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Histogenesis of the Islets of Langerhans in the pancreas of the chick

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HISTOGEHESIS OF THE ISLETS OF LAHGERHAHS
I3ST THE PANCREAS OF THE CHICK
A T h e s is
P re s e n te d to
th e F a c u l t y o f th e D ep a rtm en t o f Z oology
U n i v e r s i t y o f S o u th e r n C a l i f o r n i a
In P a r t i a l F u lfillm e n t
o f th e R e q u ire m e n ts f o r th e D eg ree
M a s te r o f S o ie n o e
by
R o d rig u e A lv in G r a v e lle
Ju n e 1940
IJMI Number: EP67137
All rights reserved
INFORMATION TO ALL USERS
The quality of this reproduction is dependent upon the quality of the copy submitted.
In the unlikely event that the author did not send a complete manuscript
and there are missing pages, these will be noted. Also, if material had to be removed,
a note will indicate the deletion.
Dissertation Publishing
UMI EP67137
Published by ProQuest LLC (2014). Copyright in the Dissertation held by the Author.
Microform Edition © ProQuest LLC.
All rights reserved. This work is protected against
unauthorized copying under Title 17, United States Code
ProQuest LLC.
789 East Eisenhower Parkway
P.O. Box 1346
Ann Arbor, Ml 48106- 1346
,
This thesis written hy
................
under the direction of hl,£.. F a cu lt y C om m it te e ,
a n d a p p r o v e d by a l l its m e m b e r s , has been
p r es e n te d to a n d a c c e p te d by the Co un c il on
G rad ua te S t u d y and Research in par tia l fulfill­
m e n t o f t h e r e q u i r e m e n t s f o r t h e d e g r e e of
m sT m .o F ..sc.isN C Js.
Dean
Secretary
D ate
JMe1..19..40.
Faculty Committee
^
,^ 4
2 h A
Chairman
Lihairman
ACKHOWXEBGEMENT
fh e w r i t e r i s g r e a t l y in d e b te d to D r. B ru o e M.
H a r r i s o n , c h a irm a n o f h i s t h e s i s c o m m itte e , f o r h i s many h e l p ­
f u l s u g g e s tio n s a n d c r i t i c i s m s d u r in g th e p r o g r e s s o f t h i s
i n v e s t i g a t i o n , t o B r s . F r a n c i s M. B ald w in an d G eorge R.
J o h n s to n e who s e r v e d a s members o f th e t h e s i s c o m m itte e , an d
to Dr* R o b e rt E . R u th e r f o r d f o r th e p h o to m ic r o g ra p h s .
TABLE OF CONTENTS
CHAPTER
II.
III.
IV .
INTRQDUCTI OH . . . . ............................. ................................................
.
I,
FAGS
REVIEW OF LITERATURE.............................................................
MATERIALS AND M ETHODS................. .....
El
OBSERVATIONS
E5
. . . . . . . . .
G ro ss s t r u c t u r e
...........................
25
..................................................
25
(o f a d u l t G a llu s )
M io ro so o p io s t r u c t u r e
D e v e lo p m e n ta l s t a g e s . . . . . .
V.
V I.
5
DISCUSSIOH
SIR/MARY
. .
................................
....................... ........................ .....
5 2 — 51
.
....................................
BIBLIOGRAPHY...............................................................................................
53
61
64
LIST OF FIGUHES
FIGUHE
1.
PAGE
An I s l e t C o n n e c te d w ith a S m a ll D u ct i n a Mo d e r a t e
P o r t i o n o f i t s C irc u m fe re n c e (A d u lt)
2.
. • * • • •
S8
U n d i f f e r e n t i a t e d I n s u l a r S e l l G roups i n Gommunio a t i o n w i t h th e A cin o u s T is s u e a s s e e n i n th e
......................................
P a n c r e a s o f t h e A d u lt
3.
29
Two I s l e t s E n t i r e l y S e p a r a te d fro m th e r e s t o f th e
P a n c r e a t i c T is s u e by C o n n e c tiv e T is s u e F i b e r s
(A d u lt)
4.
5.
...............................................
. .
30
e a r l y F o rm a tio n o f D u c ts an d A c i n i .............................
33
P a n c r e a s o f F iv e Day C h ick Embryo i l l u s t r a t i n g
F o rm a tio n o f D u c ts an d A c in i i n th e P a n c r e a s o f t h e
S ix Day O hiok Embryo
6.
7#
. . . . . . . . . . . . . .
An I s l e t C o n s is tin g o f o n ly a S in g le C e l l
• • • .
.• .
.......................
38
• •
.• .
39
L o b u la tio n o f th e P a n c r e a s a s s e e n i n th e Ten Day
C h ick Embryo - ■................................
10•
36
F o rm a tio n o f P r i m i t i v e G roups o f I s l e t C e l l s i n th e
P a n c r e a s o f th e S ev en Day C h ic k Embryo
9.
•
35
A S m a ll I s l e t a s s e e n i n th e P a n c r e a s o f th e S ix
Day C h ick Embryo
8.
............................
41
An I s l e t P r o l i f e r a t i n g fro m t h e E p ith e liu m o f a
S m a ll D uot i n t h e T h ir te e n Day C h ick Embryo . • .
44
ii
FIGTJHE
11.
PAm
An I s l e t S h o r t l y A f t e r i t h a s S e p a r a te d From th e
E p ith e liu m o f a S m a ll B u o t.
Embryo
12•
T h ir te e n Bay C h ick
46
. . '.............................................................
An I s l e t l o c a t e d i n t h e I n t e r s t i t i a l T is s u e a s s e e n
i n t h e P a n c r e a s o f th e T h i r t e e n Bay C h ick
E m b r y o .............................................................
13.
4?
An I s l e t P o s s e s s in g a C e n t r a l C a p i l l a r y a s s e e n i n
P a n c r e a s o f th e S i x t e e n Bay C h ick Embryo
. . . .
49
CHAPTER I
m m o m o T io w
P r o b a b ly no o rg a n o r t i s s u e o r t h e body h a s b e e n th e
s u b j e c t o f more th o u g h t o r i n v e s t i g a t i o n , e s p e c i a l l y d u r in g
th e l a s t few y e a r s , th a n h av e t h e i s l e t s o f L a n g e rh a n s , an d
y e t many q u e s tio n s re m a in u n a n s w e re d .
I t i s w e l l known t h a t th e p a n c r e a s i s s tu d d e d w ith
g ro u p s o f p e c u l i a r c e l l s w h ic h a r e c h a r a c t e r i z e d by a t r a n s ­
p a r e n t a p p e a ra n c e due to t h e l a c k o f zymogen g r a n u le s and
w h ic h , a c c o r d in g ly ca n b e d i s t i n g u i s h e d w ith e a s e fro m th e
n e ig h b o r in g a c in o u s c e l l s .
S in c e L a n g e rh a n s (1869) d i s c o v e r ­
e d th e s e a r e a s i n th e p a n c r e a s o f th e r a b b i t , many i n v e s t i ­
g a t o r s who h av e d e v o te d th e m s e lv e s to th e s tu d y o f th e
p a n c r e a s h av e c o n c e n t r a t e d t h e i r a t t e n t i o n on th e s e s t r u c t u r e s ,
l a t e r d e s ig n a te d a s L an g e rh a n s* c e l l g ro u p s o r i s l e t s a n d
t h e r e h a s b e e n much d i s c u s s i o n a s to t h e i r m o rp h o lo g y ,
d e v e lo p m e n t an d s i g n i f i c a n c e .
One co m plex a n d d i f f i o u l t p ro b le m i s t h a t o f t h e o r i g i n
a n d u l t i m a t e f a t e o f th e i s l e t s o f L a n g e rh a n s , e s p e c i a l l y
t h e i r g e n e t i c r e l a t i o n t o th e a c in o u s t i s s u e .
Some b e l i e v e
t h a t th e i s l e t i s fo rm e d i n an e a r l y em b ry o n ic s t a g e by b u d ­
d in g o f f an d s e p a r a t i n g fro m th e s o l i d p r i m i t i v e c e l l c o r d ,
a n d t h a t once fo rm e d , i t may e x i s t s u i g e n e r i s a s a p e rm a n e n t
o rg a n t h r o u g h o u t , l i f e •
O th e r s , w h ile n o t d e n y in g i t s
a
e m b ry o n ic d e v e lo p m e n t, h o ld t h a t t h e i s l e t may o r i g i n a t e fro m
t h e a c in o u s t i s s u e o f t h e a d u l t p a n o r e a s .
L a g u e ss e (1 9 0 9 -1 0 )
a n d h i s s u p p o r t e r s c la im t h a t i s l e t c e l l s may he fo rm e d , on
th e one h a n d , by th e t r a n s f o r m a t i o n o f a c in o u s o e l l s a n d , on
th e o t h e r h a n d , by a r e v e r s i o n to th e l a t t e r , th e two t i s s u e s
t h u s e x i s t i n g i n a s t a t e o f dynam ic e q u i l i b r i u m
th e o ry ),
(b a la n c e m e n t
f h e r e a r e o t h e r o b s e r v e r s who i n c l i n e t o th e b e l i e f
t h a t i s l e t s a r e d e r iv e d fro m th e d u c t e p i t h e l i u m .
