsels wachsender Gewebe bilden eine beseheidene Erg~nzung der These WA~BURf~S: ,,kein Wachstum ohne Glykolyse" - - in wachsendem Gewebe/indet nut Verbrauch und keine Ablagerung yon Glykogen start.

Der dritte Satz W~RBURGS :,,es gibt Glykolyse ohne Wachstum", macht es wahrscheinlieh, dab das Problem des embryonalen Glykogens keine einheitliche LSsung zu l~ t . Diese Frage soll im folgenden erSrtert werden.

IV. Uber die Bedeutung des embryonalen Glykogens. Es hat nicht an Versuchen gefehlt, das Problem des embryonalen

Glykogens einer LSsung n~her zu bringen. Je naeh Temperament des Forschers sind entweder seharf beobaehtete Einzelbefunde zur Allgemein- giiltigkeit erhoben oder, yon vorsichtigeren Charakteren, alle M5glieh- keiten sorgsam erwogen und often gelassen worden.

Die Kernfrage ist, ob das embryonale Glykogen, wie etwa das H~mo- globin, eine ,,spezlfische", nur dieser chennschen Verbindung eigentiimliche Aufgabe im Leben der Zelle zu erffillen hat.

Die Auffassung CLAUDE BERNARDS blender durch ihre Einheitlich- keit und strenge Logik. BERNARD hat ja das Glykogen in der Leber entdeckt, und es ist ungemein reizvoll zu verfolgen, ~ie seine Lehre yon der ,,glycogdnie du foie" als toter Faden auch seine Theorie vom embryonalen Glykogen durchzieht.

In der ersten H~lfte des intrauterinen Lebens ist nach BERNARD die Leber im Gegensatz etwa zur fStalen Epidermis oder den Lungenepi- thelien glykogenfrei. Wo kommt das Glykogen der letzteren her ~. BER- NARD suchte konsequent nach einer neuen Bildungsst~tte yon Glykogen und fand sie im Amnion und in der Plazenta. BERNARD spricht direkt yon ,,cellules h~patiques de l'amnios". Er glaubt eine Funktion der Plazenta gefunden zu haben, ,,qui jusqu'alors 5tait rest~e inconnue et

Z. f. Zel lforschung u. mikr . Ana tomie Bd. 6. 3 8

580 P. Jordan: Uber die Bedentung

qui parait supplder la fonetion glyeogdnique du foie pendant les premiers temps de la vie embryonnaire". Die Aufgabe des Glykogens defmiert BERNARD folgendermaflen: ,,I1 est permis de penser, que chez le fcBtus la mati~re glycogAne a un r61e important/~ remplir dans le ddveloppe- ment organique. . , les mati~res glycog~ne, et amylacde semblent se prd- senter comme un principe constituant du p r ~ , au sein duquel s'aceomplit l'dvolution organique". ~be r die Art der ~Poeritihrung des Glykogens aus der Plazenta in die Frucht iiuBevt sich BERNARD nut unbestimmt. Er spricht yon einer ,,diffusion" und erinnert an den Zucker. gehalt der Amnionfliissigkeit.

Die Theorie BERNARDS forderte die Opposition bereits seines Zeit. genossen ROUG~.T heraus. Dieser ist der Entdecker des Knorpelglyko- gens und behauptet, Glykogen in den Knorpelzellen zu finden, schon bevor es in der Plazenta nachzuweisen sei. Rova~.T 'glaubt nicht an die ,,plaques hdpatiques de l'amnios. Les grandes cellules glycog~nes du placenta ne sont autre chose que des cellules dpithdliales hypertro- phiques de la muqueuse utdrine; cette modification est un acbs de /a vie propre des ces dldments et n'a eertainement aueune relation avec la glycogdnie hdpatique". . . . . .

Es ge~angen somit gleich die beiden ersten Bearbeiter der Frag e yon der Bedeutung des embryonalen Glykogens zu verschiedenen, wenn attch nicht direkt entgegengesetzten Schluflfolgemmgen: BERNARD sieht im Glykogen ,,un prineipe constituant du protoplasma", RouG~T im Auf- treten desselben nut ,,un acre de la vie propre" der Zelle. Wie Su~rD- B~RG treffend bemerkt, ,,ist von ROUGET die ganze Lehre B~.RNAnDs ersehiittert worden und damit waren Streitfragen aufgerollt, welche nun 60 Jahre die Forschung bescb~iftigt haben".

Die neueren einscbliigigen Arbeiten, sowie meine Untersuchungen entscheiden im Sinne yon ROVGET.

