AUTORADIOGRAPHIC RESEARCH ON THE S35-SULPHATE METABOLISM IN CARTILAGE AND BONE DIFFERENTIATION AND GROWTH

Journal/Book: Acta anat. 74 121-163 1955. 1955;

Abstract: Institute of Human Anatomy University of Torino Head: Prof. F. Loreti Summary A contrast autoradiographic study was made an the S35-sulphate distribution in cartilage and bone tissue during differentiation and growth of the skeletal anlagen. Chick and mammal embryos as well as growing and adult mammals were used. Both precartilaginous and preosseous mesenchyme take up relatively high amounts of S35 before the onset of their visible differentiation; therefore the biochemical differentiation of these tissues precedes the morphological differentiation. The synthesis of chondroitinsulphate seems to depend an a direct activity of the chondroblasts and osteoblasts. Differentes of the S35 uptake in various regions of the cartilaginous anlagen of bones in different developmental stages have been found. A steady relation appears to exist between variations of the S35 uptake and changes in the structure and basophilia of cartilage. A different behaviour in the sulphate metabolism was observed in the cartilage of the diaphysis of long bones and in the cartilage of short bones in chick; a tentative Interpretation of this is advanced. In bone tissue differentiation the S35 seems to be taken up at first by the osteoblasts and then incorporated into the organic matrix when it is gradually laid down; fixation of sulphate in the bone minerals seems also to occur. The analogies as well as the differentes in the uptake of radiosulphate in cartilage and in bone are discussed. Zusammenfassung Der Verfasser hat mit Hilfe der Autoradiographie die Verteilung des radioaktiven Schwefels im Knochen- und im Knorpelgewebe während der Differenzierung und während des Wachstums der Skelett-Bestandteile untersucht. Das Material bestand aus Hühnchen- und Säuger-Embryonen sowie aus erwachsenen Säugern. Das vorknorpelige Mesenchym und das skelettogene Bindegewebe (bei der primären Knochenbildung) nehmen einen relativ hohen Gehalt an Radioschwefel auf schon bevor an der Skelett-Anlage eine histologische Differenzierung darstellbar ist. Die biochemische Differenzierung dieser Gewebe geht augenscheinlich der histologischen Differenzierung voraus. Ferner scheint es daß die Synthese des Chondroitinsulphates in direktem Zusammenhange mit der Tätigkeit der Chondroblasten und der Osteoblasten steht. Die Bedeutung der Speicherung des Radioschwefels variiert in den verschiedenen Gegenden der knorpeligen Anlagen der Skelett-Bestandteile; erhebliche Unterschiede wurden ferner je nach dem Stadium der Entwicklung beobachtet. Ein beständiger Zusammenhang besteht zwischen der Bedeutung der Speicherung des Radioschwefels und der Strukturänderung und der Basophilie des Knorpels. Ferner wurden Unterschiede zwischen dem Sulfatstoffwechsel des Diaphysen-Knorpels der langen Knochen und demjenigen des Knorpels der kurzen Knochen nachgewiesen. Der Verfasser diskutiert eine Erklärung dieser Unterschiede. Bei der Differenzierung des Knochengewebes wird der Radioschwefel zunächst von den Osteoblasten gespeichert bei der weiteren Differenzierung der Anlage von der in Entwicklung begriffenen Grundsubstanz. Es ist ferner wahrscheinlich daß Sulfat sich sekundär auch an die Mineralien des Knochens bindet. Die Analogien und die Unterschiede in der Speicherung des Radioschwefels im Knorpel und im Knochen werden diskutiert. ___MH

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