I m p o r ta n t p o i n t s i n t h s s e d i s c u s s i o n s , e s p e c i a l l y i n
th e p ro b le m o f th e g e n e t i c r e l a t i o n b etw e en th e i s l e t an d th e
a c in o u s t i s s u e , h av e b e e n th e d e t e r m i n a t i o n a s t o w h e th e r th e
i s l e t i s s h a r p l y m arked o f f fro m th e a c in o u s t i s s u e by a
c o n n e c tiv e t i s s u e c a p s u le o r i s i n im m ed ia te c o n t a c t w ith i t ,
an d w h e th e r o r n o t th e two b eh av e in d e p e n d e n tly u n d e r e x p e r i ­
m e n ta l an d p a t h o l o g i o a l c o n d i t i o n s .
Many i n v e s t i g a t o r s seem
t o a t t a c h c o n s i d e r a b l e im p o rta n c e to th e q u e s t i o n o f th e
e x i s t e n c e o f a c a p s u le a ro u n d t h e i s l e t .
The a u t h o r f i n d s i t
im p o s s ib le to a c c e p t a s a d e q u a te th e p o s t u l a t i o n t h a t th e
e x i s t e n c e o f a c a p s u le i s a s i g n o f th e in d e p e n d e n c e o f t h e
i s l e t s i n c e i t i s d i f f i c u l t to d e c id e w h e th e r th e c a p s u le i s
p e r f e c t o r n o t.
33ven when t h e i s l e t seem s to be s h a r p l y
s e p a r a t e d fro m th e a o in o u s t i s s u e , i t c a n h a r d l y be s a i d t h a t
th e two hav e no g e n e t i c c o n n e c ti o n .
On th e o t h e r h a n d , i t
w o u ld be r a s h to assum e a t r a n s i t i o n b e tw e e n th e i s l e t and
a o in o u s t i s s u e m e re ly b e c a u s e th e two a r e f o u n d i n im m e d ia te
3
c o n t a c t , f o r t h e r e a r e many i n s t a n c e s i n w h ic h th e c e l l s
b e lo n g in g to d i f f e r e n t t i s s u e s a r e i n c l o s e a p p o s i t i o n ,
th o u g h a t r a n s i t i o n , b e tw e e n them i s n o t c o n c e iv a b le .
C e r t a i n i n v e s t i g a t o r s who h av e t r i e d t o s o lv e th e
p ro b le m e x p e r i m e n t a l l y h a v e l i g a t e d th e p a n c r e a t i c d u c t ,
s u b j e c t e d t h e a n im a l t o i n n a n a t i o n , o r i n j e c t e d p i l o o a r p i n
o r s e c r e t i n : - and s t u d i e d th e c h a n g e s th u s p ro d u c e d i n th e
s i z e an d num ber o f th e i s l e t s
o f la n g e r h a n s *
v a t i o n s h av e n o t , h o w e v e r, b ee n i n a c c o rd *
T h e ir o b s e r ­
Some b e l i e v e d
t h a t th e y fo u n d a n i n c r e a s e i n t h e num ber o f i s l e t s i n
s t a r v a t i o n , w h ile o t h e r s n o t i c e d n e i t h e r a n i n c r e a s e n o r a
d e c r e a s e o f th e i s l e t t i s s u e *
On th e o t h e r h a n d , l i g a t u r e
o f t h e p a n c r e a t i c d u c t c a u s e d , i n some i n s t a n c e s , th e
d is a p p e a r a n c e o f o n ly t h e a c in o u s t i s s u e , th e i s l e t s r e m a in ­
in g i n t a c t ; i n o t h e r s , th e d i s i n t e g r a t i o n o f b o th t i s s u e s .
T h is l a c k o f u n i f o r m i t y i n th e r e s u l t s o f th e s e e x p e r im e n ta l
i n v e s t i g a t i o n s i s d u e , p e r h a p s , p r i m a r i l y to an i n e q u a l i t y
i n th e e x p e r i m e n ta l m ethods em p lo y ed ; s e c o n d ly , to t h e f a c t
t h a t th e i s l e t s v a r y g r e a t l y i n s i z e n o t o n ly i n d i f f e r e n t
a n i m a l s , b u t a l s o i n d i f f e r e n t p o r t i o n s o f t h e same p a n c r e a s ,
a s h a s b e e n p o i n t e d o u t by v a r i o u s i n v e s t i g a t o r s .
U nder t h e s e
c ir c u m s ta n c e s t h e r e i s a lw a y s a d a n g e r o f m i s i n t e r p r e t a t i o n
when one a t t e m p t s t o draw any g e n e r a l c o n c lu s io n fro m t h e
c h a n g e s i n s i z e an d num ber o f i s l e t s i n any c ir c u m s c r ib e d a r e a
o f th e p a n c r e a s .
4
The p u rp o s e o f t h i s i n v e s t i g a t i o n t h e r e s u l t s o f w h io h
a r e r e c o r d e d on t h e f o llo w in g p a g e s , h a s b e e n t o d e te r m in e t h e
ag e a t w hioh th e i s l e t s o f la n g e r h a n s f i r s t a p p e a r i n th e
d o m e s tic f o w l.
A s e c o n d o b j e c t was a d e t e r m i n a t i o n o f th
* e
t r u e a n a to m io a l r e l a t i o n o f th e i s l e t s t o t h e d u c t s a n d to
th e a c i n i o f th e p a n c re a s *
CHAPTER IX
KEYIEW OF LITERATURE
H is to ric a l*
The a r e a s c a l l e d th e i s l e t s o f L a n g e rh a n s
w ere d is c o v e r e d by L a n g e rh a n s who f i r s t c a l l e d a t t e n t i o n to
them i n 1869 a s a r e s u l t o f h i s o b s e r v a t i o n o f t h e s e
s t r u c t u r e s i n th e p a n c r e a s o f t h e r a b b i t *
The same y e a r , su b ­
s e q u e n t t o L a n g e r h a n s ^ a n n o u n c e m e h t, th e name rtL es I l o t s de
L a n g e rh a n s ” was a p p l i e d to them by L a g u e a s e .
They h av e b ee n
c a l l e d s e c o n d a r y c e l l clum ps by H a r r i s an d Cow (1 8 9 4 );
i n t e r t u b u l a r c e l l clum ps by Kuhne a n d L ea (1 8 9 8 ); ^ p o in ts
f o l l i o u l a r i s ” by R e n a n t (1879) a n d i s l e t s o r i s l a n d s o f
L a n g e rh a n s b y A m erican a n a t o m i s t s .
The h i s t o r y o f t h e p a n c r e a t i c i s l e t s fro m th e d a t a o f
t h e i r d is c o v e r y u n t i l t h e l a t e r p a r t o f th e n i n e t e e n t h c e n tu r y
i s c h i e f l y i n t e r e s t i n g f o r th e c o n t r o v e r s i e s i t c o n t a i n s an d
f o r t h e o p in io n s h a z a r d e d a s t o th e n a t u r e an d f u n c t i o n o f th e
s tru c tu re s .
L a n g e rh a n s b e l i e v e d them to be th e e n d a p p a r a tu s
o f n erv e f ib e rs *
R e n a u t (1 8 7 9 ), d e s c r i b e d them i n a v e r y
g e n e r a l w ay, a n d was u n f o r t u n a t e i n b e in g m is q u o te d by some
s u b s e q u e n t w r i t e r w ho, s i n c e R e n a u tf s annou n cem en t h a s b een
e x t e n s i v e l y f o llo w e d th r o u g h o u t a g r e a t e r p o r t i o n o f th e
lite ra tu re *
A c c o rd in g t o B e n s le y (1 9 1 1 - I E ) , R e n a u t h a s b een
r e p r e s e n t e d a s s t a t i n g t h a t th e i s l e t s w ere lymph s t r u c t u r e s .
T h is m is c o n c e p tio n a r o s e fro m t h e t i t l e
o f h is p a p e r.
He
6
s im p ly made a n o t e o f t h e i r e x i s t e n c e , a t th e same tim e r e ­
m ark in g t h a t t h e y w ere th e s i z e o f ly m p h a tic f o l l i c l e s .
Ho s a t i s f a c t o r y c o n c lu s io n was r e a c h e d by o t h e r w r i t e r s
who h a z a r d e d v a r i o u s n o t i o n s a s to th e s t r u c t u r e an d f u n c t i o n .
o f th e i s l e t s .
The f i r s t d e f i n i t e s t e p i n t h i s d i r e c t i o n was
ta k e n b y lew asb h ew (1 8 8 6 ) w ho, a c c o r d in g to l a n e , a f t e r
c o n s i d e r a b l e e x p e rim e n t w ith mammals, s u g g e s te d t h a t t h e
i s l e t s w ere t e m p o r a r i l y e x h a u s te d a c i n i w h io h a f t e r a p e r i o d
o f r e s t r e v e r t e d a g a in t o th e c h a r a c t e r i s t i c a o in o u s fo rm .
T h is th e o r y w ould im p ly a c o n tin u o u s t r a n s f o r m a t i o n o f a c i n i
i n t o i s l e t s t o g e t h e r w ith a d is a p p e a r a n c e o f th e lum en o f
th e a c i n u s ; a n d , a g a i n , a c o n tin u o u s t r a n s f o r m a t i o n o f i s l e t s
in to a c in i.
