Summary
In the outer layer of the rat median eminence “Gomori-positive” granules occur which are assumed to be the morphological correlate of the corticotropin-releasing factor (CRF). The present study was carried out in order to establish whether the amount of these CRF-granules is influenced by a pantothenic acid (PA)-deficiency, which is known to result in an inhibition of corticosteroid production.
Female SPF Wistar rats were used. PA-deficiency was induced by PA-free nutrition and/or administration of the PA-antagonist Ω-methyl-PA. Corresponding experimental groups were given either tap water or a solution of 1% NaCl and 5% glucose in tap water to drink.
In rats fed with a diet free of PA and in addition treated with Ω-methyl-PA a severe disturbance of the corticoid balance developed within 6 weeks. The corticosterone production was depressed to about 11–16% of the control values. The adrenal cortex showed necrotic changes which either involved the whole parenchyma or were confined to the inner zones. In those animals in which a subcapsular region, in its extent corresponding to the zona glomerulosa, remained intact, an augmentation of the CRF-granules was observed. In those animals, however, in which the whole adrenal cortex was damaged, the amount of CRF-granules did not increase.
Administration of the 1% NaCl containing drinking fluid did not influence the augmentation of the CRF granules, but had a protective effect on the development of necrotic changes in the zona glomerulosa of the adrenal cortex.
The findings show that a functional relationship exists between the inner zones of the adrenal cortex and the CRF-granules in the median eminence.
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References
Ariyama, H., Kimura, S.: Studies on pantothenic acid antagonists. J. Vitaminol. 6, 52–61 (1960)
Arko, H., Kivalo, E., Rinne, U. K.: Hypothalamo-hypophysial neurosecretion after the extirpation of various endocrine glands. Acta endocr. (Khb.) 42, 293–299 (1963)
Bachmann, R.: Die Nebenniere. In: Handbuch der mikroskopischen Anatomie des Menschen. Berg. von W. von Mollendorff, fortgef. von W. Bargmann. Bd. VI, Teil 5. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1954
Bock, R.: Zur Darstellbarkeit des Neurosekretes. Anat. Anz. Erg.-Bd. 120, 139–145 (1967)
Bock, R.: Lichtmikroskopische Untersuchungen zur Frage eines morphologischen Äquivalentes des Corticotropin-releasing factor. In: Aspects of neuroendocrinology (ed. W. Bargmann u. B. Scharrer), p. 229–231. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1970
Bock, R.: Morphometrische Untersuchungen zum histologischen Nachweis des Corticotropin-releasing factor im Infundibulum der Ratte. Z. Anat. Entwickl.-Gesch. 137, 1–29 (1972)
Bock, R., Brinkmann, H., Marckwort, W.: Färberische Beobachtungen zur Frage nach dem primären Bildungsort von Neurosekret im supraoptico-hypophysären System. Z. Zellforsch. 87, 534–544 (1968)
Bock, R., Forstner, R. von: Beiträge zur funktionellen Morphologie der Neurohypophyse. II. Vergleichsuntersuchung histologischer Veränderungen im Infundibulum der Ratte nach beidseitiger Adrenalektomie und nach Hypophysektomie. Z. Zellforsch. 94, 434–440 (1969)
Bock, R., Forstner, R. von, Mühlen, K. aus der, Stöhr, Ph. A.: Beiträge zur funktionellen Morphologie der Neurohypophyse. III. Über die Wirkung einer Corticoid- oder ACTH-Behandlung auf das Auftreten “gomori-positiver” Granula in der Zona externa infundibuli von Ratten und Mäusen nach beidseitiger Adrenalektomie oder Hypophysektomie. Z. Zellforsch. 96, 142–150 (1969)
Bock, R., Mühlen, K. aus der: Beiträge zur funktionellen Morphologie der Neurohypophyse. I. Über eine “gomoripositive” Substantz in der Zona externa infundibuli beidseitig adrenalektomierter weißer Mäuse. Z. Zellforsch. 92, 130–148 (1968)
Boyd, K. E., Page, R. B., Mulrow, P. J.: The effect of hypophysectomy on the conversion of corticosterone to aldosterone in the sodium-depleted rat. Endocrinology 90, 827–829 (1972)
Brinkmann, H., Bock, R.: Quantitative Veränderungen “Gomoripositiver” Substanzen in Infundibulum und Hypophysenhinterlappen der Ratte nach Adrenalektomie und Kochsalz-oder Durstbelastung. J. neuro-visc. Relat. 32, 48–64 (1970)
