Generell weist das Schleimhautepithel im Verlauf des ovarialen Zyklus hormonell bedingte strukturelle und funktionelle Veränderungen auf (HUNTER 1988).
Die Phasen des Wachstums und der Differenzierung der Zellen lassen sich bei der Hündin aufgrund des protrahierten Zyklus gut voneinander abgrenzen und den mit geringeren Veränderungen einhergehenden Phasen gegenüberstellen. Damit eignet sich der canine Eileiter als Untersuchungsmodell zur Darstellung hormoneller Einflüsse auf Schleimhautepithelien (VERHAGE et al. 1973 a).
Bisherige Untersuchungen zu hormonellen Veränderungen des caninen Schleimhautepithels beschränken sich im wesentlichen auf die Eileiterampulle und verwendeten in der Hauptsache Organe von präpubertären Beagles nach Hormonstimulation (VERHAGE et al. 1973 b; SAWYER et al. 1984). Wurden Organe
geschlechtsreifer Hündinnen entnommen, so erfolgte die Erhebung des Zyklusstandes auf äußerlichen Merkmalen und ist entsprechend ungenau.
Gemessene Hormonverläufe über die Entnahmezeitpunkte werden zwar beschrieben, allerdings fehlen Messwerte (VERHAGE et al. 1973 a). Orientierend an diesen Studien lassen sich folgende Vorgänge während des caninen Zyklus beschreiben:
Ausgehend vom späten Metöstrus und Anöstrus, in dem sich die Sekretion der ovarialen Steroidhormone auf einem basalen Niveau befindet, stellt sich das Infundibulum als ein aus verästelten transversalen und longitudinalen Mucosafalten bestehendes Organ dar. Die Mucosafalten formen Spalten und Divertikel, welche bei jungen Hunden eher flach sind und mit zunehmendem Alter tiefer und verzweigter werden (ANDERSEN u. SIMPSON 1973; MYERS et al. 1984). Die Fimbrien werden in diesem Zusammenhang als Mucosafalten betrachtet, die als breite flache Falten mit zungenförmigen Fortsätzen über die anderen Falten hinausragen.
Sowohl bei jungen als auch erwachsenen Hündinnen sind in diesem Abschnitt zilientragende und sekretorische Zellen in einer Relation von etwa 1:1 zu finden.
Zilientragende Zellen sind durch zahlreiche, gleich lange Zilien von etwa 0,3 µm Breite und 0,5 µm Länge gekennzeichnet. Kurze Mikrovilli sind zwischen den Zilien verstreut angeordnet (MYERS et al. 1984).
Die sekretorischen Zellen sind durch kurze stumpfe Mikrovilli auf einer seicht gewölbten Oberfläche gekennzeichnet. Variierende Mengen eines amorphen Materials, bei dem es sich wahrscheinlich um ein Sekretionsprodukt handelt, bedecken die Mikrovilli, so dass nur deren Enden sichtbar sind (MYERS et al. 1984).
Ein charakteristisches Merkmal der Eileiterampulle sind die mit zunehmendem Alter immer stärker verzweigten Longitudinalfalten, die unregelmäßig unterteilt sind und an ihrer Oberfläche zu Krypten- und Grubenformationen neigen. Hündinnen mittleren Alters haben hier sowohl sekretorische als auch zilientragende Zellen, letztere jedoch in geringerer Anzahl als im Bereich des Infundibulums. Das Aussehen der Zellen ist mit denen im Infundibulum vergleichbar (MYERS et al. 1984).
Die longitudinalen Mucosafalten im Isthmusteil des Eileiters sind besonders bei jüngeren Hunden breiter, flacher und kürzer als die in der Ampulle. Auch hier sind laut MYERS et al. (1984) weniger zilientragende als sekretorische Zellen zu finden.
Zilientragende Zellen zeigen ein eher solitäres Vorkommen.
In allen Abschnitten des caninen Eileiters sind unabhängig vom Alter unregelmäßig sekretorische Zellen mit einer über die Mikrovilli herausragenden zentralen Projektion zu finden. Sowohl die Funktion als auch die Struktur der Projektion sind nach MYERS et al. (1984) unbekannt.