Lew asohew t s th e o r y im p l i e s f u r t h e r t h a t t h e s e
t r a n s f o r m a t i o n s a r e o o n t i n u a l l y o c c u r r in g i n th e e n t i r e
s u b s t a n c e o f th e p a n c r e a s , and a l s o s u g g e s t s t h a t th e i s l e t
c e l l s a r e i n c o n t i n u i t y w ith th e c e l l s o f t h e a c i n i .
la g u e s s e
(1901) i n v e s t i g a t e d th e i s l e t s o f la n g e r h a n s
i n v i p e r s fro m th e h i s t o l o g i c a l p o i n t o f v ie w a n d l a t e r
t h e i s l e t s i n s h e e p fro m th e h i s t o g e n e t i c p o i n t o f v ie w .
(1910)
H is
w o rk , h a s b r o u g h t t o th e s tu d y o f t h e s e s t r u c t u r e s muoh i n t e r ­
e s tin g in fo rm a tio n .
I n h i s w ork he d i s t i n g u i s h e d th e g r a n u l e s
o f th e c e l l s o f t h e i s l e t s .
I n c o n n e c tio n w ith t h e r e s u l t s o f
h i s h i s t o g e n e t i c s tu d y o f th e i s l e t s i n th e p a n c r e a s o f th e
s h e e p , he c o n c lu d e s t h a t th e i s l e t an d th e a c in o u s c e l l a r e
tr a n s f o r m a b le one i n t o th e o t h e r .
?
As to t h e d e v e lo p m e n t o f t h e p a n c r e a t i c i s l e t s , Hansemann
(1 9 0 2 ), w o rk in g w ith d o g s , b e l i e v e d t h e y ‘a r e m esenchym al i n
o r i g i n , h a v in g no c o n n e c tio n a t an y tim e w i t h th e p a n c r e a t i c
tu b u le s *
L a g u e sse (1910) i n v e s t i g a t i n g sh e e p em bryos an d P e a r c e
(1903) an d K u s te r (1904) i n v e s t i g a t i n g human em bryos a r r i v e
a t th e c o n c lu s io n t h a t th e i s l e t s d e v e lo p fro m th e same a n la g e
a s th e p a n c r e a t i c g l a n d u l a r s t r u c t u r e s .
T h ese a u t h o r s d i f f e r ,
h o w e v e r, som ew hat i n t h e d e t a i l s o f t h e i r c o n c l u s i o n s , s i n c e
K u s te r s t a t e s t h a t t h e i s l e t s a r i s e fro m th e d u c t s , th e a n la g e n
when f i r s t d e v e lo p e d sh o w in g c e n t r a l n u c l e i , hom ogeneous
p r o to p la s m w ith a b a n d - l i k e a rra n g e m e n t o f t h e c e l l s , and
c a p i l l a r i e s b e tw e e n th e b an d s o f c e l l s . '
P e a r c e , on t h e o t h e r
h a n d , b e l i e v e s t h a t t h e y d e v e lo p fro m th e p a n c r e a t i c tu b u le s
and a r e a t f i r s t s o l i d an d l a t e r v a s c u l a r i z e d , a r e t i c u l u m
d e v e lo p in g s t i l l l a t e r .
L a g u e sse c o n c lu d e d t h a t t h e y have
th e same o r i g i n a s th e g l a n d u l a r a c i n i .
D iam are (1899) h a s i n v e s t i g a t e d th e i s l e t s o f L a n g e rh a n s
i n t e l e o s t e i , a m p h ib ia , r e p t i l i a and mammalia f i n d i n g t h a t i n
a l l c a s e s th e y c o n s i s t o f c o r d s o f e p i t h e l i a l c e l l s s e p a r a t e d
b y b lo o d v e s s e l s b u t d i f f e r i n g i n th e s i z e and a rra n g e m e n t o f
th e c e l l c o rd s an d i n th e d e v e lo p m e n t of th e v a s c u l a r p le x u s .
I n 1904 B en n ie p u b lis h e d an im p o r ta n t p a p e r c o n c e r n in g
th e i s l e t s o f L a n g e rh a n s i n t e l e o s t e i ; i n i t he r e p o r t s th e
r e s u l t s o f h i s s tu d y o f th e i s l e t s i n tw e n t y - f i v e s p e c i e s o f
8
o s s e o u s f i s h e s , i n a l l o f w hioh v e r y l a r g e i s l e t s w ere fo u n d
i n th e s m a ll p a tc h e s o f p a n o r e a t i o t i s s u e s c a t t e r e d a lo n g th e
a b d o m in a l v e s s e l s i a n d among th e s e h e f i n d s n e a r l y c o n s t a n t l y
p r e s e n t a la r g e , s o - c a lle d ^ p r in c ip a l i s l e t a s h o r t d is ta n c e
i n f r o n t o f th e s p l e e n i n t h e m e s e n te r i c f o l d b e tw e e n th e
p o r t a l v e i n an d t h e m e s e n te r ic a r t e r y . n
a lm o s t c o n s t a n t l y i n many s p e c i e s .
O th e rs w ere f o u n d
I n one s p e c i e s t h i s
p r i n c i p a l i s l e t i s v e r y l a r g e an d c o n s t a n t i n i t s p o s i t i o n ,
an d i s in d e p e n d e n t o f p a n c r e a t i c t i s s u e * b e in g s u r ro u n d e d by
a c a p s u le o f a r e o l a r c o n n e c tiv e t i s s u e .
F lin t
(1903) a s a r e s u l t o f h i s i n v e s t i g a t i o n s o f th e
human p a n c r e a s m a in ta in s t h a t th e i s l e t s a r e s u r ro u n d e d by a
d i s t i n c t f i b r o u s c a p s u le w h ich i s i n r e l a t i o n w i t h t h e
a l v e o l a r fra m e w o rk .
He s t a t e s t h a t s e p t a o r t r a b e c u l a e
d i v i d e th e a r e a i n t o s m a l l e r co m p artm en ts c o n t a i n i n g th e
c e lls .
L a g u e s s e , on th e o t h e r h a n d , m a in ta in s t h a t t h e r e i s
no c o n n e c tiv e t i s s u e , b u t r a t h e r , t h e r e i s a t h i n , hom ogeneous
l a y e r w h ich may be t h ic k e n e d i n p l a c e s ( trp se u d o c a p s u l e n ) and
t h a t a t h i n am orphous s h e a th a c c o m p a n ie s th e p r i n c i p a l v e s s e l
an d may s p r e a d o u t o v e r th e o a p l l l a r y .
Von E b n e r (1899) say s,
t h a t a s a r u l e t h e r e i s no c o n n e c tiv e t i s s u e o r m em brana p r o p r ia
b e tw e e n th e i s l e t c e l l s an d th e c a p i l l a r i e s .
I t w i l l b e s e e n fro m th e f o r e g o in g t h a t t h e e v id e n c e
b r o u g h t f o r w a r d t o show th e e m b r y o lo g ie s ! d e r i v a t i o n o f
p a n o r e a t i o i s l e t t i s s u e i s by no m eans p o s i t i v e .
H ow ever,
9
n o t a l l o f th e i n v e s t i g a t i o n s made on th e p a n c r e a s h av e b e e n
c o n c e r n e d w ith d e v e lo p m e n ta l a n a to m y , f o r , i n a d d i t i o n to t h i s ,
t h e r e h av e b e e n r e p o r t s on h i s t o l o g i o a l d e t a i l , on c i r c u l a t o r y
p a t t e r n an d d e v e lo p m e n t, on s t a i n i n g m eth o d s f o r s p e o i a l
c y t o l o g i e s ! d e t a i l s a n d , h y f a r , th e m oat num erous o f r e o e n t
y e a r s h av e b e e n r e p o r t s on p h y s i o l o g i c a l f u n c t i o n s b o th n o rm a l
an d e x p e r i m e n t a l .
S in c e a c o m p le te r e v ie w o f th e e x t e n s i v e
l i t e r a t u r e on th e s u b j e c t w ould e x te n d t h i s p a p e r b eyond th e
l i m i t s t h a t seem d e s i r a b l e and s i n c e r e l a t i v e e x h a u s tiv e r e ­
v ie w s o f l i t e r a t u r e have b e e n g iv e n b y B e n s le y , l a g u e s s e ,
S c h u l t z an d many o t h e r s , i t seem s u n n e c e s s a r y t o do more th a n
t o c a l l a t t e n t i o n b r i e f l y t o a r t i c l e s w h io h d e a l w ith th o s e
p h a s e s o f th e s u b j e c t w ith w h ich th e w r i t e r f s w ork h a s b e e n
e s p e c ia lly co n c ern ed .
G e n e ra l s t r u c t u r e an d r e l a t i o n s h i p .
I n tw e n ty -o n e
s p e c i e s o f bony f i s h U k ai (19S6) fo u n d th e s o - c a l l e d B rockm an*s
b o d ie s w h io h a r e i d e n t i c a l i n m ic ro s c o p ic s t r u c t u r e w ith t h e
p a n c r e a t i c i s l e t s o f mammals.
