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Localization and dynamic changes of glycogen in frog retina adapted to darkness or light—I

1972; Elsevier BV; Volume: 12; Issue: 10 Linguagem: Inglês

10.1016/0042-6989(72)90032-6

1878-5646

Arnold Schabadasch, Susanna A. Schabadasch,

Neuroscience and Neuropharmacology Research

A histochemical analysis of glycogen distribution in structures of frog retina was carried out according to the method of A. L. Schabadasch by intravital intravascular fixation of frogs by a special mixture inactivating glycogen breakdown and by using a selective colour reaction following salt periodate oxidation of polysaccharide (with solutions of neutral or slightly alkaline reaction). Unlike results reported in the literature, glycogen has been demonstrated to be distributed in all retinal layers in conditions of dark adaptation and low temperature. A characteristic feature was the presence of this polysaccharide in the outer, and, notably, inner synaptic neuropile; the terminal “boutons” of typical synapses were enriched with glycogen, a situation which was observed along the entire extent of unmyelinated presynaptic nerve ramifications. Moreover, the polysaccharide accumulated in various junctional (“contact”) zones (e.g., in pericellular “rims” of amacrine, bipolar, horizontal and ganglionic neurocytes), which cannot be specified by conventional neurohistological impregnation technique; the detection of glycogen suggests a metabolic adjustment of the junctional zones to perception and transmission of signal information. Mu¨ller neuroglia cells actively participate in the polysaccharide metabolism of the retina, including the photoreceptor layer. Transition to daylight brings about hypertrophy of glycogen depositions in synapses and junctional zones, particularly in the bipolar cell layer; in Mu¨ller cells the “baton” shaped form of glycogen accumulations predominates. On analyse par histochimie la distribution du glycoge`ne dans les structures de la re´tine de grenouille en utilisant la me´thode de A. L. Schabadasch: fixation vitale intravasculaire des grenouilles par un me´lange spe´cial qui inactive la destruction du glycoge`ne, et re´action colore´e se´lective apre`s oxydation du polysaccharide par un sel de periodate, en solution neutre ou faiblement alcaline. Contrairement aux donne´es cite´es dans la litte´rature, on constate que le glycoge`ne se distribue dans toutes les couches de la re´tine en adaptationa`l'obscurite´eta`basse tempe´rature. Un fait caracte´ristique est la pre´sence de ce polysaccharide dans les neuropiles synaptiques externes et surtout internes; les “boutons” terminaux des synapses typiques s'enrichissent en glycoge`ne, situation qu'on observe le long de la totalite´des ramifications nerveuses pre´synaptiques et non mye´line´es. En outre le polysaccharide s'accumule dans les diverses zones de jonction (“contact”), c'est-a`-dire dans les “bordures” pe´ricellulaires des cellules amacrines, bipolaires, horizontales et ganglionnaires, lesquelles ne peuvent paseˆtre spe´cifie´es par la technique d'impregnation usuelle en neurohistologie; la de´tection du glycoge`ne sugge`re un ajustement me´tabolique des zones de jonction pour la perception et la transmission du message d'information. Les cellules de ne´vroglie de Mu¨ller participent activement au me´tabolisme du polysaccharide dans la re´tine, y compris la couche des photore´cepteurs. Le passagea`la