Während des sehr frühen Proöstrus, zu Beginn steigender Östrogenlevel der frühen Follikelphase, ist die Mukosa im Ampullenbereich tief gefältelt und das Eileiterlumen eng und gewunden (VERHAGE et al. 1973 a). Das Epithel zyklischer Hündinnen gleicht in diesem Stadium morphologisch dem präpubertärer Hündinnen (VERHAGE et al. 1973 b). Es besteht aus einem uniform angefärbten kubischen Epithel (VERHAGE et al. 1973 b; MYERS et al. 1984) von etwa 10,3 µm Höhe (SAWYER et al. 1984). Es sind weniger als 1% ovoid geformter zilientragender Zellen im Epithelverband feststellbar (VERHAGE et al. 1973 a). Die lateralen und basalen Grenzflächen der zu diesem Zeitpunkt undifferenzierten Zellen sind gewunden und gefältelt. Ihre Oberfläche stellt sich relativ flach dar und wird nur von kurzen Mikrovilli durchbrochen (VERHAGE et al. 1973 a, b). Das Zytoplasma zeichnet sich durch zahlreiche Ribosomen, wenige verstreute Mitochondrien und einen kleinen unscheinbaren Golgiapparat aus. Die Nuclei sind relativ klein, pleomorph und tief gefaltet. Das Nucleoplasma ist durch große Lappen kondensierten Heterochromatins und einen kleinen Nucleolus charakterisiert (VERHAGE et al. 1973 a, b).
Bei Hündinnen mit spontanem Zyklus sind im fortgeschrittenen Proöstrus, durch die in den Follikeln vermehrt gebildeten Östrogene, die ersten zytologischen Veränderungen im Sinne einer Zellhypertrophie und Differenzierung, besonders auf ultrastruktureller Ebene, sichtbar. Ähnliche Veränderungen werden bei präpubertären Beagles 32 bis 48 Stunden nach Östrogenstimulierung, z.B. nach Positionierung
eines Östrogenimplantats verzeichnet. Dieses sorgt für einen Östradiolanstieg von basalen 9,6 pg/ml auf Werte von etwa 22,8 pg/ml (SAWYER et al. 1984). Besonders auffallend sind die zelluläre Hypertrophie und die Vergrößerung der dann sphärisch aussehenden Nuclei um das Zweifache. Es lassen sich allerdings noch keine distinkten Zelltypen unterscheiden. Bei den präpubertären Tieren sind vermehrt Mitoseformen zu beobachten, die bei spontan zyklischen, geschlechtsreifen Hündinnen allerdings fehlen (VERHAGE et al. 1973 a, b).
Der Zellkern ist unter Zunahme von Euchromatin rapide gewachsen und der Nucleolus besitzt vermehrt fibröses und amorphes Material. Die Lateralflächen der Zellen sind weniger stark gewunden und ihr apikales Ende wölbt sich in das Lumen vor und besitzt im Vergleich zum Anöstrus verlängerte Mikrovilli. Die Anzahl an polyribosomalen Komplexen und kurzen rER Profilen wächst, der Golgi-Apparat ist deutlich vergrößert. Zudem finden VERHAGE et al. (1973 b) in den apikalen Regionen mancher Zellen verschiedene Formen von "basal body precursors", die ursprünglich von DIRKSEN und CROCKER (1965) im zilientragenden Epithel des Respirationstrakts verschiedener Säugetiere gefunden und beschrieben worden sind.
So kommen auch sog. "proliferative elements" als große amorphe Massen von elektronendichtem, fibrogranulären Material in der Nähe des Golgi-Apparates vor, sowie zahlreiche, als "condensation forms" bezeichnete, kompakte, abgerundete Strukturen von variablem Durchmesser und Aussehen, die in den Apices verstreut sind. Voll entwickelte Basalkörperchen sind in einigen Zellen linear an der luminalen Epithelgrenze zu sehen, für VERHAGE et al. (1973 b) ein Beweis der Ziliogenese.
Unter dem zunehmenden Einfluss von Östrogenen in der fortgeschrittenen Follikelphase bzw. im späten Proöstrus, oder nach 6-tägiger Östrogengabe bei juvenilen Hündinnen, ist die Hypertrophie und Zytodifferenzierung nun auch lichtmikroskopisch evident (VERHAGE et al. 1973 a; SAWYER et al. 1984). Die Drüsenlumina sind größer und komplexer geformt. Das Oberflächenepithel hat im Verhältnis zum Stroma zugenommen (VERHAGE et al. 1973 a, b). Zwei Zelltypen, chromophobe zilientragende Zellen und basophile sekretorische Zellen, lassen sich differenzieren.
Während die Ziliogenese nach 6 bis 8 Tagen der Östrogenbehandlung komplett vollzogen ist, differenzieren sich die sekretorischen Zellen noch weiter aus (VERHAGE et al. 1973 b).