Fiir das Knorpelglykogen sind folgende drei Tatsa~hen besonders bezeichnend :

I. die am schlechtesten mit Gef~6en versorgten, sowie die kurz vor der Reife stehenden Knorpelzellen sind am reichliehsten mit Glykogen versehen (G~YlZZETTO, eigene Untersuehungen),

2. die Menge des Glykogens im Knorpel wird wohl dutch da~ Alter, nieht abet dutch dbn allgemeinen Ern~hrungszustand des Individuums ~xler Kranldmiten beeinflul3t (v. G.[ERKE, GUIZZETTO) und

3. wird es im Laufe des Lebens langsam verbraueht (Gl~Lzzs~ro). Auf Grund dieser Beobachtungen ist mit Sieherheit anzunehmen,

daft die dem Knorpelgewebe zugefiihrten Kohlehydrate hier als Glykogen abgelagert werden, nieht um sofort verbraueht, sondern um thesauriert zu werden./)as GlyIc~gen des Knor?)el.s lzat die Bedeutung van Reserve~w~erial.

des embryonalen Glykogens, insbesondere f/ir das Wachstum. 581

Eine iihnliche Rolle spielt wohl das Glykogen in der Plazenta. ,,Das sich in den ersten Stadien der Plazentation an der Grenze zwischen f6talen und maternsden Geweben anh/~ufendc Glykogen dient", um DRIES- SlmS Worte anzufithren, ,,als Reservematerial zur Nahrung dcr Frucht in einem Stadium, wo das mtitterliehe Blur noch nicht zur Geniige die Zotten umspiilt". Derselbe Autor, dem die genaueste histologische Un- tersuchung zu verdanken ist 1, m6chte ,,das Hauptgewicht auf den be- merkenswerten Befund legen, dab das mensehliche Ei (sowie auch dasjenige des Kaninchens und der weil)en Maus) in einem gewissen Stadium der Entwicklung umgeben ist yon einer Schicht glykogenreichen Ge- webes." ])as Glykogen finder sich nut im miitterlichen Teil der Plazenta. Seine Menge ist am gr6flten in der ersten Zeit der Schwangersehaft. Mit zunehmender Reife des Mutterkuehens schwindet sein Glykogen. Die zur Ausstol3ung gelangende Plazenta ist fast frei davon.

CLOGN~, W~L~ und PICRON finder_ in einer menschl. Plazenta vom 3. Monat = 2,75 g Glykogen, in der reffen nur etwa = 1 g. W. ClCAMmt und LOCKH~A~ sehreiben: ,,Die maternelle Plazenta (beim Meerschweinchen) enthglt schon friih Glykogen, bald in der gleichen Menge, wie die normale Leber ausgewachsener Tiere und verlu~lt sich sobis zum 24. Tage. Von nun ab sinkt der Glykogengehalt des Mutterkuchens."

Einen sehr interessanten Zusammenhang betonen die beiden letzt- genannten Autoren. Die Menge des Glykogens in der Leber vergr61)crc sieh ,,with the beginning of the decrc~ase in the placental glycogen".

B ~ w g T H hat als erster hervorgehoben, dal3 das Glykogen beim Aufbau komplizierter Substanzen - - wie z. B. des Chitins oder der Horn- bfldungen der Sgugetiere - - als Nebe#pvod#/d abgespalten werden k6nnte, und hat aui diese Weise das Glykogen der iiul]eren Wurzelscheide wachsender Haare gedeutet. B ~ T H s Schiller KmOH entwickelte /ihnliche Gedanken bei der Besprechung der Panzerbfldung beim Fhd3krebs.

Es war bereits CL. B~R~AltD sufgefallen, daft der Glykogengehalt der Gewebe des Flullkrebses in hohem Mal]e yon der Periodizitgt der Hgutungen beeinfluflt wird. Nach KIRC~ betr~gt der Glykogengehalt 4 Monate vor der H&utung nur etwa 0,080//0 des gesamten KSrpergewichts, kurz vor der Hiiutung 0,400//o und wghrend der H~utung 0,82%. Gleichzeitig findet eine Glykogenanhgufung im Bindegewebe statt, welche Tatsache man mit der Entstehung des bekanntlich Zucker enthaltenden Chitins in Verbindung gebracht hat.

UN~rA sieht das bei der Verhornung in der infrabasalen Hornschicht regelmgl)ig auftretende Glykogen als Nebenprodukt der Keratinbil- dung anL

Eine sehr eigentiimliehe Tatsache ist der Glykogengehalt der Zellen tier VerniT caseosa (Us~x). In diesem FaRe wird Glykogen aus dem f6talen K6rper entfernt. ~ (~l~/kogen/~ ~ z / ~ ~ ~ . Ob das

1 Weitere VerOffentlichungen stammen yon GODZT, LANO]~CNS und vieleu a nderen.

2 Ieh erinnere an das Olykogen in Kolbenhaaren~ VgL Ahsehnitt 3 8 *


freie Lumenglykogen ausgeschieden (MEYER, SU~DBE~G) oder wieder rfickresorbiert wird (VAsTAm.~I-CREsI), ist nicht entschieden.

