Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Adaptive Veränderungen im Verdauungstrakt des Netzpython (Python reticulatus) in Abhängigkeit von der Nahrungsaufnahme

Luz, Sonja

The thesis gives a detailed description of the specific anatomy and histology of the digestive tract of the Reticulated python (Python reticulatus), as closely related to possible adaptive changes of the intestinal system which could occur after starvation. 41 animals (2.0 m to 3.5 m of body length, 4 to 9 kg of body weight, 20 males and 21 females) of different feeding stages as well as starvation periods were dissected, and material was sampled for light microscopical purposes. Preparation techniques were chosen to avoid shrinkage of the delicate tissues, and to preserve normal tisse structure. Besides histological stainings, glycoconjugate histochemical methods were applied, including lectin histochemistry. The macroscopical anatomy of the Reticulated python did not differ from that one described for other Booid snakes; slight variations were visible in the extension of the air sacs. The caudal portion of the oesophagus had high longitudinal mucosal folds together with high amounts of mucus that protect from the reflux of highly aggressive stomach juices. The stomach showed three parts (cardia, fundus, pylorus), macroscopically the small intestine was rather uniform, and could be differentiated from the large intestine because of the 3 to 4 cm long caecum. The ÒplushyÓ epithelial surface of the small intestine differed from that one of the large intestine, that exhibited a smooth mucosa and longitudinal folds as well as cross-banding. In situ pancreas and spleen were more than 4 cm apart, the pancreas also had numerous (> 5) main pancreatic ducts, which ran parallel to each other into the small intestine. There was no relation between sex, body length and body weight in all snakes studied. The microscopical anatomy of the digestive tract showed a mammal-like main layer system. The single-layered epithelium of the oesophagus consisted mainly of goblet cells, the other cells of the epithelium were columnar and ciliated. Depending on the feeding status or the length of the starvation period, two different types of the oesophageal epithelium were found, as related to the maturation of the goblet cell secretions. The single-layered epithelium of the stomach had a PAS-positive apical zone. Only the lam. propria of the stomach contained glands. These fundus (gastric) glands could be divided into a neck part and a main glandular body. The neck cells of the glands produced a PAS-positive mucus, that was released into the gastric pits. For the gastric glands new results according the organisation of chief and parietal cells could be made. The pylorus region exhibited only mucous neck cells for building up the mucosal protection layer. The intestinal villi of the small intestine from not fed and/or starving animals seemed to have a pseudostratified, columnar epithelium.The number of goblet cells increased towards the caudal part of the small intestine. Enlargement of the resorbing surface of the small intestine after feeding was performed by streching of the organ, and reflected by changes of the pseudostratified epithelium into a more or less single-layered epithelium. Lymph sinusoids and blood vessels of the lam. propria as well as lipid vacuoles as found in the epithelium after feeding, were responsible for changes in organ mass. With its single-layered epithelium with many goblet cells and no villi intestinales, the large intestine differed in histologically from the small intestine. Moreover, this part of the digestive tract showed large lymph sinusoids. Measurements of the epithelium in all parts of the intestine illustrate the secret output after feeding and also the process of regeneratin. In the pancreas, the endocrine islets relatively large and mainly located in the cranial portion, and were not demarcated by connective tissue from the exocrine part. Small Langerhans-islets and single endocrine cells were distributed throughout the whole parenchyma. The different parts of the pancreatic duct system were found intra- and interlobularly, and could be functionally differentiated after special staining. The close relation between pancreas and spleen was obvious by a small endocrine juxtasplenular pancreatic lobe contacting directly the spleen. The liver contained large amounts of glycogen, especially after long starvation periods. The lectinhistochemical methods demonstrated positive reactions for free sugars especially at the surface of the mucosa, in the cell membranes, and in the intercellular substance. Mature goblet cells (dark-violet coloration in the PAS-staining) showed no reactions, i.e. free terminal sugers were available only during mucus development. Around the neck cells of the gastric glands, strongly positive reactions could be observed in peripheral cell parts (cell membrane and/or intercellular substance). The results obtained are discussed from a biological point of view in relation to starvation in the Reticulated python.  