Im frühen bis mittleren Östrus, unter zunächst maximalen und dann rapide abfallenden Östrogenwerten und einer langsam steigenden Progesteronkonzentration, bzw. nach 12 Tagen der experimentellen Östrogenstimulation, ist das Oberflächenepithel maximal differenziert und besitzt eine Höhe von etwa 29 bis 31 µm (VERHAGE et al. 1973 a, b; SAWYER et al. 1984;
FERNANDES u. SAWYER 1987). Dieser Zeitpunkt würde der späten Follikelphase bzw. dem Beginn der Lutealphase entsprechen. In der Ampulle sind 56 bis 68 Prozent der Zellen zilientragend (VERHAGE et al. 1973 a, b; SAWYER et al. 1984;
FERNANDES u. SAWYER 1987). Auch MYERS et al. (1984) finden während des Östrus mehr zilientragende Zellen in allen Anteilen der Tube, verglichen mit den anöstrischen Präparaten. Zilien sind von annähernd gleicher Länge und Anzahl.
Dagegen erscheinen Mikrovilli länger als in der anöstrischen Schleimhaut und sind generell frei von Ansammlungen sekretorischen Materials.
Die zilientragenden Zellen besitzen in dieser Phase einen großen, apikal liegenden Zellkern und einen deutlich sichtbaren Nucleolus (VERHAGE et al. 1973 a; SAWYER et al. 1984). Die freie Oberfläche der Zellen ist nicht mehr gefältelt, so dass die Grenzen benachbarter Zellen ebenfalls nicht mehr ineinander greifen (VERHAGE et al. 1973 a). Apikal in den Zellen finden sich Basalkörperchen und zahlreiche lange fingerförmige Mikrovilli und Zilien ragen in das Lumen. Letztere entsprechen der typischen 9x2+2 Tubulusstruktur. Vergesellschaftet mit dem Zilienapparat sind an der lumenzugewandten Seite der Zelle zahlreiche Mitochondrien und ein komplexes, eher lateral orientiertes Netzwerk aus Mikrofilamenten zu beobachten (VERHAGE et al. 1973 a, b). Oberhalb des Nucleus findet sich der moderat große Golgi-Apparat, der aus einer gegenüber früheren Zyklusstadien vermehrten Anzahl von Zisternen und Vesikeln besteht. Die erheblich vergrößerte Basalregion des Zytoplasmas enthält vermehrt polyribosomale Komplexe sowie verstreut gelegene Mitochondrien und kurze rER-Fortsätze (VERHAGE et al. 1973 a).
Die dunkler gefärbten sekretorischen Zellen besitzen im Gegensatz dazu häufig apikale Zytoplasmavorwölbungen und sind deutlich von den heller gefärbten zilientragenden Zellen zu unterscheiden (SAWYER et al. 1984). Sie sind darüber hinaus schmaler und der Zellkern liegt mehr basal. Auch die Menge an rER, das sich zu 2/3 im basalen Zytoplasmabereich befindet, steigt graduell an. Parallel dazu nehmen die Anzahl und die Größe der Mitochondrien zu, und der hypertrophe, supranukleär gelegene Golgi-Apparat formt eine tassenförmige Masse aus Zisternen, kleinen Vesikeln und zahlreichen konfluierenden Vakuolen. Auch einige PAS-positive Sekretgranula fallen im Apex der Zelle auf (VERHAGE et al. 1973 a).
Östrogene sind für die Differenzierung und die Hypertrophie des Schleimhautepithels, sowohl bei juvenilen als auch zyklischen Hündinnen verantwortlich, während Progesteron, allein oder dominierend über Östrogen, für die Dedifferenzierung sorgt (VERHAGE et al. 1973 b; FERNANDES u. SAWYER 1987).
Im frühen Metöstrus, zur Zeit der Gelbkörperanbildung, die mit mittleren bis hohen Progesteronwerten und deutlich gesunkenen Östrogenwerten einhergeht, sind folglich graduelle Prozesse der Dedifferenzierung und Regression zu beobachten (VERHAGE et al. 1973 a).
SAWYER et al. (1984) und FERNANDES und SAWYER (1987) beschreiben die Folgen der hormonellen Veränderungen als rapide. Sie konstatieren, dass die Schleimhautabdeckung nach 6-tägigem Progesteroneinfluss durch regelmäßige Injektionen, sowohl mit und als auch ohne gleichzeitigen Östrogeneinfluß durch noch positionierte Implantate, bzw. am Beginn des Metöstrus wieder aus isoprismatischen Epithelzellen von 9 bis 14 bzw. 15 µm Höhe besteht, wobei es sich nur noch bei etwa 20 % der Zellen um zilientragende Zellen handelt.
