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Freudenstein, Gertrud Maria (2014): Histologische, histochemische und ultrastrukturelle Untersuchungen am Eileiter des Straußes (Struthio camelus), Histological, histochemical and ultrastructural studies of the ostrich oviduct (Struthio camelus). Dissertation, LMU München: Tierärztliche Fakultät
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Abstract

Meine Arbeit befasst sich mit der histologischen, histochemischen und elektronenmikroskopischen Analyse des Eileiters des Straußes (Struthio camelus). Als Untersuchungsmaterial dienten die Eileiter von acht geschlechtsreifen und zwei nicht geschlechtsreifen Blauhals-Schwarzhals-Hybriden aus der Straußenfarm Donaumoos in Leipheim. Die Histomorphologie wurde mittels konventioneller Färbungen (H.E.-Färbung, van Gieson-Resorcinfuchsin-Färbung, Trichromfärbung nach Masson und Goldner, Alcianblau 8GX-Färbung, Perjodsäure-Schiff-Reaktion) dargestellt. Glykohistochemisch wurden durch den Einsatz von Lektinen die Kohlenhydratstrukturen untersucht. Mittels immunhistochemischer Techniken wurde das Zytoskelett sowie die Verteilung von Östrogen- und Progesteronrezeptoren im Straußeneileiter studiert. Unter Verwendung eines Transmissionselektronenmikroskops konnte die Ultrastruktur ermittelt werden. Der Eileiter kann in die fünf Abschnitte Infundibulum, Magnum, Isthmus, Uterus und Vagina unterteilt werden. Das Epithel der untersuchten Tiere war im gesamten Eileiter ein mehrreihiges, hochprismatisches Epithel, welches sich aus Zilienzellen und sekretorischen Zellen zusammensetzt. In der Lamina propria mucosae finden sich charakteristische Drüsen im kaudalen Infundibulum, Magnum, Isthmus, Uterus und im uterovaginalen Übergangsbereich. Die Alcianblau-Färbung zeigt sich für pH 2,5 und pH 1,0 positiv im Oberflächenepithel des Infundibulums und Magnums der geschlechtsreifen Strauße und im Oberflächenepithel von Uterus und Vagina sowohl der adulten als auch der juvenilen Tiere. In der Vagina sind es vorrangig die Epithelzellen am Boden von Schleimhauteinstülpungen, die Alcianblau-positiv erscheinen. Die PAS-Reaktion fällt bei den adulten Straußen im Epithel des Infundibulums, und in Epithel und Drüsen sowohl des Magnums als auch des Isthmus positiv aus. Geschlechtsreife und nicht geschlechtsreife Laufvögel weisen eine positive PAS-Reaktion im Oberflächenepithel von Uterus und Vagina auf. Durch die Trichromfärbung konnten Mukosubstanzen zum einen im Epithel des tubulären Infundibulums und des Uterus, zum anderen in den Magnum- und Isthmusdrüsen der adulten Tiere festgestellt werden. Das Vaginalepithel zeigt sich bei geschlechtsreifen und nicht geschlechtsreifen Tieren positiv für Mukosubstanzen. Mittels glykohistochemischer Untersuchungen wurden die Zuckerstrukturen auf den Zellen des Eileiters nachgewiesen. Es wurden sowohl FITC-konjugierte als auch biotinylierte Lektine verwendet. Für die Durchführung der Analysen mit FITC-konjugierten Lektinen kamen Canavalia ensiformis Agglutinin (ConA), Pisum sativum Agglutinin (PSA), Lens culinaris Agglutinin (LCA), Ricinus communis Agglutinin (RCA), Peanut Agglutinin (PNA), Griffonia simplicifolia Lektin I (GSL-I), Dolichos biflorus Agglutinin (DBA), Soybean Agglutinin (SBA), Wheat germ Agglutinin (WGA), succinyliertes Wheat germ Agglutinin (WGAs), Ulex europaeus Agglutinin I (UEA-I), Phaseolus vulgaris Erythroagglutinin (PHA-E) und Phaseolus vulgaris Leukoagglutinin (PHA-L) zum Einsatz. Als biotinylierte Lektine wurden Viscum album Agglutinin (VAA), Sophora japonica Agglutinin (SJA), Sambucus nigra Agglutinin (SNA), und Maackia amurensis Agglutinin I (MAA-I) verwendet. Im Eileiter des Straußes konnte die Bindung von ConA, LCA, PSA, VAA, SJA, SNA, WGA, WGAs, MAA-I, PHA-E und PHA-L festgestellt werden. Lediglich schwach binden RCA und DBA. Keine Bindung konnte für die Lektine PNA, GSL-I, SBA und UEA-I ermittelt werden. Anhand immunhistochemischer Methoden wurden zytoskelettale Elemente sowie Hormonrezeptoren im Eileiter des Straußes untersucht. Hierbei wurde mittels spezifischer Antikörper die Lokalisation von Tubulin, Vimentin, Panzytokeratin, Zytokeratin (CK) 5, CK 14, CK 18, CK 19, alpha-smooth muscle actin (α-SMA), non-muscle myosin (NMM), Östrogenrezeptor alpha (ER-α) und Progesteronrezeptor (PR) bestimmt. CK 19 konnte hierbei lediglich im Vaginalepithel festgestellt werden. ER-α zeigt sich ausschließlich in den Uterindrüsen der geschlechtsreifen Strauße immunpositiv. Für CK 7 und CK 8 konnten keine immunpositiven Strukturen im Eileiter ermittelt werden.

