Ergebnisse

Teil VII

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3.7 Aggregation und Knötchenbildung

3.7.1 Spontane Zellaggregation

Wird L. forficatus- oder S. cingulata-Haemolymphe in vitro genommen, kommt es nicht nur zu den oben beschriebenen Exocytosen und Fragmentierungen und damit verbundener Koagulation der Haemolymphe, sondern nach kurzer Zeit ist auch eine Aggregation der Haemocyten zu beobachten.

In unverdünnter Haemolymphe von S. cingulata haben die Haemocyten nach 30 min kleine Knötchen gebildet. Dabei sind die Discoiden Haemocyten besonders aktiv: Sie vakuolisieren und zerfallen, und bilden schließlich das Zentrum der Aggregation. Jedoch bleibt der Kern mit einem granaarmen Cytoplasmarest zurück. Um die Discoiden Haemocyten herum sammeln sich nun Granulocyten an (Abb. 20, 21 u. 76).

Auch in den Spreitungspräparaten mit Kulturmedium auf Glasobjekträgern (aber weniger auf Cellophanfolie) waren solche Aggregationen bei beiden Chilopoden immer wieder zu beobachten.

3.7.2 Stimulation der Knötchenbildung - S. cingulata

Nach Zugabe von Erythrocyten (RRBC), Latexkugeln (LB-5) oder Baumwollfasern zu S. cingulata-Haemocyten auf Cellophan in Graces-Medium wurde die Aggregation der Haemocyten verstärkt. Es bilden sich recht große Zellklumpen (ø bis 120 µm), in die auch die Fremdkörper mit eingeschlossen sind (Abb. 77, 78, 80-82, 85 u. 86). Die Knötchen sind unregelmäßig geformt. An der Knötchenoberfläche bilden die Haemocyten keinen geschlossenen Zellverband, so daß sie im REM-Bild 'rauh' und ungeordnet erscheinen. Die Zellen im Innern stehen in lockerem Kontakt zueinander, zwischen ihnen bleiben große Interzellularräume erkennbar (Abb. 82, 85, 86, 87-88).

In der Umgebung der Knötchen liegen zahlreiche einzelne Haemocyten (Abb. 80 u. 81) Oft sind diese nur wenig gespreitet, und auch discoide Formen kommen häufig vor (Abb. 83).

Wurden die Haemocyten allerdings mit lMl inkubiert, kam es zu einer erheblich stärkeren Aggregation der Haemocyten (Abb. 79). Diese Knötchen, mit einem Durchmesser zwischen 40 und 170 µm (max. 360 µm Länge), sehen schon von außen regelmäßig und abgerundet aus (Abb. 79, 91 u. 92). Auch die kleineren Ansammlungen von Haemocyten scheinen regelmäßig aufgebaut zu sein; z.T. sind ihre Oberflächen aber noch nicht dicht geschlossen, so daß hier Fragmente der Discoiden Haemocyten zu erkennen sind (Abb. 95).

Nur wenige Haemocyten liegen in der Umgebung der Knötchen mit lMl, und diese Haemocyten waren dann stärker gespreitet als in den Präparaten mit LB-5 oder RRBC. Einzelne Zellen in der Nähe der Knötchen bilden sehr lange, auf das Knötchen zu gerichtete Filopodien aus, die zu Filopodien von Zellen des Knötchens Kontakt aufnehmen (Abb. 91 u. 94)

Die regelmäßige Oberfläche der durch lMl stimulierten Knötchen wird von einer Schicht epithelartig eng angeordneter Granulocyten gebildet, die ihre Cytoplasmaschweife nach außen strecken (Abb. 92, 93). Die Vielzahl dieser Lamellopodien gibt den Knötchen eine 'rüschenartige' Oberfläche.

