Free nucleotides as markers for physiological changes in eleocytes of Nereis virens (Annelida, Polychaeta)
C. MÄRKER, U. HOEGER; Institut f. Zoologie der Universität Mainz, Saarstr. 21, D-55099 Mainz
Elaeocyten sind spezialisierte Coelomzellen. Sie sind von entscheidender Bedeutung für die relativ synchron verlaufende Gametogenese. An die Elaeocyten werden vor und während der Gametogenese geschlechts- und phasenspezifisch unterschiedliche Anforderungen gestellt. Sie knospen in die Coelomflüssigkeit (Mahlein F, Fischer A & Hoeger U 1992: Verh Dtsch Zool Ges 85, 253) bevor Keimzellen nachweisbar sind und phagocytieren dort Muskelfragmente des Hautmuskelschlauchs (Defretin R 1949: Annls Inst océanogr, Monaco 24: 117). Außerdem synthetisieren und sezernieren weibliche Elaeocyten Vitellogenin, einen Reservestoff, der von den Eizellen aufgenommen wird (Fischer A, Rabien H 1991: J Exp Zool 260, 106). Und sie sezernieren verschiedene Nukleoside, die von den Keimzellen aufgenommen werden (Geier G, Hoeger U 1993: Verh Dtsch Zool Ges 86.1, 89). Nachdem die in der Coelomflüssigkeit vorliegenden Coelomzellen fraktioniert waren, wurden die neutralisierten PCA-Extrakte der Elaeocyten durch Festphasenextraktion an hydrophoben Säulen vorgereinigt. Die resultierende Phase polarer Metabolite wurde mittels HPLC (Anionenaustauscher) in Zweikanaldetektion analysiert. Dabei ergab sich folgendes Bild: Im Spektrum freier Nukleotide unterscheiden sich Elaeocyten verschiedener Entwicklungsstadien deutlich. Die Elaeocyten sexuell indifferenter Tiere (i-Tiere, erste Phase) verfügen, bei relativ geringen ATP-Konzentrationen (<1,2mmol/l),über Mengen an AMP und ADP (10-30mmol/l), die die physiologischen Konzentrationen in allen bekannten tierischen Geweben dramatisch überschreiten (Hoeger U, Märker C & Dunn J J Exp Biol, im Druck). Die Elaeocyten reifender männlicher und reifender weiblicher Tiere (zweite Phase) unterscheiden sich wiederum deutlich: Elaeocyten reifender männlicher Tiere zeigen weiterhin die hohen AMP- und ADP-Konzentrationen, wogegen die Konzentrationen bei den Elaeocyten reifender weiblicher Tiere stark absinken. Die Elaeocyten laichbereiter Tiere (dritte Phase) beiderlei Geschlechts verfügen insgesamt über geringe Mengen von Adenosinnukleotiden (0,01-0,8mmol/l); männliche und weibliche Zellen unterscheiden sich nun in den Summenkonzentrationen. Auch CDP ist in Elaeocyten von i-Tieren und reifenden männlichen Tieren, vergleichbar mit AMP und ADP, in erhöhten Konzentrationen (0,6-3,0mmol/l) nachweisbar. Das CDP wird, analog zu den für AMP und ADP beobachteten Konzentrationsveränderungen, im Verlauf der Geschlechtsreifung reduziert. Die Guanosinnukleotide erscheinen in physiologischen Konzentrationen in den Elaeocyten aller untersuchten Tiere ([GMP+GDP+GTP]=0,1-0,2mmol/l). Nur die Elaeocyten laichbereiter weiblicher Tiere zeigen niedrigere Werte (0,01-0,04mmol/l). In den GDP-Mannose-Konzentrationen dagegen unterscheiden sich die Elaeocyten reifender männlicher (0,04-0,25mmol/l) von denen reifender weiblicher Tiere (0,12-0,75mmol/l). Der Abbau der hohen AMP-und ADP-Konzentrationen führt nach unserer Hypothese zu den entsprechenden Nukleosiden. Diese werden in die Coelomflüssigkeit abgegeben und dort von den Keimzellen aufgenommen (Hoeger U, Geier G 1994: Verh Dtsch Zool Ges 87.1). Der Abbau findet bei männlichen und weiblichen Tieren zu unterschiedlichen Zeitpunkten der Gametogenese statt. Die Elaeocyten reifender männlicher bzw. reifender weiblicher Tiere unterscheiden sich im Gehalt an GDP-Mannose, wogegen sich die Summe der Guanosinnukleotide in beiden Gruppen einheitlich darstellt. Dies impliziert eine aktive Regulation sowohl der Aktivierung der Mannose zur GDP-Mannose, als auch des Guanosinnukleotid-Pools. Die erhöhten Konzentrationen dieses aktivierten Zuckers in Elaeocyten reifender weiblicher Tiere lassen sich mit der gleichzeitig stattfindenden Vitellogenin-Synthese in Zusammenhang bringen. Vitellogenin ist ein Glycoprotein, dessen Kohlenhydratanteil zum großen Teil aus Mannose besteht. Mit Unterstützung der DFG (Ho 889/3-1) und der Feldbausch Stiftung, Universität Mainz.
Zurück
zur Publikationsliste Homepage
Polychaetenzentrum Homepage
Abt. 1