He s t a t e s t h a t t h e p o s i t i o n o f
th e c e l l s v a r i e s i n d i f f e r e n t s p e c i e s b u t t h a t i t i s alw ay s
c l o s e t o b lo o d v e s s e l s .
He fo u n d t h a t an i n t r i c a t e r e l a t i o n
e x i s t s b e tw e e n th e i s l e t s an d t h e p a n o r e a t i o d u c t s .
He a l s o
n o t i c e d i n some s p e c i e s p a n o r e a t i o t i s s u e i n th e s p l e e n an d i n
th e l i v e r .
10
A b ru z z e se (1 9 2 6 ) r e p o r t s fro m h i s s tu d y o f th e p a n a r e a s
o f t h e o a t t h a t t h e i s l e t s o f L a n g e rh a n s a r e p r e s e n t i n th e
h e a d , bo d y a n d t a i l i n th e r a t i o o f 1 : 2 : 7 r e s p e c t i v e l y , an d
t h a t t h e y a r e o f a p p r o x im a te ly th e same s i z e i n t h e t h r e e
re g io n s .
He f a i l s t o f i n d any e v id e n c e o f t r a n s i t i o n o f i n s u ­
l a r i n t o a o in o u s c e l l s .
U k ai (1 9 2 7 ) d e c id e s t h a t t h e d e v e lo p m e n t o f t h e p r o c e s s
o f g ro w th o f i s l e t s
o f L a n g e rh a n s i n th e a d u l t human p a n c r e a s
i s m o s tly due t o t r a n s f o r m a t i o n o f a o in o u s an d o e n t r o - a o in o u s
c e lls .
He s t a t e s t h a t th e r e v e r s e p r o c e s s m ig h t o c c u r , th o u g h
i t i s d i f f i c u l t t o p ro v e m o r p h o lo g ic a ll y .
I n t h i s r e s p e c t th e
d i r e c t c o n t a c t b e tw e e n th e i s l e t s an d t h e a c i n i w ould i n d i c a t e
a g e n e t i c r e l a t i o n , a c c o r d in g t o th e a u t h o r .
One ty p e o f
i s l e t c o n n e c te d w ith d u c t s i s i n t e r p r e t e d a s b e in g a re m n a n t
o f th e p a s t e m b ry o n a l p a n c r e a s o r a s r e s u l t i n g fro m th e t r a n s ­
f o r m a tio n fro m a c in u s t o i s l e t c e l l s , w h ile th e o t h e r h a s a
d e f i n i t e r e l a t i o n t o new f o r m a tio n o f i s l e t s i n th e a d u l t
p a n c re a s.
He a l s o m e n tio n s i s l e t s w h io h a r e e n t i r e l y s e p a r a t ­
e d fro m th e r e s t o f th e p a n o r e a t i o t i s s u e u n d e r n o rm a l c o n ­
d i t i o n s , a l th o u g h i n m o st o a s e s th e y a r e c o n n e c te d w ith a c i n i
w h ic h , he c o n t e n d s , a r e c a p a b le o f c h a n g in g i n t o i s l e t c e l l s .
O ta n i (1926) a n d (1927) w o rk in g on th e p a n c r e a s o f man
an d M iy a ri (1927) s tu d y in g m arm ots b o th a g r e e t h a t th e i s l e t s
o f L a n g e rh a n s p o s s e s s no s p e c i a l c a p s u l e .
O ta n i f i n d s t h a t
i n p la c e o f a f i b r o u s c a p s u le o f t h e i r own, t h e i s l e t s may
11
h a v e a more o r l e s s c o m p le te s e p a r a t i o n p ro d u c e d by th e
b a se m e n t membrane o f th e a c i n i o r d u c t s , o r b y th e i n t e r ­
l o b u l a r c o n n e c tiv e t i s s u e *
A f i b r o u s c a p s u le o b s e rv e d i n
some c a s e s i s c o n s id e r e d p a t h o l o g i c a l .
I n a c c o rd a n c e w ith
t h e s e o b s e r v a t i o n s , M iy o ri f a i l s to f i n d a c o n n e c tiv e t i s s u e
c a p s u le b e tw e e n th e i s l e t s an d th e s u r r o u n d in g p aren c h y m a;
th e i s l e t s a r e n o t c l e a r l y o u t l i n e d b u t become c o n tin u o u s
w ith th e p a re n c h y m a l c e l l s .
He h o ld s t h a t t h e r e i s a s p e c i a l
l y i n t i m a t e r e l a t i o n b e tw e e n th e c e l l s o f th e i s l e t s an d th e
o e n tro -a c in o u s c e l l s .
On th e o t h e r h a n d , F a z z a r i (1930) r e p o r t s , fro m h i s
s t u d i e s on human p a n c r e a s , t h a t th e s im p le p e r i - p a n o r e a t i o
t i s s u e g i v e s r i s e t o s e p t a o r p r o l o n g a t i o n s w h ich fo rm an
in c o m p le te c a p s u le an d p a r t i a l l y e n v e lo p e t h e i s l e t s o f
la n g e rh a n s .
He c o n c lu d e s t h a t t r a b e c u l a e may o r i g i n a t e fro m
t h i s c a p s u le an d p a s s i n t o t h e i n t e r i o r o f t h e i s l e t ,
acco m p an y in g b lo o d v e s s e l s .
Jan k o (1929) s t a t e s t h a t i n t h e a d u l t c a r p i n s u l a r
t i s s u e c o n s i s t s o f s p h e r i c a l , o v o id , o r h e m is p h e r ic a l b o d ie s
fo rm in g a o o v e r f o r th e l a r g e r e x c r e t o r y d u c t s .
He s t a t e s
t h a t t h e c o n t i n u i t y o f d u c t e p i t h e l i u m i s n o t b ro k e n by
o c c u rre n c e o f in s u l a r c e l l s .
C hanges i n th e i s l e t s o f la n g e r h a n s have b e e n o b s e rv e d
d u r in g a n d a f t e r p re g n a n c y by A kehi ( 1 9 3 0 ) .
s t u d i e d was th e r a b b i t .
The s u b j e c t
He r e p o r t s t h a t t h e i s l e t s a r e
IE
g r a d u a l l y h y p e r t r o p h i e d an d p r o l i f e r a t e d i n p r e g n a n c y , and a
num ber o f n ew ly g e n e r a t e d i s l e t s a p p e a r .
S uch phenom ena
become m ore m a rk e d , he c l a i m s , a s p re g n a n c y a p p r o a c h e s term *
D u rin g p a r t u r i t i o n t h e i s l e t s r a p i d l y become a t r o p h i e d an d
d e c r e a s e i n n u m b er.
I t was o b s e rv e d t h a t on t h e f i r s t and
s e c o n d d a y s a f t e r p u e rp e riu m th e c o n d i t i o n o f th e i s l e t s f a l l s
b elo w t h a t o f t h e n o n - p r e g n a n t.
The n o rm a l c o n d i t i o n was
fo u n d t o r e t u r n on t h e f o u r t h d ay o f p u e r p e r iu m .
He c o n c lu d e s
t h a t th e b e t a c e l l s o f th e i s l e t s a r e a f f e c t e d m ost a c u t e l y by
p re g n a n c y an d d u r in g p u e r p e r iu m , an d t h a t t h e o t h e r ty p e show
no m arked c h a n g e .
D e v e lo p m e n t.
The h i s t o g e n e s i s o f t h e i s l e t s o f D anger -
h a n s i n man h a s b e e n . r e p o r t e d by H e u b e rt (1926) who a s s e r t s i n
t h a t i s l e t c e l l s may a r i s e fro m c e l l u l a r p r o l i f e r a t i o n o f b o th
d u c t an d g la n d e p i t h e l i u m .
S in g le c e l l s may become a t t a c h e d
an d t e n d to l i e b e tw e e n t h e e p i t h e l i u m an d th e b a se m e n t
m em brane; th e y th e n form g ro u p s an d r e c e i v e a c a p i l l a r y b lo o d
s u p p ly .
I n a s u b s e q u e n t p a p e r (1927) he c o n c lu d e s t h a t s e v e r ­
a l p r im a r y i s l e t s may u n i t e to fo rm l a r g e r o n e s .
H ic k e l a n d Hordman (1926) e m p h a s is e th e e x o c r in e p a r t
o f th e p a n c r e a s a s b e in g e s s e n t i a l i n t h e f o r m a tio n o f th e
i s l e t s o f l a n g e r h a n s , th e l a t t e r d e v e lo p in g r e g u l a r l y fro m th e
c e n tro -a c in o u s c e l l s .
They s t a t e t h a t i n r a r e o a s e s th e
e x c r e t o r y d u c t i s tr a n s f o r m e d i n t o an i s l e t , an d t h a t th e
13
a o in o u s c e l l i s tr a n s f o r m e d o n ly e x c e p t i o n a l l y an d o f t e n a f t e r
p r e c e d in g d i f f e r e n t i a t i o n .
T hese a u t h o r s h o l d , a l s o , t h a t i n
c e r t a i n s c l e r o u s p o r t i o n s o f t h e p a n c r e a s , th e a c in o u s c e l l
may l o s e i t s t y p i c a l c h a r a c t e r o f an e x o c r i n e c e l l f i l l e d w ith
zymogen g r a n u l e s an d t h a t a t t h i s s t a g e o f r e g r e s s i o n th e c e l l
becom es p o t e n t i a l i s l e t m a t e r i a l .