lumie`re du jour produit une hypetrophie des de´poˆts de glycoge`ne dans les synapses et les zones de jonction, en particulier dans la couche des cellules bipolaires; dans les cellules de Mu¨ller la forme en “baˆton” pre´domine pour les accumulations de glycoge`ne. Es wurde eine histochemische Untersuchung der Glykogenverteilung in den Strukturen der Froschnetzhaut durchgefu¨hrt, wobei nach der Methode vonA. L. Schabadasch durch intravitale intravaskula¨re Fixierung der Fro¨sche durch eine Spezialmischung der Glykogenabbau inaktiviert und durch Benutzen einer spezifischen Farbreaktion, die auf die Perjodat Oxidation von Polysachariden erfolgt (mit neutralen oder leicht alkalischen Lo¨sungen). Im Unterschied zu Ergebnissen der Literatur konnte gezeigt werden, daβ sich Glykogen bei Dunkeladaptation und niedriger Temperatur in allen Schichten der Retina befindet. Charakteristisch war die Anwesenheit dieses Polysacharides in dera¨uβeren und merklich inm inneren synaptischen Neuropil. Die End “bouton” von typischen Synapsen waren mit Glykogen angereichert, eine Situation, die entlang der gesamten unmyelinisiert pra¨synaptischen Nervenvera¨stelungen zu beobachten war. Auβerdem sammelte sich das Polysacharid in verschiedenen Verbindungs(“Kontakt”)Zonen (im allgemeinen in perizellula¨ren Ra¨ndern von Amacrinen-, Bipolar-, Horizontal- und Ganglienzellen), die nicht durch konventionelle neurohistologische Impra¨gnierungstechniken spezifiziert werden ko¨nnen; der Nachweis von Glykogen la¨βt eine stoffwechselma¨βige Anpassung der Kontaktzonen zur Entdeckung undU¨bertragung von Information vermuten. Mu¨llers Gliazellen nehmen aktiv am Polysacharid-Stoffwechsel einschlieβlich der Photorezeptorenschicht teil.U¨bergang zu Tageslicht fu¨hrt zu einer Hypertrophie der Glykogenablagerung in Synapsen und Kontaktzonen insbesondere in der bipolaren Schicht, in Mu¨ller Zellen sind die “baton”-fo¨rmigen Arten von GlykogenAnha¨ufungen vorherrschend. Гиcтoхимихecкий aнaлиз pacпpeдeлeнзя гликoгeнa в cтpyктypaх ceтхaтки глaзa лягyшки ocyщecтвлялcя пo мeтoдyA. Л. Щaбaлaщa пyтeм пpижизнeннoй внyтpнcocyдиcтoй фикcaцми жнвoтнoгo cпeциaлйнoй cмecью, инaктивиpyющeй ткaнeвoй гликoгeнoлиз, и избнpaтeльиoй цвeтнoй peaкциeй пocлe coлeвoгo пepмoдaтнoгo oкнcлeния пoлиcaхapидa (пpи нeйтpaльнoй нли cлaбoщeлoхнoй peaкции pacтвopoв). B oтлихиe oт дaнных литepaтypы, дoкaзaнo pacпpeдeлeниe глнкoгeнa вo вceх cлoях peтины, B ycлoвиях тeмнoвoй aдaптaции н низкoй тeмпepaтyы. Xapaктepнo нaлихиe пoлмcaхapидa в нapyжнoм и, ocoбeинo, вo внyтpeннeм cннaптихecкoм нeйpoпилe; тepминaльныe “бyтoны” тнпихых cинaпcoв oбoгaщeны гликoгeнoм, кoтopый нaблюдaeтcя тaкжe пo вceмy пpoтяжeнню бeзмякoтных пpecкнaптихecкнх нepвиых paзвeтвлeниий. Kpoмe тoгo, пoлнcaхapнд нaкaпливaeтcя в paзнooбpaзных “кoнтaктных зoнaх” (нaпp. в пepицeллюляpных “oбoдкaх” aмaкpинoвых, бипoляpных, гopнзoнтaльных и гaнглнoзных нeвpoцитoв), кoтopыe нe cпeцифицмpyютcя пpн oбыхнoй нeйpoгнcтoлoгихecкoй тeхннхe импpeгнaцин; Oбнapyжeниe гликoгeнa cвндeтeльcтвyeт o мeтaбoлихecкoй пpиcпocoблeинocти “кoнтaтных зoн” к вocпpнятию н пepeдaхe cнгнaльнoй инфopмaции. Mюллepoвcкнe нeйpoглнaльныe клeтки aктнвнo yхacтвyют в пoлиcaхapмднoм oбмeнe ceтхaтки в тoм хиcлe н нa ypoвнe фoтopeцeптopнoгo cпoя. Пepeхoд к днeвнoмy ocвeщeнкю oбycлoвливaeт гнпepтpoфию гликoгeнoвых oтлoжeний в cинaпcaх и “кoнтaктных зoнaх”, ocoбeннo в cлoe бипoляpoв; в Mюллepoвcкнх клeткaх пpeoблaдaeт пaлoхкoвнднaя фopмa нaкoплeний гликoгeнa.