Brinkmann, H., Bock, R.: Influence of various corticoids on the augmentation of “Gomoripositive” granules in the median eminence of the rat following adrenalectomy. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol. 280, 49–62 (1973)
Brodish, A., Redgate, E. S.: Brain-Pituitary-Adrenal Interrelationships. Basel-MĂĽnchen-Paris-London-New York-Sydney: S. Karger 1973
Coleman, T. G., McCaa, R. E., McCaa, C. S.: Effect of angiotensin II on aldosterone secretion in the conscious rat. J. Endocr. 60, 421–427 (1974)
Cowgill, G. R., Winters, R. W., Schultz, R. B., Krehl, M. A., Krehl, W. A.: Pantothenic acid deficiency and the adrenals: some recent experiments and their interpretation. Rev. internat. Vitaminol. 23, 275–298 (1952)
Csanky, M. F. D., Wal, B. van der, Wied, D. de: The regulation of aldosterone production in normal and sodium-deficient rats. J. Endocr. 41, 170–188 (1968)
Deane, H. W.: The anatomy, chemistry and physiology of adrenocortical tissue. In: Handbuch der experimentellen Pharmakologie. Ergänzungswerk (ed. O. Eichler u. A. Farah), Bd. 14, Teil 1. The adrenocortical hormones. Their origin, chemistry, physiology and pharmacology. Part 1, pp. 1–185. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1962
Deane, H. W.: McKibbin, J. M.: The chemical cytology of the rats adrenal cortex in pantothenic acid deficiency. Endocrinology 38, 385–400 (1946)
Eisenstein, A. B.: Pantothenic acid and adrenocortical hormone secretion. Endocrinology 60, 298–302 (1957)
Fidanza, A., Bonomolo, A.: Acido pantotenico e surreni. Acta vitamin. (Milano) 10, 11–15 (1956)
Ganong, W. F., Biglieri, E. G., Mulrow, P. J.: Mechanisms regulating adrenocortical secretion of aldosterone and glucocorticoids. Recent Progr. Hormone Res. 22, 381–414 (1966)
Gaunt, R., Chart, J. J.: Mineralocorticoid action of adrenocortical hormones. In: Handbuch der experimentellen Pharmakologie, Ergänzungswerk (ed. O. Eichler und A. Farah) Bd. 14, Teil 1. The adrenocortical hormones (Sub-Editor: H. W. Deane). Part 1, p. 514–569. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1962
Goodman, A. D.: Studies on the effect of omega-methyl-pantothenic acid on corticosterone secretion in the rat. Endocrinology 66, 420–427 (1960)
Gomori, G.: Observations with differential stains on human islets of Langerhans. Amer. J. Path. 17, 395–406 (1941)
Halpern, B. N., Pacaud, A.: Technique de prelevement d'echantillons de sang chez les petits animaux de laboratoire par ponction de plexus ophthalmique. C.R. Soc. Biol. (Paris) 145, 1465–1466 (1951)
Haning, R., Tait, S. A. S., Tait, J. F.: In vitro effects of ACTH, angiotensins, serotonin and potassium on steroid output and conversion of corticosterone to aldosterone by isolated adrenal cells. Endocrinology 87, 1147–1167 (1970)
Hesse, C., Pietrzik, K., Hötzel, D.: Spezifische Bestimmung von Corticosteron und Cortisol in Plasma und Serum im ng-Bereich. Klin. Chem. klin. Biochem. 12, 193 (1974)
Hodges, J. R., Jones, M. T.: Changes in pituitary function in the adrenalectomized rat. J. Physiol. (Lond.) 173, 190–200 (1964)
Hötzel, D.: Einfluß suboptimaler Versorgung mit B-Vitaminen auf die Belastungsfähigkeit des Stoffwechsels—demonstriert am Beispiel der Widerstandsfähigkeit gegen Lebensmittelfremdstoffe. Schriftenreihe des Instituts für Ernährungswissenschaften der Justus Liebig-Universität Gießen (1962)
HĂĽbener, J., Staib, W. H.: Biochemie der Nebennierenrinden-Hormone. Biochemie und Klinik. Stuttgart: Georg Thieme 1965
Lehoux, J.-G., Sandor, T., Henderson, I. W., Jones, I. Ch.: Some aspects of the regulation of aldosterone biosynthesis in the rat adrenal. J. Endocr. 55, xliv-xlv (1972)
Leuthardt, F.: Lehrbuch der physiologischen Chemie. BergrĂĽndet von S. Edlbacher, fortgefĂĽhrt von Franz Leuthardt. 15. neubearb. Aufl. Berlin: Walter de Gruyter & Co. 1963
Longwell, B. B., Reif, A. E., Hansbury, E.: Reduction of corticosteroid secretion in pantothenic acid deficient rats. Fed. Proc. 15, 303–304 (1956)
McCann, S. M., Porter, J. C.: Hypothalamic pituitary stimulating and inhibiting hormones. Phys. Rev. 49, 240–284 (1969)