Die Tatsache des Vorkommens von freiem Lumenglykogen ha t VASTARIsI-CREsI die Veranlassung gegeben, dem Glykogen auch eine mechanische Fun]aion zuzuschreiben, Der genannte Forscher sieht die Aufgabe des Glykogens in der Lumenbildung. Der ProzeB der Um- wandlung solider Anlagen in hohle Gebilde soll folgendermaBen ver- laufen: zun~ichst vermehren sich die Zellen lebhaft (Stadium der Pro- ]iferation), dann fiillen sie sich mit Glykogen, wobei sie sich bis auf das zehnfache vergrSBern (Stadium der Infiltration) und schlie~lich platzen die Zellen (Stadium der zellul~ren Dissolution).

Auf die Bedeutung des Glykogengehaltes der embryonalen Musku- latur brauche ich nichi n~her einzugehen. Die Arbeiten zahlreicher Forscher, yon O. ]~ASSE bis O. MEYERHOF, haben diese Frage geklKrt.

Problematischer ist die eigenartige Verteilung des Glykogens im Nervengewebe. Dabei sind nach WARBLTRO die graue Hirnsubstanz und die Netzhant stark glykolytisch wirksam. Es liegt in dieser Tatsache eine gewisse Analogie zum Stoffwechsel der Rattentumoren. Bei aus- geprKgter glykolytischer Wirksamkeit des Gewebes - - negativer oder nur schwach positiver Ausfall der histologischen Glykogenproben. WAR- BURO sagt: ,,Hier kSnnte man, um die Einheitlichkeit zu wahren, die Annahme machen, die Waehstumsruhe der Ganglienzellen sei eine in hohem MaBe scheinbare ~ . . . Wir wollen eine solche Annahme ,ad hoc' nieht machen, vielmehr schlieBen, dab der Organismus d i e . . . Spaltungs- reaktion, fiber die er verfiigt - - die Spaltung yon Kohlehydrat zu Milch- s~ure --- verschiedenen Zwecken dienstbar macht. Er verwendet sie im Muskel zur Gewinnung yon mechaniseher Arbeit, in der waehsenden Zelle zur Gewinnung von Substanz, er mag sie in anderen F~llen zu anderen Zwecken verwenden."

Das embryonale Glykogen hat keine einheitliche Bedeutung. Der bunten Mannigfaltigkeit im Vorkommen entspricht eine nicht minder vielseitige Verwendung. Die wichtige, bisher ungeniigend gewiirdigte, mittelbare Bedeutung des Glykogens ffir das Wachstum habe ieh in der vorliegenden Arbeit darzustellen und zu beweisen versueht.

Das Glykogen ist nur eine, fiir den Histologen am leichtesten zu fassende Zwischenstufe im Stoffwechsel der Gewebe (v. GIE~KE). Die nahen Beziehungen" des Glykogens einerseits zu der Gruppe der reduzierenden Kohlehydrate, andererseits zu der Milchs~ure, verspreehen Erfolg dem Versuch, dureh histoehemische Darstellung der genannten KSrper den Zuckerstoffweehsel der Zelle genauer zu erfassen. Den Weg

1 In diesem Zusammenhang ist an die Beobachtung yon BRAMMERTZ zu eriunern, dab das Glykogen der Netzhaut bei Be]ichtung schwindet


zu den reduzierenden Subs tanzen haben schon vor langen Jah ren Bo- tan iker gewiesen~. Den Nachweis der Milchsiiure ha t in neuester Zeit CH~ISTELLER versucht .

Zusammenfassung. I. Systematische Unte r suchungen bei Entwicklungsvorg~ngen er-

gaben neue Tatsachen fiber das Vorkommen von Glykogen. Insbeson- dere wird die sogenannte Vakuolisierung der Zellen der Chorda dorsalis auf Glykogeneinlagerung zurtickgeffihrt.

I I . Glykogen ist im Prinzip in jeder Zelle embryonaler Gewebo nachweisbar. . Es ha t keine einheitliche Bedeutung: es dient als Energie- quelle, als I~eservematerial bei der Ern~hrung usw. An Wachs tums- vorg~ngen ist Glykogen bei der VergrSl~erung der Ze]le, n icht aber bei der Zel lvermehrung histologisch nachweisbar. Je starker die glykolytische Wirksamkei t eines Gewebes, desto geringer ist sein Gebalt an Glykogen.

Es sei mir gestat tet , Her rn Prof. Dr. HEINRmH POLL, auf dessen An- regung vorliegende Arbei t en t s t anden ist, an dieser Stelle meinen ergebensten und herzliehsten Dank auszusprechen ffir das warme u n d f6rdernde Interesse an meiner Arbeit , fiir das l i ebens~ i rd ige Zurver- f i igungstellen der Mittel seines Ins t i t u t s u n d fiir die aul~erordentlich bereitwillige und wirksame Unte rs t i i t zung beim Bescbaffen des Materials.

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x Vgl. auch STuLER.


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Über die Bedeutung des embryonalen Glykogens, insbesondere für das Wachstum