Die Zellen im Innern der Knötchen sind sehr dicht gepackt, Interzellularräume sind selten, die Zellmembranen benachbarter Haemocyten liegen großflächig eng aneinander (Abb. 93, 96, 97). Innerhalb der oberflächennahen Zellschichten sind noch oft Filopodien zu finden, weiter nach innen fehlen sie. Die meisten Zellen in den Knötchen enthalten nur noch wenige Grana, dagegen sind große, mit strukturiertem Material gefüllte Vakuolen häufig.

Auch in der bewegten Zellkultur mit Ml gebildete Knötchen wurden sehr groß. Sie waren aber nicht so gleichmäßig aufgebaut wie die aus der ruhigen Zellkultur auf Cellophan. Insbesondere enthielten sie eine umfangreiche extrazelluläre Matrix, in die große Mengen von Bakterein eingebettet waren.

3.7.3 Knötchenbildung mit Partikeln - L. forficatus

In der bewegten Zellkultur mit Ml haben die L. forficatus-Haemocyten nach einer Stunde Knötchen gebildet, die in ihrem Aufbau an die von S. cingulata erinnern (Abb. 101 u. 103). Auch hier sind an der Außenseite Granulocyten mit Lamellopodien angeordnet, und die meisten Haemocyten im Innern der Knötchen sind granaarm und dicht an dicht gedrängt. Sphaerulocyten, die wohl mehr zufällig mit eingeschlossen sind, degranulieren nicht. Stellenweise sind in die Knötchen Bakterien eingeschlossen.

Wurden statt Ml Enterobacter cloacae oder E. coli in das Kulturmedium gemischt, wurden die Knötchen ganz ähnlich kompakt aufgebaut. Enterobacter cloacae agglutinierte aber zu größeren Gruppen und wurde erst dann von Haemocyten umschlossen (Abb. 105)

Die Knötchen bzw. Kapseln mit Cytodex 1 oder Baumwollfasern zeigen wiederum große Interzellularräume zwischen den Zellen (Abb. 111 u. 112), wie sie auch bei S. cingulata mit inerteren Partikeln auftraten. Mit den Latexkugeln (LB-16) bildeten sich Knötchen, die insofern anders waren, als hier viele Kugeln von vergleichsweise wenigen Haemocyten verklumpt worden waren (Abb. 109 u. 110). Dabei spreiten sich Plasmatocyten und Granulocyten auf und zwischen den vergleichsweise großen Partikeln, die so miteinander verklebt werden.

Die Dopa-Inkubation der Knötchen mit Cytodex 1 und LB-16 führte zur Melanisierung einiger Haemocyten in den Knötchen. Es wurde aber keine besondere Anordnung von PO-positiven Haemocyten innerhalb der Kapseln beobachtet; die Verteilung erscheint eher zufällig zu sein (Abb. 109-112).

3.7.4 Zellkontakte, Transfer von Carboxyfluorescein

Die Haemocyten in den Knötchen beider Chilopoden haben großflächige enge Zellkontakte miteinander. Ultrastrukturell waren aber keine besonderen Stukturen, wie z.B. Desomsomen, zu erkennen. Nur manchmal war ein recht breiter Cytoplasmasaum parallel zur Zellmembran auffällig arm an Organellen.

Mit dem Farbstofftransfer-Versuch sollte gezeigt werden, daß zwischen den Haemocyten Gap junctions bestehen, die für die Zell-Zell-Kommunikation während der Knötchenbildung verantwortlich sein könnten.

Bis 80 min. nach Zugabe von ungefärbten frischen Haemocyten zu CF-gefärbten Haemocyten in Spreitungspräparaten wurden bestimmte Haemocytengruppen beobachtet und fotografiert. Die Zellen blieben in den Präparaten motil, und es konnten schon zu Beginn gebildete sowie sich neue bildende Zellkontakte zwischen gefärbten und ungefärbten Zellen über längere Zeit beobachtet werden. Dabei zeigte sich in keinem Fall ein Farbstofftransfer, weder bei S. cingulata, noch bei L. forficatus (Abb. 120 a-d').

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