Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen der Tunika von Cystodytes dellechiajei DELLA VALLE (Urochordata, Ascidiacea)

In der vorliegenden Dissertation wurde mit licht- und elektronenmikroskopischen Methoden die Tunika von Cystodytes dellechiajei (Ascidiacea, Aplousobranchia) histologisch und cytologisch untersucht. Diese koloniebildende Ascidie kommt in zwei Farbvarianten (violette und graugrune Kolonien) im Mittelmeer vor. Beide Farbvarianten enthalten pharmakologisch interessante, intensiv farbige Pyridoacridinalkaloide. Bisher lagen allerdings noch keine Informationen daruber vor, in welchen Organen der Tiere diese Sekundarstoffe lokalisiert sind bzw. welche Zellen sie produzieren. Daher wurden zunachst die Gewebeelemente der Ascidie charakterisiert. Eine mittelgrose Kolonie enthalt ca. 100 Zooide, die vollstandig in eine gemeinsame Tunika eingebettet sind. Die Tunika bildet mit uber 98 % das Hauptvolumen der Kolonien, wahrend Zooidgewebe nur einen Volumenanteil von 1,25 % ausmachen. Die Kolonien werden nach ausen von einer 70 - 100 nm dicken Cuticula abgeschlossen, darunter befindet sich eine subcuticulare Schicht aus sehr dicht angeordneten Matrixfasern (Faserabstande < 0,5 µm). Die Tunikamatrix besteht aus drehrunden Fasern (O 15-25 nm) die in Streutextur ein dichtes Geflecht bilden. Eine histochemische Analyse der Matrix zeigte, das sie zu einem grosen Teil aus Mukopolysacchariden aufgebaut ist. Die Zooide liegen in individuellen, nach oben offenen Hohlraumen, die von einer dichten Schicht aus Matrixfasern ausgekleidet sind. Jedes Zooid besitzt zudem eine Kapsel aus uberlappend angeordneten, scheibenformigen Kalkschuppen. Die Zooide sind durch individuelle Kanale mit der Meerwasserumgebung verbunden. Jeder Kanal besitzt an seinem distalen Ende eine sechslappige Offnung aus Tunikagewebe, die geoffnet und verschlossen werden kann. Die Tunika enthalt sechs verschiedene Zelltypen: Blasenzellen, Pigmentzellen, granulare und vakuolisierte filopodiale Zellen, kompartimentierte Zellen und Morulazellen. Blasenzellen besitzen eine grose Vakuole (O ca. 60 µm), die mit Schwefelsaure (pH 1) gefullt ist. Blasenzellen bilden den Hauptanteil des Tunikavolumens. In violetten Pigmentzellen konnten pharmakologisch aktive Pyridoacridinalkaloide (= violette Pigmente) nachgewiesen werden. Das Pigment der grunen Kolonien wurde chemisch bisher nicht identifiziert. Die cytotoxischen Stoffe werden uber ein komplexes System aus Fibrillen und Pigmentkornern in der Vakuole angereichert. Violette und grune Pigmentzellen unterscheiden sich in Anzahl und Grose der Pigmentkorner, besitzen aber denselben Grundaufbau aus fibrillaren und granularen Elementen innerhalb der Vakuole. Je nach physiologischem Zustand der Pigmentzellen kommen verschiedene Bautypen von Pigmentzellen vor: Oligojunktionale, polyjunktionale und agranulare Pigmentzellen. Beim polyjunktionalen und agranularen Typ liegt eine Uberproduktion an Netzwerkfibrillen vor, wahrend der oligojunktionale Typ ein ausgewogenes Verhaltnis an Netzwerkfibrillen und Pigmentkornern enthalt. Die Mehrzahl der Pigmentzellen ist oligojunktional, daher wird dieser Typ auch als „Grundtyp” bezeichnet. Filopodiale Zellen haben mehrere lange cytoplasmatische Auslaufer, die netzwerkartig die Tunika durchziehen. Granulare filopodiale Zellen enthalten zahlreiche eosinophile Granula mit verschieden elektronendichtem Inhalt. Vakuolisierte filopodiale Zellen besitzen keine oder nur sehr wenige Granula. Beide Typen der filopodialen Zellen phagocytieren in der Tunikamatrix vorkommende Bakterienzellen. In filopodialen Zellen wurden haufig grose lysosomale Kompartimente nachgewiesen. Filopodiale Zellen konnten einen universalen Zelltyp darstellen, der aus den Zooiden in die Tunika einwandert und sich dort in die ubrigen Tunkazelltypen umwandelt. Kompartimentierte Zellen enthalten grose lysosomale Kompartimente, die mit myelinartigen Membrankorpern und granularem Material gefullt sind. Die kompartimentierten Zellen enthalten haufig grose Mengen an Bakterien des Typs A. In der Tunika wurden daruber hinaus grose Mengen an stabchenformigen Bakterienzellen drei verschiedener Strukturtypen (Typ A, B, C) nachgewiesen. Bakterienzellen des Typs A sind Gram-positive Stabchen, Zellen der Typen B und C sind Gram-negativ. Filopodiale Zellen phagocytieren vor allem Bakterien des Typs B und C, wahrend in kompartimentierten Zellen grose Mengen an Bakterien des Typs A nachgewiesen werden konnten (intrazellulare Bakteriendichten bis 1011 Zellen/ml). Aus Tunikagewebe wurden drei verschiedene Bakterienstamme isoliert, kultiviert und mikroskopisch untersucht. Alle drei Stamme sind Gram-negativ und unbegeiselt, sind also wahrscheinlich dem in der Tunika nachgewiesenen Typ B zuzuordnen. Die Isolate bilden haufig pleomorphe Zellen aus, die meisten Zellen sind jedoch stabchenformig. Die Tunika der Larven von C. dellechiajei ist vierschichtig. Nur die innerste Schicht, das ”inner compartment” enthalt granulare filopodiale Zellen, Pigmentzellen und Blasenzellen. Kompartimentierte Zellen und Morulazellen fehlen. Daruber hinaus enthalt das inner compartment Mischformen zwischen granularen filopodialen Zellen und Blasen- bzw. Pigmentzellen und Ansammlungen stabchenformiger, Gram-negativer Bakterienzellen.