Die Arbeit beschreibt die speziellen Anatomie und Histologie des Verdauungstraktes des Netzpythons (Python reticulatus), und bezieht mögliche adaptive Veränderungen nach verschiedenen Hungerperioden mit ein. Hierfür wurden 41 Tiere (2,0 m bis 3,5 m Körperlänge, 4-9 Kg KGW, 20 männliche und 21 weibliche Exemplare) verschiedener Fütterungsstadien und Hungerperioden seziert sowie Material für lichtmikroskopische Zwecke entnommen. Für die LM kamen Einbettungs- und Schneideverfahren zum Einsatz, die eine Schrumpfung der empfindlichen Gewebe verhinderten und ihre natürliche Struktur weitgehend erhielten. Neben histologischen Übersichtsfärbungen wurden kohlenhydrathistochemische Nachweismethoden eingesetzt, die lektinhistochemische Untersuchungen einschlossen. Die makroskopische Anatomie des Netzpythons entsprach derjenigen anderer Boidea, nur die Lage der Luftsäcke war unterschiedlich. In der Speiseröhre traten nach Fütterung Schleimansammlungen auf, die zusammen mit Schleimhautfalten einen Refluxschutz gegen die aggressiven Magensäfte darstellten. Der Magen zeigte drei Regionen (Cardia-, Fundus-, Pylorusregion) einteilen, der Dünndarm wirkte makroskopisch einheitlich, konnte aber vom Dickdarm durch das 3 - 4 cm lange Caecum sowie die andersartige Wandstruktur abgegrenzt werden. Im Unterschied zum Plüschteppich“ der Dünndarmoberfläche, offenbarte der Dickdarm eine glatte Oberfläche mit Längsfalten und Querbänderung. Das Pancreas und die Milz lagen mehrere Zentimeter voneinander entfernt in der Körperhöhle, das Pancreas besaß eine Vielzahl (>5) von Hauptausführungsgängen, die getrennt und parallelverlaufend in den Anfangsabschnitt des Dünndarms mündeten. Die Leber war stets dunkelviolett gefärbt, glatt und glänzend; gelbliche Fettlebern waren bei keinem der Tiere zu verzeichnen. Die Körperlänge der Tiere stand nicht in Zusammenhang mit dem Gewicht oder dem Geschlecht. Die mikroskopische Anatomie zeigte für den Verdauungstrakt eine säugetiertypische Wandschichtung. Das einschichtige Epithel der Speiseröhre bestand überwiegend aus Becherzellen, zwischen denen sich hochprismatische, mit Zilien besetzte Zellen einschoben. Abhängig von Fütterungsstadium und der Hungerperiode traten zwei unterschiedliche Epitheltypen auf, und Becherzellen einen deutlichen Reifungsprozess ihrer Sekrete einschlossen. Das einschichtige, hochprismatische Epithel des Magens wies apikal eine PAS-positive Schleimzone auf. Die Lam. propria des Verdauungstraktes offenbarte nur am Magen Drüsenanteile. Diese Fundusdrüsen zeigten einen Drüsenhals mit PAS-positiven, schleimproduzierende Zellen, welche in die Magengruben mündeten, sowie einen Drüsenkörper der die säugerabgeleitete Kenntnis zu Haupt- und Belegzellen mit bestätigte. Der Pylorus besaß nur am Grund der Foveolae Drüsenzellen zur Unterstützung des Schleimhautschutzes. Am Dünndarm besaßen die Zotten im nüchternen Zustand zunächst ein mehrreihig-hochprismatisches Epithel, in dem die Becherzellzahl nach kaudal zunahm. Nach Fütterung vergrößerte sich die Resorptionsfläche u.a. durch Dehnung der Wandstrukturen, wobei aus dem mehrreihigen ein überwiegend einschichtiges Epithel wurde. Die Dünndarmzotten besaßen Muskelzellbalken, die eine Kontraktion dieser Strukturen ermöglichen (Zottenpumpe). Blasige Auftreibungen des Epithels nach der Fütterung wiesen Einlagerung von Fettvesikeln auf. Lymphsinusoide und Blutgefäße in der Lam. propria unterstützen die Massenzunahme des Organs. Der Dickdarm unterschied sich histologisch deutlich vom Dünndarm; zahlreiche Becherzellen bildeten hier das einfache, hochprismatische Epithel, strukturelle Veränderungen im Bezug zur Fütterungs- und Hungerproblematik ließen sich nicht erkennen. Auffällig erschienen jedoch die stark ausgeprägten Lymphsinusoide der Lam. propria. Messungen der Epithelhöhe aller Darmabschnitte verdeutlichten zudem Abgabeprozessen der Sekrete nach der Fütterung, sowie Regenerationsprozesse. Im Pancreas fielen große, vermehrt am kranialen Pol auftretende und nicht bindegewebig abgegrenzte Langerhans-Inseln auf. Ansonsten zeigten sich einzelne oder kleinere Inseln von endokrine Zellen überwiegend gleichmäßig über das exokrine Läppchenparenchym verteilt. Die einzelnen Abschnitten des Gangsystems konnten mit Hilfe von Spezialfärbungen funktionell definiert werden. Histologisch war zudem ein Zusammenhang zwischen Pancreas- und Milzgewebe nachweisbar, bei dem endokrines Pancreasgewebe in Form eines kleinen juxtasplenulären Apparates direkt das Milzgewebe kontaktierte. Die Leber wies besonders nach langem Hungern große Mengen an Glycogen auf. Die lektinhistochemischen Nachweisverfahren demonstrierten besonders an der Schleimhautoberfläche, an Zellmembranen und in der Interzellularsubstanz freie Zuckerreste. Die reifen“, in der AB-PAS-Färbung dunkelviolett erscheinenden Becherzellen zeigten keine entsprechende Reaktion, d.h., dass nur während der Heranreifung des Schleims terminale Zuckerreste vorliegen. Um und an den Halszellen der Fundusdrüsen des Magens waren deutliche Lektinreaktionen zu verzeichnen (Zellmembranen, Interzellularsubstanz). Die gewonnenen Befunde werden abschließend in Relation zur Hungerproblematik des Netzpythons aus biologischer Sicht interpretiert.  

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Luz, Sonja: Adaptive Veränderungen im Verdauungstrakt des Netzpython (Python reticulatus) in Abhängigkeit von der Nahrungsaufnahme. Hannover 2002. Tierärztliche Hochschule.

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