Das Zellvolumen ist deutlich erniedrigt (SAWYER et al. 1984), bei den zilientragenden Zellen um die Hälfte, bei den sekretorischen Zellen um ein Drittel (VERHAGE et al. 1973 a). Des weiteren sind Abschilferung des apikalen Zytoplasmas, Abstossung kompletter Zellen und Zellkerne sowie Resorption von Zilien und Basalkörperchen in den ersten 6 Tagen der Progesterondominanz
festzustellen. In dieser Zeit werden von SAWYER et al. (1984) Makrophagen und Zelltrümmer im Lumen des Ovidukts beschrieben, während sie Zelltod durch Apoptose nicht nachweisen können.
Ultrastrukturell sind die Anzahl der Mitochondrien, die Ausbreitung des rER und die Größe des Golgi-Apparats verringert. Trotzdem spiegelt die Feinstruktur der Zellen noch funktionierende Transport- und Sekretionsvorgänge wider (VERHAGE et al.
1973 a). Die Spitze der sekretorischen Zellen ragt über die der umliegenden zilientragenden Zellen vor.
Diese degenerativen Vorgänge finden nicht in allen Abschnitten der Eileiterampulle gleichermaßen statt. Häufig variiert die Ausprägung schon von Falte zu Falte (SAWYER et al. 1984). Nach 9 Tagen experimenteller Progesteronexponierung, bei der Werte von ca. 41,2 ng/ml erreicht wurden, erscheint das Eileiterepithel uniform zurückgebildet, wobei die zilientragenden Zellen sich durch ihre schmale und sphärische Gestalt deutlich von ihrer ursprünglich hochprismatischen Form unterscheiden. Zudem sind sie an ihrer basolateralen Seite weniger eng mit den benachbarten Zellen verbunden und scheinen eher in einem Zustand der Ablösung aus dem Epithelverband zu sein (SAWYER et al. 1984).
Im Gegensatz dazu stellen VERHAGE et al. (1973 a) noch im fortgeschrittenen Metöstrus, zur Zeit maximaler Gelbkörperaktivität, eine komplexe Verzweigung der Lateralflächen benachbarter Zellen fest, während die anderen regressiven zytoplasmatischen Veränderungen der Zellen entsprechend evident sind.
Die sekretorischen Zellen sind bezüglich Zellvolumen und Ultrastruktur vergleichbar mit den undifferenzierten Zellen des frühen Proöstrus und machen 70 % der Zellen im ampullären Epithelverband aus (VERHAGE et al. 1973 a). Das Zytoplasma ist durch zahlreiche freie Ribosomen, wenige Mitochondrien und einen sehr kleinen Golgi-Apparat gekennzeichnet. Der Nucleus ist mit einigen tiefen Falten ausgestattet und von pleomorpher Gestalt ist. Große Bereiche des Nucleoplasmas sind durch kondensiertes Chromatin gekennzeichnet. Die zilientragenden Zellen besitzen ein zwei- bis dreifach größeres Zellvolumen als die sekretorischen Zellen und sind nun, im Gegensatz zum vorangegangenen Östrus, mit einem basal lokalisierten Zellkern
versehen. Demzufolge erreicht die sekretorische Zelle ihr Differenzierungsmaximum später als die zilientragende Zelle und dedifferenziert auch eher (VERHAGE et al.
1973 a).
Nach FERNANDES und SAWYER (1987) haben zilientragende Zellen zu knapp 20
% Anteil am Zellverband der Ampulle. Die polyribosomalen Komplexe der zilientragenden Zellen sind nicht so zahlreich wie im Östrus, der Golgi-Apparat ist sehr klein, und rER scheint fast nicht mehr vorhanden zu sein. Die Basalkörperchen und Zilien erscheinen intakt, auch Mitochondrien sind noch zahlreich vorhanden (VERHAGE et al. 1973 a).
In den späten Stadien des Metöstrus bzw. im Anöstrus, ausgehend von der Gelbkörperregression über die Endometriumsreparation und die anschließende Zyklusruhe, sinkt der Anteil zilientragender Zellen von 30 % auf 16 % und schließlich auf 4 % (VERHAGE et al. 1973 a; FERNANDES u. SAWYER 1987). Das Profil der Mukosafalten ähnelt wieder dem des sehr frühen Proöstrus. Die verbleibenden zilientragenden Zellen präsentieren sich ähnlich wie im Mittmetöstrus. Die Verbindungen der sekretorischen Zellen zu benachbarten Zellen sind weniger gewunden und die Zellen selbst ragen nicht mehr über die zilientragenden Zellen hinaus (VERHAGE et al. 1973 a). Dies zeigt deutlich, dass die Rückbildung der Membranen noch über die zytoplasmatische Dedifferenzierung hinaus anhält.
Morphologisch sind die sekretorischen Zellen zu diesem Zeitpunkt mit denen im frühen Proöstrus vergleichbar (VERHAGE et al. 1973 a).
2.7 Pathologische, entwicklungsbedingte und altersgemäße Veränderungen