I n e x c e p t i o n a l o a s e s th e
a c in u s may b e tr a n s f o r m e d i n t o an i s l e t , b u t t h e y h a v e n e v e r
o b s e rv e d t h e r e v e r s e .
They c o n c lu d e t h a t s i g n s o f c y t o l y s i s
o f t e n e n c o u n te r e d i n th e i s l e t p ro v e t h a t t h e e le m e n ts d i s ­
a p p e a r a s a r e s u l t o f m e ta b o lic c e l l a c t i v i t y .
B e b e y re (1927) r e p o r t s t h a t e n d o c r in e f o r m a tio n i n th e
p a n c r e a s o f t h e r a t p r e c e d e s t h a t o f a c i n i a n d th e e s t a b l i s h ­
m ent o f e x t e r n a l s e c r e t i o n .
He s a y s t h a t a s e a r l y a s th e
f o u r t e e n t h d ay i s l e t c e l l s a r e c l e a r l y d i f f e r e n t i a t e d i n a r e a s
r i c h l y v a s c u l a r i z e d by d i l a t e d c a p i l l a r i e s w h io h seem to have
an a t t r a c t i v e r o l e i n f a v o r i n g e n d o c r in e o e l l d e v e lo p m e n t.
He
c o n c lu d e s t h a t th e d o r s a l p a n c r e a s c o n t r i b u t e s by f a r th e
g r e a t e r p o r t i o n o f i s l e t t i s s u e an d t h a t i t s s p l e n i c e x t r e m i t y
i s p a r t i c u l a r l y a c tiv e in i s l e t fo rm a tio n .
T hese o b s e r v a t i o n s
a r e i n a c c o r d w ith th o s e made on o t h e r a n im a ls by v a r i o u s
w o r k e r s , e s p e c i a l l y by B e n a le y (1 9 1 1 -1 9 1 2 ) who h o ld s t h a t th e
f a c u l t y f o r fo rm in g i s l e t s i s a g e n e r a l p r o p e r t y o f p a n c r e a t i c
t i s s u e s an d t h a t t h e d o r s a l an d v e n t r a l p a n c r e a t i c r u d im e n ts
d i f f e r o n ly q u a n t i t a t i v e l y .
14
Mankowaki (1 9 2 7 ) o on te n d s t h a t t h e i s l e t s o f la n g e r h a n s
o r i g i n a t e fro m t h e , o r d i n a r y a o in o u s t i s s u e o f th e p a n c r e a s .
He b a s e s e v id e n c e f o r t h i s b e l i e f on th e f o llo w in g s
(a ) t h e
e x i s t e n c e o f c e l l s i n t e r m e d i a t e i n ty p e b etw e en th o s e o f a c i n i
and i s l e t s ;
(b) th e c o n n e c tio n o f i s l e t c e l l s w ith p a n c r e a t i c
d u c t s an d (o) th e d i r e c t r e l a t i o n s h i p b e tw e e n th e c a p i l l a r y
n e tw o rk o f a c i n i an d i s l e t s .
He r e g a r d s th e i s l e t c e l l a s
m e re ly a t r a n s i t o r y m o rp h o lo g ic s t a t e o f a o in o u s c e l l a l t e r e d
by p h y s i o l o g i c a c t i v i t y .
He c o n c lu d e s t h a t i n s u l i n i s p r o ­
d u ce d n o t by t h e f u l l y d e v e lo p e d ‘i s l e t s , b u t by a c in o u s c e l l s
a t th e moment o f t h e i r t r a n s f o r m a t i o n i n t o t h e i s l e t s t a t e *
I n r e p l y t o l£ an k o w sk ifs a r t i c l e , L a g u e sse (1 9 2 7 ) a g r e e s
t h a t t h e i s l e t s o f L a n g e rh a n s o r i g i n a t e fro m a o in o u s t i s s u e ,
b u t m a in ta in s t h a t i n s u l i n i s fo rm e d fro m th e " e n d o c r in e
g r a n u l e s " i n th e i s l e t c e l l s .
W hile Mankowski b e l i e v e s , a s
m e n tio n e d a b o v e , t h a t i n s u l i n i s d e r iv e d fro m c e l l s w h ic h a r e
a b o u t to become i n s u l a r , L a g u e sse c o n c lu d e s t h a t i n s u l i n i s
p ro d u c e d fro m th e c e l l s w hioh h av e j u s t become i n s u l a r , s i n c e
t h e s e c o n t a i n a b u n d a n t " e n d o c r in e g r a n u l e s . "
I n human em bryos o f 3 .5 c m ., K a rd a s e w ito h (1927) fo u n d
two ty p e s o f c e l l s i n th e g l a n d u l a r a c i n i , one ty p e c o n s i s t i n g
o f c l e a r c e l l s w ith l a r g e o v o id n u c l e i , th e o t h e r o f more
d a r k l y s t a i n i n g c e l l s w ith s m a l l e r com pact n u c l e i .
He c a l l s
th e c e l l s o f th e f i r s t ty p e p a re n c h y m o o y te s , s i n c e th e y g iv e
r i s e t o t h e e x o c r in e t i s s u e o f th e p a n c r e a s .
Those o f th e
15
se c o n d ty p e a r e te rm e d i n s u l o o y t e s .
I n em bryos o f 6 om. th e
i n s u l o o y t e s b e g in to fo rm t h i c k e n i n g s i n th e w a l l s o f th e
a o i n i , an d a t 8 om. th e y d e v e lo p i n t o r i b b o n - l i k e m a s s e s .
L a t e r , i n em bryos o f 9 o m ., th e s e s e p a r a t e fro m th e a o i n i an d
d e v e lo p i n t o t y p i c a l i s l e t s o f L a n g e rh a n s .
He c o n c lu d e s t h a t
no e v id e n c e was fo u n d o f p r im a r y an d s e c o n d a r y i s l e t s , a s
d e s c r i b e d by L a g u e s s e , o r i n f a v o r o f th e th e o r y t h a t i s l e t
c e l l s may beoome a c in o u s t i s s u e o r v i c e v e r s a (b a la n o e m e n t
th e o ry o f L a g u e sse) .
L e n t a t i (1928) d i s t i n g u i s h e s b e tw e e n i s l e t s o f L a g u e sse
an d t y p i c a l i s l e t s o f L a n g e rh a n s i n h i s s tu d y o f t h e p a n o r e a s
o f g u in e a p i g s , m ice an d r a t s .
I n t h e sh e e p em b ry o , he s t a t e s
(1929) t h a t p r i m i t i v e i s l e t s w h ic h m a in ta in to p o g r a p h ic r e ­
l a t i o n s w ith th e s y m p a th e tic n e r v e g a n g l i a a r e th e o n ly
r e p r e s e n t a t i v e s o f th e e n d o c r in e t i s s u e o f th e p a n o r e a s d u r in g
f e t a l l i f e ; a n d a t th e b e g in n in g o f e x t r a - u t e r i n e l i f e , i r r e ­
s p e c t i v e o f t h e i r to p o g r a p h ic r e l a t i o n s w ith th e n e r v o u s
s y s te m , a l l ch an g e t o t y p i c a l i s l e t s o f L a n g e rh a n s .
He c o n ­
t e n d s , h o w e v e r, t h a t t h e m a j o r i t y o f th e s e o r i g i n a t e fro m t h e
m ain e x c r e t o r y d u c t s d u r in g t h e se o o n d h a l f o f f e t a l l i f e ;
a n d , a s th e d u c ts d e v e lo p , th e y d i f f e r e n t i a t e i n t o e x o c r in e
an d e n d o c r in e t i s s u e .
T h ese i s l e t s , h e c o n c lu d e s , no lo n g e r
p a s s th r o u g h th e s t a g e c o r r e s p o n d in g to th e i s l e t s o f L a g u e s s e ,
a n d n e v e r make c o n t a c t w ith th e e x o c r in e a c i n i .
16
F re is e
(1 9 2 9 ) r e p o r t s * fro m h i s s tu d y o f t h e r a b b i t ,
t h a t a t a b o u t t h e m id d le o f em b ry o n io l i f e , t h e r e a p p e a r i n
th e p a n o r e a s w e ll-m a rk e d a r e a s o f e p i t h e l i a l c e l l s w h io h a r e
i
u n r e l a t e d t o t h e d u o ts o r to t h e re m a in in g p a n o r e a t i o o e l l s . T hese h e c o n c lu d e s a r e em b ry o n io i s l e t s .
He o b s e r v e s t h a t
d u r in g t h e l a t t e r p a r t o f em b ry o n io l i f e t h e e p i t h e l i u m o f
th e d u o ts g i v e s r i s e
to th e i s l e t o e l l s .
The a u t h o r d e s c r i b e s
a d i s t i n c t c o n n e c tiv e t i s s u e o a p s u le a b o u t th e i s l e t , b u t
fa ils
t o o b s e rv e t r a n s i t i o n a l s t a g e s o f e p i th e l iu m b e tw e e n
a o in o u s o e l l s and i s l e t c e l l s .