Mosier, H. D., Richter, C. P.: Response of the glomerulosa layer of the adrenal gland of wild and domesticated norway rats to low and high salt diets. Endocrinology 62, 168 (1958)
Nöller, H. G.: Die Blutentnahme aus dem retroorbitalen Venenplexus. Klin. Wschr. 33, 770–771 (1955)
Nöller, H. G.: Eine einfache Technik zur Blutentnahme bei kleinen Säugetieren. Pflügers Arch. ges. Physiol. 267, 543–545 (1958)
Pietrzik, K., Hesse, Ch., Schulze zur Wiesch, E., Hötzel, D.: Experimenteller Pantothensäure-Mangel bei der Ratte. Nahrung, in press (1974)
Ralli, E. P., Dumm, M. E.: Relation of pantothenic acid to adrenal cortical function. Vitam. and Horm. 11, 133–158 (1953)
Rinne, U. K.: Experimental electron microscopic studies on the neurovascular link between the hypothalamus and anterior pituitary. In: Aspects of neuroendocrinology (ed. W. Bargmann und B. Scharrer), p. 220–228. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1970
Rinne, U. K.: Effect of adrenalectomy on the ultrastructure and catecholamine fluorescence of the nerve endings in the median eminence of the rat. In: Brain-Endocrine Interaction. Median Eminence: Structure and Function. Int. Symp. Munich 1971, p. 164–170. Basel: Karger 1972
Schally, A. V., Arimura, A., Bowers, C. Y., Kastin, A. Y., Sawano, S., Redding, T. W.: Hypothalamic neurohormones regulating anterior pituitary function. Recent Progr. Horm. Res. (ed. E. B. Astwood), p. 496–581. New York and London: Academic Press 1968
Schneider, E., Blömer, A., Bock, R., Brinkmann, H., Goslar, H.-G.: Verhalten “Gomoripositiver” Granula im Infunibulum verschiedener Säugerspezies nach Adrenalektomie. Zugleich ein Beitrag zur speziesdifferenten Enzymausstattung von Neurohypophyse und Ependym des III. Ventrikels. Acta histochem. (Jena) 48, 172–190 (1974)
Schultz, R. B., Winters, P. W., Krehl, W. A.: The adrenal cortex of the pantothenic acid deficient rat: modification of the lesion by ACTH and cortisone treatment. Endocrinology 51, 336–343 (1952)
Schwabedal, P. E.: Influence of stress on the amount of “Gomoripositive” granules in the outer layer of the median eminence of bilaterally adrenalectomized rats. J. Neural. Transmission 35, 217–231 (1974a)
Schwabedal, P. E.: EinfluĂź von Stress und Dexamethason auf die Menge der CRF-Granula im Infundibulum adrenalektomierter Ratten. Verhandl. der Anat. Ges. auf der 69. Versamml. in Kiel, Anat. Anz. Erg.-Bd., in press (1974b)
Shire, J. G. M., Stewart, J.: The zona glomerulosa and corticotrophin: a genetic study in mice. J. Endocr. 55, 185–193 (1972)
Stewart, J., Frazer, R., Papaioannou, V., Tait, A.: Aldosterone production and the zona glomerulosa: a genetic study. Endocrinology 90, 968–972 (1972)
Stöhr, Ph. A.: Über quantitative Veränderungen “Gomoripositiver” Substanzen in Infundibulum und Hypophysenhinterlappen der Ratte nach beidseitiger Adrenalektomie. Z. Zellforsch. 94, 425–533 (1969)
Szórády, I.: Die klinische Bedeutung der Pantothensäure unter besonderer Berücksichtigung der Kinderheilkunde. Szeged: Studia Medica 1967
Werning, C.: Das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System. Biochemie und Klinik (ed. G. Weitzel und N. Zöllner). Stuttgart: Georg Thieme 1972
Whitehouse, B. J., Vinson, G. P.: The biosynthesis of aldosterone in the rat adrenal cortex. J. Endocr. 53, xxxi-xxxii (1972)
Wieland, O.: Die Vitaminfunktion der Pantothensäure im Stoffwechsel der tierischen Zelle. Münch. med. Wchr. 101, 501–510 (1959)
Williams, G. H., McDonnell, L. M., Tait, S. A. A., Tait, J. F.: The effect of medium composition and in vitro stimuli on the conversion of corticosterone to aldosterone in rat glomerulosa tissue. Endocrinology 91, 948–960 (1972)
Zenker, N., Bernstein, D. E.: The estimation of small amounts of corticosterone in rat plasma. J. biol. Chem. 231, 695–701 (1958)
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Pietrzik, K., Schwabedal, P., Hesse, C. et al. Influence of pantothenic acid deficiency on the amount of CRF-granules in the rat median eminence. Anat. Embryol. 146, 43–55 (1974). https://doi.org/10.1007/BF00341382
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