Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Das endokrine Pankreas des Weißbüschelaffen (Callithrix jacchus)

König, Jessica

In mammals, the endocrine cells of the pancreas represent  an endocrine micro-organ, which is disseminated in the exocrine pancreas as the Islets of Langerhans, small groups of cells (cell clusters) and single cells. In all localizations of the mammalian pancreas, at least four types of cells can be identified: insulin-producing B-cells, glucagon-producing A-cells, somatostatin-producing D-cells and PP-cells, which produce pancreatic polypeptide. In the past, a few authors have described distinctive features of the endocrine pancreas of the Callithrix jacchus according to diabetic state or other diseases, without analyzing the physiological constitution of the marmoset pancreas in detail. One of those diseases is wasting marmoset syndrome, which is characterized by loss of weight and recurring diarrhea with normal food intake, and poses a huge problem in breeding colonies. In this study, the endocrine pancreases of 57 Callithrix jacchus of different ages from two different laboratory animal housing facilities (DPZ and external facility) were thoroughly examined. In 32 animals paraffin slides were stained using the SABC-method for pancreatic hormones and a detailed immunhistochemistry analysis was carried out. The most important parameters of the endocrine Islets (size, design and quantity), insulate and extrainsulate endocrine cells (number and topographic disposal) were examined. Six of the animals showed signs of the wasting marmoset syndrome. The pancreases of another 25 animals were used in fluorescence activated cell sorting (FACS) and analyzed according to the quantitative allocation of their endocrine cells. The Islets of Langerhans of Callithrix jacchus, especially in regards to quantity and size, showed a significant age-dependence. With increasing age, the number of endocrine pancreatic islets decreased, while the size of the Islets increased. The endocrine cells in the extrainsulate space of the pancreas represented a significant part of the whole endocrine pancreas and also showed a decline with increasing age, with the exception of the PP-cells; their percentage increased with age. By comparing healthy animals and the animals with wasting marmoset syndrome (WMS), it was shown that the Islets of infected animals were smaller in size, but present in a greater number compared to healthy animals. The quantities of B-, A- and D-cells of animals with WMS were significantly higher, but the number of PP-cells was fewer. The pancreas does not seem to play a decisive role in the pathogenesis of WMS.

Die endokrinen Zellen des Pankreas der Säugetiere stellen in ihrer Gesamtheit ein endokrines Mikroorgan dar, dass sich in Form der Langerhans’schen Inseln, kleinen Zellgruppen (Zellcluster) und Einzelzellen zusammensetzt. Im Wesentlichen handelt es sich bei den beteiligten Zellen um Insulin-produzierende B-Zellen, Glucagon-produzierende A-Zellen, Somatostatin-produzierenden D-Zellen und die PP-Zellen, die das so genannte Pankreatische Polypeptid produzieren. In der Vergangenheit wurden gelegentlich Auffälligkeiten des endokrinen Pankreas bei Weißbüschelaffen im Zusammenhang mit diabetischen Stoffwechsellagen oder anderen Erkrankungen beschrieben, ohne dass der physiologische Struktur dieser Pankreasteile genauer untersucht worden sind. Zu den Erkrankungen gehörte auch das Wasting Marmoset Syndrome, ein Bestandsproblem in Zuchtkolonien, das mit erheblichem Gewichtsverlust und rezidivierender Diarrhoe bei normaler Nahrungsaufnahme gekennzeichnet ist. Vor diesem Hintergrund wurde das endokrine Pankreas von insgesamt 57 Weißbüschelaffen aus zwei verschiedenen Labortierhaltungen (DPZ und externe Einrichtung) unterschiedlichen Alters untersucht. Bei 32 Tieren erfolgte eine detaillierte Immunhistochemie an Paraffinschnitten, die mit Hilfe der SABC-Methode sequentiell für die Pankreashormone angefärbt. Dabei wurden zum einen die wichtigsten Parameter der Langerhans’schen Inseln (Größe, Form, Anzahl), und zum anderen die darin enthaltenen und extrainsulär gelegenen endokrinen Zellen (Anzahl und topographische Anordnung) ausgewertet. Sechs dieser Tiere zeigten Anzeichen eines Wasting Marmoset Syndroms. Bei 25 Tieren wurde eine FACS-Untersuchung der Pankreas zur Quantifizierung der verschiedenen endokrinen Zellen durchgeführt.  Die Langerhans’schen Inseln von Callithrix jacchus zeigten eine deutliche Altersabhängigkeit hinsichtlich ihrer Anzahl und Größe. Während mit zunehmendem Alter der Tiere die Anzahl ihrer endokrinen Pankreasinseln sinkt, nimmt deren Größe stetig zu. Die endokrinen Pankreaszellen im extrainsulären Raum stellten einen nicht unwesentlichen Anteil am gesamten endokrinen Pankreasparenchym dar und zeigten ebenfalls eine Abnahme mit zunehmendem Alter der Tiere mit Ausnahme der PP-Zellen, die einen Anstieg des prozentualen Anteils an ihrer Gesamtzahl aufweisen. Der Vergleich zwischen gesunden Tieren und Tieren die am Wasting Marmoset Syndrom (WMS) erkrankt waren, ergab, dass die Inseln der erkrankten Tiere zwar kleiner, jedoch zahlreicher sind als die der gesunden Tiere. Die Zellzahlen liegen für B-, A- und D-Zellen im Pankreas der erkrankten Tiere deutlich höher als im Organ der gesunden Tiere, während die Zahl der PP-Zellen im Pankreas der Tiere mit WMS geringer ist als im Pankreas gesunder Tiere. Dies scheint bei der Pathogenese des WMS eher von untergeordneter Bedeutung zu sein.

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König, Jessica: Das endokrine Pankreas des Weißbüschelaffen (Callithrix jacchus). Hannover 2011. Tierärztliche Hochschule.

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