T a d p o le s fro m two d a y s a f t e r h a tc h in g t o o o m p le te
a b s o r p t i o n o f th e t a i l w ere s t u d i e d by H i r a t a ( 1 9 3 4 ).
He
fo u n d t h a t f i v e d a y s a f t e r h a tc h in g th e p r im a r y i s l e t o e l l s
are d is c e r n ib le •
The i s l e t o e l l s d e v e lo p w ith o u t an y r e l a t i o n ­
s h i p t o th e c a p i l l a r i e s an d th e y do n o t show , o o n t r a r y to w h at
L e n t a t i b e l i e v e s , an y tr o p is m o r r e l a t i o n s w ith t h e sym pa­
t h e t i c n e rv o u s s y s te m .
He d e s c r i b e s th e g r a d u a l ch an g e o f
p r im a r y i s l e t s i n t o s e c o n d a r y i s l e t s o f L a n g e rh a n s a s o c c u r ­
r i n g fro m th e s t a g e s i n w h ich p o s t e r i o r lim b b u d s d e v e lo p t o
t h e s t a g e i n w hioh th e s e lim b s a r e a c t i v e l y m o v a b le .
He
a s s e r t s t h a t o o n t i n u i t y b e tw e e n th e i s l e t s an d o t h e r t i s s u e s
o f t h e p a n o r e a t i o paren o h y m a i n th e l a t e
s t a g e s o f d e v e lo p m e n t
and i n th e a d u l t , d o es n o t p ro v e t h e i r r e c i p r o c a l t r a n s i t i o n .
17
C y to lo g io a l a s p e c t s .
Some i n v e s t i g a t o r s hav e found,
s p e c i a l g r a n u le s i n c e r t a i n o f th e i s l e t c e l l s *
L a g u e s se
(1901) s t a t e d t h a t t h e s e w ere p r e s e n t i n t h e d e v e lo p in g i s l e t s
o f t h e sh e e p embryo*
f h e s e s i n c e h av e b e e n r e - o b s e r v e d by
L a g u e s s e (1 9 0 9 -1 9 1 0 ) and by many o t h e r i n v e s t i g a t o r s i n c l u d i n g
P earce
(1 9 0 2 -1 9 0 3 ), Lane ( 1 9 0 7 ), B e n s le y (1 9 1 1 -1 9 1 2 ) a n d by
A rim a (1 9 1 2 )*
A c c o rd in g to B e n s le y , t h e s e g r a n u l e s c o r r e s p o n d
i n a way t o zymogen g r a n u l e s i n t h e i r b e h a v io r to w a rd s t a i n s
an d f i x i n g a g e n t s , d i f f e r i n g fro m th e l a t t e r , h o w e v e r, i n
t h e i r s m a l l e r s i z e an d g r e a t e r r e s i s t a n c e t o a c e t i c a c i d .
A c c o rd in g to th e s e a u t h o r s , th e g r a n u l e s a r e n o t e v e n ly d i s ­
t r i b u t e d th r o u g h o u t th e i s l e t c e l l s , b u t a r e a b u n d a n t i n some
w h ile o t h e r c e l l s a r e a lm o s t d e v o id o f th e m . . Lane an d B e n s le y
m eet t h i s s i t u a t i o n by m a in ta in in g t h a t t h e r e a r e two k in d s o f
g r a n u l e s w h ic h a r e p r e s e n t i n d i f f e r e n t t y p e s o f c e l l s , b o th
o f w h ich s t a i n w ith n e u t r a l g e n t i a n .
A rim a (1912) fro m h i s s tu d y o f mouse em bryos 1 . 2 , 1 . 7 ,
a n d 2 .1 cm. young m ice s e v e n d ay s o ld an d human em bryos 1 . 5 ,
8 * 0 , 2 3 , 5 1 .5 c m ., a s s e r t s t h a t i n t h e c e l l s o f th e i s l e t s o f
L a n g e rh a n s o f mouse em bryos ( 1 .2 ora.) a r e m in u te g r a n u l e s .
A
few l o o s e l y s c a t t e r e d g r a n u l e s a r e a s s e r t e d l y fo u n d i n young
m ice an d i n human e m b ry o s.
He s t a t e s t h a t t h e g r a n u l e s , a s a
r u l e , i n c r e a s e d w ith d e v e lo p m e n t o f th e c e l l s ; an d t h a t
r e t i c u l a r s t r u c t u r e i s fo u n d i n th e c e l l body o f t h e i s l e t s
o f L a n g e rh a n s w h ere g r a n u l e s a r e n o t p r e s e n t .
18
T h a t t h e p r o to p la s m o f i s l e t o e l l s assu m es a n a l v e o l a r
a p p e a r a n c e i n f i x e d p r e p a r a t i o n s , o a u s e d b y th e p r e s e n c e o f
s m a ll v a o u o l e s , h a s b e e n shown by L ane (1 9 0 7 ) and by B e n s le y
(1 9 1 1 -1 9 1 2 )•
L a t e r Beams (1 9 3 0 ) w i t h t h e r a t a n d O aten b y (1931) w i t h
th e p se u d o t r i t o n , w o rk in g i n d e p e n d e n t l y , show ed by th e u s e o f
n e u t r a l r e d t e c h n i q u e , t h a t th e v a c u o le s o r ,fvaouom elf o f
a c in o u s c e l l s a r e m e re ly th e prozym ogen g r a n u l e s d e s c r i b e d by
B e n s le y .
They m a in ta in t h a t t h e r e a r e two fo rm e d e le m e n ts i n
th e p e r i - n u c l e a r r e g i o n o f a c in o u s c e l l s : th e c l a s s i c g o l g i
a p p a r a t u s i n t h e c o r d s o f w hioh v a c u o le s a p p e a r .
T hese
v a o u o le s a r e th e prozym ogen g r a n u l e s a n d becom e th e zymogen
g r a n u l e s , a s d e s c r i b e d b y B e n s le y i n h i s im p o r ta n t w ork on th e
g u in e a p i g .
F a t d r o p l e t s may a l s o o c c u r i n th e i s l e t o e l l s .
L o g ie l
(1893) n o t i c e d c e r t a i n c o r p u s c l e s w h ich s t a i n e d b la c k i n osm ic
a c id s o lu tio n .
He c la im e d t h a t th e y w ere f a t g l o b u l e s p r o ­
d u c e d i n t h e p r o to p la s m i n c o n s e q u e n c e o f t h e r e g r e s s i v e
m e ta m o rp h o sis o f t h e c e l l .
L a g u e ss e (1 9 0 9 -1 9 1 0 ) an d G -ardosi
(1939) h av e c o n f ir m e d th e p r e s e n c e o f o i l d r o p l e t s i n i s l e t
o e l l s , th e l a t t e r a u t h o r f i n d i n g them p r e s e n t i n th e e x o c r in e
an d e n d o c r in e p a r t s o f a m p h ib ia n p a n c r e a s , more s o i n th e
young th a n i n t h e a d u l t .
N e i t h e r w o r k e r , h o w e v e r, a t t r i b u t e s
an y s p e c i a l im p o r ta n c e t o t h e i r p r e s e n c e .
19
The r e c u r r e n c e o f m ito c h o n d r ia i n i s l e t o e l l s i s d e s ­
c r i b e d b y B e n s le y (1 9 1 1 -1 9 1 2 ) an d by A rn o ld (1 9 1 2 ).
S h is i s
p r e s e n t e i t h e r i n m in u te g r a n u l e s o r i n d e l i e a t e f i l a m e n t s .
D iam are (1899) an d T in o e n t an d Thompson (1 9 0 7 ) f i r s t
d i s t i n g u i s h e d b e tw e e n two m ain ty p e s o f i s l e t o e l l s .
Lane
(1907) e m p h a s is e d t h i s , d i f f e r e n o e i n h i s s tu d y o f th e c y t o l o g ­
i e s ! c h a r a c t e r s o f th e i s l e t s o f la n g e r h a n s an d te rm e d them
a l p h a an d b e t a o e l l s .
S in c e t h e n B e n s le y (1 9 1 1 -1 9 1 2 ), M a rtin
( 1 9 1 4 ), B e n s le y (1915) w o rk in g on th e g u in e a p i g , S a g u o h i
(1 9 2 0 -1 9 2 1 ) w o rk in g on human e m b ry o s, Bowie (1924) fro m h i s
s t u d i e s on t e l e o s t s , M ty a ri (1927) s tu d y in g t h e m arm ot, O to n i
( 1 9 2 7 ), fro m h i s s t u d i e s on th e human b e i n g , a n d o t h e r s a l l
a g r e e a s to th e p r e s e n c e o f a l p h a an d b e t a c e l l s i n p a n c r e a t i c
is l e t tis s u e .
Bloom (1931) w o rk in g on th e human p a n c r e a s ,
c la im s t o h av e fo u n d a new ty p e o f g r a n u l a r c e l l i n th e i s l e t s
o f L a n g e rh a n s .
T h is t h i r d ty p e o f c e l l o r nD cell** a s he
c a l l s i t , i s v i s i b l e i n s e c t i o n s w h ic h a r e f i x e d s h o r t l y a f t e r
d e a th i n Z e n k e r-fo rm o l an d s t a i n e d by t h e M a llo r y - a z a n m eth o d .
