Elektronenmikroskopische Studien an Leberschnitten 

 von Thyroxin-behandelten Ratten 



H. ScHULZi, H. Low, L. Ernster und F. S. Sjostrand 



Aus dem Anatoniischen Inst it lit des Karolinska Institutes und dem 

 Wennei-Giens Institiit der Universitdt Stockholm 



Die Schilddriisenhormone bewirken eine Labilisie- 

 rung der zelluliiren Multienzymsysteme, wie bioche- 

 mische Ergebnisse von Aebi und Abelin (1 ), Tapley, 

 Cooper und Lehninger ( 1 3) und von Klemperer (6, 7) 

 gezeigt haben. Martius und Hess (8, 9) fanden bei 

 steigenden Thyroxinkonzentrationen eine fortschrei- 

 tende Hemmung der oxydativen Phosphorylierung 

 in der Atmungskette, die bis zu einer vollstiin- 

 digen Entkopplung fiihrt. Eigene Studien an iso- 

 lierten Mitochondrien von thyreotoxischen Ratten- 

 lebern ergaben, daB die Wirkung des Thyroxins 

 wahrscheinlich eher verbunden ist niit strukturellen 

 Veriinderungen der Multienzymsysteme als mit einer 

 spezifischen Hemmung einzelner Enzyme (2, 3). 



Wir haben unsere elektronenmikroskopischen 

 Untersuchungen durchgefiihrt, um Befunde der 

 Morphologie biochemischen Ergebnissen gegeniiber 

 zu stellen. 



Eine zusammenfassende Beschreibung der submi- 

 kroskopischen Struktur der normalen Rattenleber 

 wurde bereits von Fawcett (4) durchgefiihrt. Palade 

 und Siekevitz (11) beriicksichtigten vorwiegend die 

 Lebermikrosomen. Das Verhalten der Lebermito- 

 chondrien unter pathologischen Bedingungen wie 

 Hunger und akute Hypoxie untersuchten Gansler 

 und Roullier (5), sowie Molbert und Guerritore (10). 



Erwachsene Ratten erhielten intraperitoneal eine 

 tagliche Dosis von 0,4 mg DL-Thyroxin (Hoffmann- 

 La Roche) uber 5 Tage; am sechsten Tag wurden die 

 Tiere getotet und Leberstuckchen von 0,5-1 mm 

 Kantenlange lebensfrisch nach Sjostrand (pH 7,2) 

 fixiert. Postmortale Veriinderungen versuchten wir 

 auszuschlieBen, indem wir zu jedem Versuch ein 

 Normaltier unter denselben Bedingungen priiparier- 

 ten, sowie nur Schnitte aus der Oberfliiche der 

 Gewebsstuckchen verwandten. Die Schnitte fertigten 

 wir an mit dem Ultramikrotom nach Sjostrand. Fiir 

 die Aufnahmen benutzten wir das RCA EMU 2c 

 Elektronenmikroskop. Die in den Tabellen und im 

 Text angegebenen MaBe sind das statistische Ergeb- 

 nis von Messungen an verschiedenen Leberzellen 

 von den untersuchten sechs Ratten: iiber 100 Mes- 

 sungen liegen den jeweiligen Zahlen zugrunde. 



Zum lichtmikroskopischen Nachweis des Glyko- 

 gens mit dem Fiirbeverfahren nach Best wurden 

 einige kleine lebensfrische Leberstuckchen von den 

 Versuchs- und Kontrolltieren zur Vermeidung der 

 „Glykogenflucht" funf Minuten mit einer m 3 

 NaOH-Losung behandeh (12), danach in absolutem 

 Alkohol fixiert und in Paraffin eingebettet. 



In unseren elektronenmikroskopischen Studien 

 untersuchten wir besonders die Veriinderungen an 

 den Lebermitochondrien. Nach Behandlung mit 

 Thyroxin zeigen die Mitochondrien eine deutliche 

 Schwellung und eine Aufhellung der Matrix. Die 

 Aufhellung der Matrix beginnt immer in der Mitte 

 eines Mitochondriums und nimmt allmiihlich zur 

 Peripherie zu. In Normaifallen besteht die Matrix 

 aus einer iiber das ganze Mitochondrium gleich- 

 maBig verteilten, feingranulierten Grundsubstanz von 

 miiBiger Osmiophilie (Abb. 1). Bei einer Schwellung 

 ist sie zusammengesetzt aus unregelmaBigen Flecken 

 mit unterschiedlichem, weniger dichtem Kontrast 



Abb. I: Aiissclinitl aus einer normalen Leberzelle der Ratte. 

 Zahlreiche liings- und quergeschnittene Mitochondrien. Im 

 Cytoplasma auBerdema-Cytomembranen sowie doppeltkon- 

 turierte Membranen, die die Mitochondrien zirkuliir umge- 

 ben. Elektronenoptisch 8600 , Abb. 24000 . 



^ Wissenschaftlicher Assistent am Pathologischen Institut 

 der Medizinischen Akademie Diisseldorf; Stipendiat der 

 Stadt Diisseldorf. 



