Kinetics of the Enzymatic Pattern in the Testis

Kinetik der Enzymmuster im Hoden Basierend auf der Stadieneinteilung von Leblond und Clermont (1952a, b) wird die “Morphologie” der Enzymaktivitäten der Thiaminpyrophosphatase (TPP-ase), der sauren Phosphatasen (ACP-asen), der Adenosintriphosphatase (ATP-ase) und der Steroid-3β-ol-dehydrogenase (St-3β-ol-DH) während der Spermatogenese der Ratte beschrieben. Es wird gezeigt (Fig. 1, 2) daß

• 1 die Kinetik des Enzymmusters mit den Entwicklungsschritten während der Spermatocyto- und Spermiogenese korreliert ist und damit die Chemocytoarchitektur, vor allem der Geschlechtszellen, charakteristischen Veränderungen unterworfen ist.
• 2 das Enzymmuster Einblicke in die Chemohistoarchitektur des Testis ermöglicht und damit auf Interaktionen zwischen Geschlechtszellen und zugeordneten somatischen Zellen hinweist.

Die Kinetik des Enzymmusters läßt sich besonders gut am Beispiel der TPP-ase und der ACP-asen demonstrieren. Zum Zeitpunkt des ersten Auftretens — bei der TPP-ase das Präleptotänstadium in Stadium VII, bei den ACP-asen das Pachytänstadium in Stadium VII — ist die Aktivität beider Enzyme zunächst im Cytoplasma verteilt. Unter ständiger Zunahme der Aktivität in den folgenden Stadien kommt es allmählich zu einer kernnahen Konzentration beider Enzyme, die schließlich in Form dichter Farbstoffkugeln im Bereich des Golgiapparates nachweisbar sind. Mit dem Eintritt in die erste und zweite Reifeteilung verschwindet die Aktivität beider Enzyme. Nur im Golgifeldbereich der II-Spermatocyten in Interphase sind beide Enzyme schwach positiv. Mit dem Auftreten der ersten Spermatiden in Stadium I sind auch die TPP-ase und die ACP-asen wieder deutlich positiv. Im Bereich des Acrosoms finden sich Farbstoffkugeln, die deutlich kleiner sind als die Farbstoffkugeln im Bereich des Golgifeldes der Spermatocyten. In Stadium V verschwinden die ACP-asen, während die TPP-ase sich in Stadium VII mit den Golgifeldern vom Acrosombereich löst und in die Schwanzregion wandert, wo sie bis zum Stadium XIV schwach nachweisbar ist. Im letzten Abschnitt der Spermiogenese, in dem die Spermatiden elongiert sind und einen besonders engen Kontakt zum Cytoplasma der Sertolizellen aufweisen, erscheinen die ACP-asen im Cytoplasma der Sertolizellen in den Stadien XII—XIV als diffuser Niederschlag im Bereich der Grenzlinie zwischen Sertolizellen und den Köpfen der elongierten Spermatiden, während die TPP-ase zunächst in den Stadien XI-XIV im basalen Bereich der Sertolizellen nachweisbar ist und dann in den Stadien I—IV als wimpelförmige Bänder von der Basalmembran bis in die Nähe der Köpfe der elongierten Spermatiden reicht. Die ACP-asen und die TPP-ase verschwinden allmählich in den Stadien I—III bzw. IV—V. In geringerem Maß zeigt auch die ATP-ase ein stadienabhängiges Verhalten. Von den Stadien IX—X an ist sie im apicalen Cytoplasmabereich der Sertolizellen um die Köpfe und Mittelstücke der elongierten Spermatiden nachweisbar. Sie nimmt dann an Konzentration und Kondensation bis zur Ausschleusung der Spermatozoen in die Kanälchen in Stadium VIII ständig zu. Stark positiv ist die ATP-ase vor allem im boundary tissue und in der Wand der kleinen Gefäße. Die St-3β-ol-DH ist innerhalb der Tubuli seminiferi nur im Bereich der elongierten Spermatiden nachweisbar. Sie ist hier schwach positiv. Die Leydigzellen zeigen eine mäßige bis starke Aktivität.