I t i s f i l l e d w i t h f i n e b l u e - s t a i n e d g r a n u l e s an d p r o b a b ly i s
n o t i d e n t i c a l w ith B e n s le y * s (1 9 1 1 -1 9 1 2 ) gamma ty p e n o n g ra n u la r c e l l .
B lo o d s u p p l y .
H e u v il le
(1926) an d B o e n ig (1929) d e ­
s c r i b e t h e f o r m a tio n o f c a p i l l a r i e s i n th e p a n c r e a s .
B o e n ig
s t a t e s t h a t th e lu m in a o f th e p r i m i t i v e e p i t h e l i a l p a n c r e a t i c
£0
■buds become f i l l e d w ith b lo o d , c a p i l l a r i e s d e v e lo p in g a t th e
tim e o f t h e i r f o r m a t i o n .
B eck a n d B e rg (1931) f i n d , fro m a s tu d y o f th e w h ite
m ouse, a n e tw o rk o f c a p i l l a r i e s w h ich a r e s u p p l i e d w i t h b lo o d
th r o u g h a f f e r e n t a r t e r i o l e s .
!Ehese v e s s e l s em pty i n t o afferm ­
e n t v e n u l e s an d a n a sto m o s e f r e e l y w ith i n t e r a c i n a r c a p i l l a r i e s .
W h arto n (1 9 3 8 } , fro m a s tu d y o f r a t e m b ry o s, human
em bryos and human f e t u s e s , o b s e r v e s t h a t t h e b lo o d s u p p ly t o
t h e i s l e t s o f L a n g e rh a n s a r i s e s
(u s u a lly a s in g le a r te r y )
fro n t i n t r a l o b u l a r a r t e r i e s w h ic h i n t u r n ta k e o r i g i n fro m an
in te r l o b u la r a r t e r i a l p le x u s .
A f f e r e n t v e s s e l s o f much -
s m a l l e r c a l i b e r a r i s e d i r e c t l y fro m th e p e r i p h e r a l s i n u s o i d s
an d p a s s o u t i n t o th e i n t e r a c i n o u s t i s s u e w here th e y d i v i d e
t o fo rm a n i n t e r a c i n o u s c a p i l l a r y p l e x u s .
He c o n c lu d e s t h a t
th e w id e c a l i b e r o f th e v e s s e l s w i t h i n th e i s l e t s , a s w e l l a s
th e s m a ll a f f e r e n t v e s s e l s , w o u ld p ro d u c e a s lo w in g o f th e
b lo o d s t r e a m , an d i n t h i s way may a s s i s t i n th e a b s o r p t i o n o f
i n s u l i n fro m th e i s l e t c e l l s .
CHAPTER III
MATERIALS' ATO METHODS
M a te ria ls f o r t h i s in v e s tig a tio n c o n s is te d o f c h ic k
em bryos a t v a r i o u s s t a g e s , o f i n c u b a t i o n , young c h i c k s a t s p e o i f i o a g e s and a d u l t f o w l, C a llu s d o m e s tip u s
In o rd e r to f a c i l i t a t e
(G m e lin , 1 7 8 8 ).
th e p ro b le m an d t o e l i m i n a t e i r r e l e ­
v a n t m a t e r i a l on t h e s l i d e , th e p a n c r e a s w as e x c i s e d from th e
em bryo a t a s e a r l y a n ag e a s p o s s i b l e w ith th e a i d o f th e
d i s s e c t i n g m ic r o s c o p e .
in c u b a tio n .
T h is was p o s s i b l e a t t h e n i n t h day o f
The t i s s u e s , im m e d ia te ly upon b e in g rem o v e d ,
w ere p la c e d i n a f i x i n g s o l u t i o n .
One o f a r a t h e r w id e ra n g e o f f i x i n g an d s t a i n i n g
f l u i d s , two f i x a t i o n s an d one s t a i n w ere fo u n d to be th e m ost
v a l u a b l e i n th e p r e s e n t i n v e s t i g a t i o n ;
w e re :
The f i x a t i o n s u s e d
B o u i n 's f i x a t i v e , a f l u i d c o n s i s t i n g o f s a t u r a t e d
a q u e o u s s o l u t i o n o f p i c r i c a c i d , s e v e n t y - f i v e p a r t s by v olum e;
f o r m a l i n (100 f£) 9 t w e n t y - f i v e p a r t s by v o lu m e; g l a c i a l a c e t i c
a c i d f o u r p a r t s by v o lu m e ; an d (2) Z e n k e r 's s t o c k f i x a t i v e
(m o d ifie d ) w h ich c o n s i s t s o f b ic h ro m a te o f p o ta s s iu m 2 .5 p a r t s
by w e ig h t; b i c h l o r i d e o f m e rc u ry f i v e p a r t s by w e ig h t; w a te r
o n e -h u n d re d p a r t s by v o lu m e .
^ J . F . C m e lin , L in n a e u s S y stem a H a t u r a e , L e ip z ig 1788
E d .* 1 3 , V o l. I , p . 7 3 7 .
T is s u e s w ere a llo w e d t o r e m a in i n B o u in ’s s o l u t i o n f o r
tw e n t y - f o u r t o t h i r t y - s i x h o u r s .
T is s u e s f i x e d i n Z e n k e r’ s
f l u i d w ere a llo w e d to re m a in i n t h i s r e a g e n t f o r s i x to tw en ty fo u r h o u rs.
The m a t e r i a l w as th e n p a s s e d th r o u g h g r a d e d
a lc o h o ls to a b s o lu te .
To rem ove e x c e s s b i c h l o r i d e o f m e rc u ry „
i n th e c a s e o f Z e n k e r ’s f i x a t i o n , a l i t t l e
t i n c t u r e o f . io d in e .
w as ad d e d t o th e s e v e n ty p e r o e n t a l c o h o l i n th e g r a d e d s e r i e s .
I f t h i s f a i l e d to rem ove a l l e x o e s s c o r r o s i v e s u b l i m a t e ,
s e c t i o n s f a s t e n e d t o th e s l i d e w ere t r e a t e d w i t h 0 .2 $ io d i n e
i n e i g h t y p e r o e n t a l c o h o l f o r two to t h r e e m in u te s a n d th e n
w i t h 0 .2 5 $ s o l u t i o n so d iu m h y p o s u lp h a te i n f i f t y p e r o e n t
a l c o h o l f o r a few m in u te s a s recom m ended by S o o t t ( 1 9 1 2 ).
The
t i s s u e s w ere p a s s e d th r o u g h th e c u s to m a ry d e h y d r a tin g a l c o h o l
s e r i e s a c c o r d in g t o th e f o llo w in g s c h e d u le w h ic h i s v a r i a b l e ,
a r b i t r a r i l y , a c c o r d in g t o t h e s i z e o f th e m a t e r i a l .
35$ B t h y l a l c o h o l ............................... w ash tw ic e
50$
”
”
............................... & t o 1 h o u r
70$
”
ft
2 4 -3 6 h o u r s o r i n d e f i n i t e l y
80$
,f
,f
1h o u r
95$
1J
*?
h hour
100$
Tr
2 ohanges
............. f-h o u r eao h
C edarw ood o i l - - 1 0 0 $ E t h y l a l c o h o l ( e q u a l p a r t s ) 3 h o u r s o r
u n til c le a r.
X y lo l ( t o rem ove oedarw ood o i l )
P a ra ffin
.............
w ash q u i c k l y .
( 5 2 ° - 5 6 °)
1 ...... ................................................................
1 -2 h o u rs
2
1 -2
3 .......................................................................
P a ra ffin -B a y b e rry
................................................
»
2 -4
”
2 h o u r s an d im b ed .
23
The p a r a f f i n - b a y b e r r y m i x t u r e was made o f p u r e p a r a f f i n
an d t e n p e r o e n t b a y b e r r y wax by w e i g h t .
R o u tin e s e r i a l s e a t i o n s o f em bryos up t o e i g h t d ay s
i n c u b a t i o n w e re o u t a t s i x m i c r o n s .
B e g in n in g w i t h em bryos o f
n i n e d ay s i n c u b a t i o n , i t was p o s s i b l e , a s m e n tio n e d a b o v e , t o
s e c t i o n t h e p a n c r e a s and- d u o d e n a l lo o p a l o n e ,
l a t e r , as d e­
v e lo p m e n t p r o g r e s s e d , i t was p o s s i b l e t o rem ove a n d s e c t i o n
t h e p a n c r e a s by i t s e l f .
I t w as deemed u n n e c e s s a r y t o o u t
c o m p le te s e r i a l s e c t i o n s o f t h e p a n c r e a s o f t h e y o u n g e r o h io k s
a n d o f t h e m a tu re f o w l s .
To m eet t h i s s i t u a t i o n , a n d t o o b ­
t a i n w h a t one m ig h t c a l l r e p r e s e n t a t i v e s e c t i o n s , s e r i e s a t .
f o u r t o s i x m ic ro n s w ere t a k e n fro m t h e h e a d , body a n d t a i l o f
t h e g l a n d o f l a r g e r s p e o im e n s .
H ow ever, c o m p le te s e r i a l
s e c t i o n s w ere o b t a i n e d fro m a l l em b ry o n ic m a t e r i a l .
For
s e c t i o n i n g , a S p e n c e r m ic ro to m e b l a d e was u s e d on a S p e n c e r
r o t a r y m ic ro to m e .