Abstract

In my thesis, I analyzed the morphology of the oviduct of the ostrich (Struthio camelus) using histological, histochemical and ultrastructural techniques. The oviducts of eight mature and two immature blueneck-blackneck hybrids were used in my study. The histology was studied using several light microscopical staining methods (Hematoxylin and Eosin, van Gieson´s resorcin-fuchsin, Masson´s trichrome, Alcian blue, PAS-reaction). A glycohistochemical analysis was performed using different lectins to determine the carbohydrate structures of the oviduct. Using immunohistochemical methods, the cytoskeleton as well as the location of estrogen and progesterone receptors was studied. The ultrastructure was explored using a transmission electron microscope. The ostrich oviduct can be morphologically divided into five regions, the infundibulum, magnum, isthmus, uterus and vagina. All regions display a columnar, pseudostratified lamina epithelialis, consisting of ciliated and secretory cells. Proprial glands are found in the tubular infundibulum, magnum, isthmus, uterus and utero-vaginal junction. Alcian blue was positive for pH 2,5 and pH 1,0 in the epithelium of the infundibulum and magnum of adult ostriches as well as epithelial cells of the uterus and vagina of both, adult and juvenile birds. In the vagina, the Alcian blue regions of the epithelial cells are predominantly located at the base of mucosal folds. PAS-reaction shows positive results for the epithelium of the infundibulum, magnum and isthmus of mature ostriches. Also, mature ostriches display a positive PAS-reaction in the glandular cells of both, magnum and isthmus. Mature and immature ratites are PAS-positive in the epithelium of uterus and vagina. Using Masson´s trichrome, mucous substances could be identified in the epithelium of the tubular infundibulum and uterus, and within proprial glands in magnum and isthmus of adult ostriches. The vaginal epithelium was positive for mucous substances in both, mature and immature birds. Using glycohistochemical techniques, carbohydrate composition of the oviduct was examined. FITC-conjugated lectins utilized were concanavalin agglutinin (ConA), pisum sativum agglutinin (PSA), lens culinaris agglutinin (LCA), ricinus communis agglutinin (RCA), peanut agglutinin (PNA), griffonia simplicifolia agglutinin I (GSL-I), dolichos biflorus agglutinin (DBA), soybean agglutinin (SBA), wheat germ agglutinin (WGA), wheat germ agglutinin succinylated (WGAs), ulex europaeus agglutinin I (UEA-I), phaseolus vulgaris erythroagglutinin (PHA-E) and phaseolus vulgaris leukoagglutinin (PHA-L). Biotinylated lectins applied were viscum album agglutinin (VAA), sophora japonica agglutinin (SJA), sambucus nigra agglutinin (SNA) and maackia amurensis agglutinin I (MAA-I). In the oviduct of the ostrich, binding sites for ConA, LCA, PSA, VAA, SJA, SNA, WGA, WGAs, MAA-I, PHA-E and PHA-L were determined. A weak affinity to oviduct tissue was found for RCA and DBA. The lectins PNA, GSL-I, SBA and UEA-I do not bind to any structures in the ostrich oviduct. Immunohistochemical methods demonstrated the location of the cytoskeleton components tubulin, vimentin, pancytokeratin, cytokeratin (CK) 5, CK 14, CK 18, CK 19, alpha-smooth muscle actin (α-SMA), non-muscle myosin (NMM), as well as the hormone receptors estrogen receptor alpha (ER-α) and progesterone receptor (PR). However, CK 7 and CK 8 could not be localized in any part of the ostrich oviduct, and CK 19 could only be identified in the vaginal epithelium. ER-α was shown to be immunopositive only within the glandular epithelium of the uterus of mature ostriches.