The s e c t i o n s w ere m ounted on t h e s l i d e w i t h M e y e r 's
a lb u m in f i x a t i v e , d r i e d a n d s t a i n e d w i t h D e l a f i e l d ' s h em ato x y ­
l i n a n d e o s i n a s c o u n t e r s t a i n a c c o r d i n g to t h e c u s to m a r y
s ta in in g pro ced u re.
M a l l o r y 's t r i p p l e c o n n e c t i v e t i s s u e s t a i n
a s w e l l a s H e i d e n h a i n 's i r o n h e m a t o x y l i n w ere t r i e d .
I t was
f o u n d , h o w e v e r, t h a t B e l a f i e l d s h e m a to x y l in g a v e t h e m ost
sa tisfa c to ry re s u lts .
24
The s e r i e s o f p a n o r e a t i o t i s s u e s u s e d i n t h i s i n v e s t i ­
g a tio n in c lu d e s th e fo llo w in g :
Age o f t i s s u e
T h io k n e s s
S ta in
72 h o u r embryo
tt
5 d ays
it
6 f?
n
7 rr
rr
8 rt
Tf
9 n
It
10 Tf
tf
tl
11
rr
IB tt
tt
tt
13
tt
14 tt
ti
f!
15
ft
16
ft
17 tt
tl:
it
18
ft
19 tt
T
l
tt
20
tf
ft
21
1 week o l d Q hiok
Tt
ft
Tt
3
rt
ti
n
7
4 month f o w l
n
ft
6
1 y e a r (a p p ro x * )
6 m io ro n s
n
tt
H and E
tr
tl
tl
tt
tt
it
it
it
IT
tf
fl
If
S e rie s
G rave
it
ti
ti
it
tt
it
IT
TT
Tt
tt
ft
ft
tl
tl
tl
I!
tf
tl
fl
tr
4 & 6
4, 5 & 6
6
6
tt
ri
4 & 6
it
6
rr
4 & 6
4 & 6
tl
tt
11
K an d E M a l l o r y rs
H an d E H e i d e n h a i n 1s
H and E
ti
it
M a l l o r y *s
H and E
if
tr
tt
tt
if
it
ti
it
it
ti
it
CHAPTER 1 7
OBSERVATIOHS
C ross s t r u o t u r e *
I n t h e a d u l t d o m e s tic f o w l , C a l l u s
d o m a s t i o u s , t h e p a n o r e a s i s f o u n d l y i n g i n t h e lo o p o f t h e
duodenum*
The g l a n d i s e l o n g a t e d a n d , i n t h e m a tu re f o w l ,
a v e r a g e s a b o u t 7 -8 om. i n l e n g t h an d w e ig h s a p p r o x i m a t e l y 3*6
gm.
The g l a n d i s d i v i d e d i n t o l o b e s w h ich i n t u r n a r e d i v i d e d
i n t o l o b u l e s , e a o h o f t h e two m ain l o b e s b e i n g s u b d i v i d e d i n t o
two p a r t s o f u n e q u a l s i z e .
The t h i n , s u p p o r t i n g p e r i - p a n c r e a t i c c o n n e c t i v e t i s s u e
t e n d s t o fo rm a somewhat i n c o m p l e t e c a p s u l e f o r t h e p a n o r e a s .
T h is t i s s u e i s c a r r i e d i n t o th e s u b s t a n c e o f t h e g l a n d a s
t r a b e c u l a e t h a t bound t h e l o b u l e s fro m e a o h o t h e r .
The p a n c r e a s i s s u r r o u n d e d b y an a n a s t o m o t i c c i r c l e o f
v e sse ls.
The a r t e r i e s , on t h e one h a n d , a r e d e r i v e d f r o m t h e
p a n c r e a t i c o d u o d e n a l b r a n c h e s o f th e h e p a t i c a n d s u p e r i o r
m e s e n t e r i o a r t e r i e s , a n d t h e v e n u l e s , on t h e o t h e r , open i n t o
t h e l i e n a l and s u p e r i o r m e s e n t e r i c v e i n s .
The d u c t s l e a d i n g fro m th e a l v e o l i a r e s m a l l ; t h e s e
u n i t e t o fo rm two l a r g e r d u c t s w h ich i n t u r n e n t e r t h e duodenum.
M ic r o s c o p ic s t r u c t u r e o f p a n o r e a s o f a d u l t C a l l u s .
g e n e ra l s tr u c tu re i s s im ila r to t h a t of a sero u s s a liv a r y
g l a n d , b u t w i t h two p r o m in e n t e x c e p t i o n s .
F i r s t l y , th e
The
26
s e c r e t i n g a c i n i a r e found, t o be c o m p a r a t i v e l y lo n g and. t u b u l a r
i n s t e a d , o f more o r l e s s s p h e r i c a l .
And., s e c o n d l y , i n a d d i t i o n
to th e o rd in a ry ao in o u s t i s s u e , th e r e a re found, s c a t t e r e d
th ro u g h o u t th e g l a n d u la r m ass, d e f i n i t e g ro u p s of l i g h t l y
s t a i n i n g e p i t h e l i a l c e l l s w ith o u t a d u c t—th e i s l e t s o f la n g ­
erhans •
The a c i n o u s s t r u c t u r e o f t h e p a n o r e a s c o n s i s t s o f
g r a n u l a r , somewhat c o n i c a l c e l l s l i n i n g a lu m e n ,
T h e ir a p ­
p e a r a n c e t e n d s t o v a r y somewhat among s p e c im e n s o f t h e same
age.
I n some t h e lu m in a a p p e a r s m a l l an d t h e s u r r o u n d i n g o e l l s
c l o s e ly packed w ith g ra n u le s e x c e p t f o r a sm a ll o u te r zone.
I n o t h e r s t h e lu m in a a p p e a r d i s t e n d e d a n d o n l y t h e in n e r m o s t
p a r t o f th e c e l l c o n t a in s g r a n u le s ,
T h is v a r i a t i o n c a n be
a t t r i b u t e d , n o td o u b t, to th e s t a t e o f f u n c tio n a l a o t i v i t y o f
.th e g la n d i t s e l f ,
The n u c l e i o f t h e a o i n o u s o e l l s t e n d t o be
s p h e r i c a l o r s l i g h t l y o v o id i n a p p e a r a n o e , m e a s u r in g 4 . 5
m ic ro n s i n d i a m e t e r .
m e a s u r in g Q;8 m ic r o n .
B ach p o s s e s s e s a d i s t i n c t n u c l e o l u s
F e a r l y a lw a y s t h e r e i s f o u n d a p e r i ­
n u c l e a r zone o f c y t o p la s m d e v o i d o f g r a n u l e s w h io h e x t e n d s
b e tw e e n t h e n u c l e u s an d t h e b a s e m e n t membrane.
I n t h i s zone
i s f o u n d a mass o f m i t o c h o n d r i a w h ic h s t a i n d e e p l y w i t h
h e m a to x y lin .
The i s l e t s o f L a n g e rh a n s a r e m arked o f f fro m t h e a o i n o u s
p o r t i o n , i n m ost o a s e s , by a t h i n c o n n e c t i v e t i s s u e membrane o r
c a p su le .
T h is s t r u c t u r e a p p e a r s t o t a k e o r i g i n fro m t h e
c o n n e c t i v e t i s s u e s e p t a m e n tio n e d ab ov e., an d w i t h a n a p o o h r o m a tic o i l im m ersio n l e n s e , i s s e e n t o be com posed o f t h i n ,
c l o s e ly packed co lla g e n o u s f i b r i l s .
The c a p s u l e so m e tim es
in v a d e s th e i n t e r i o r o f th e i s l e t .
When s t a i n e d w i t h h e m a to x y l in a n d e o s i n , t h e i s l e t s o f
L a n g e rh a n s a p p e a r p a l e a n d a l m o s t s y n c y t i a l i n c o n t r a s t w i t h
t h e p a r e n c h y m a to u s t i s s u e o f t h e p a n o r e a s .
The o e l l s o f t h e
i s l e t s a r e s m a l l e r a n d more u n i f o r m i n s i z e a n d s t r u c t u r e t h a n
t h o s e o f most o t h e r v e r t e b r a t e s , s c a r c e l y an y v a r i a t i o n i n
„
s i z e o r s t a i n o f n u c l e i b ein g n o te d .
The c e l l o u t l i n e s c a n be
made o u t , h o w e v e r, i n t h i n s e c t i o n s .
The n u c l e u s , w h ic h i s
u s u a l l y i n t h e c e n t e r o f t h e c e l l i s s m a l l , r o u n d o r more
o f t e n o v a l , 3 . 0 m ic r o n s i n d i a m e t e r , a n d , i n m ost c a s e s , h a s a
d i s t i n c t n u c le o lu s i n th e c e n t e r .
T h is n u c l e o l u s i s a b o u t
h a l f th e s iz e o f t h a t o f th e ao in o u s c e l l , th e r e l a t i v e s i z e
seem in g t o r e m a in c o n s t a n t .
I n th e a d u l t d o m e stic fow l a s w e ll a s i n younger s p e c i ­
m ens, t h e i s l e t s o f L a n g e rh a n s a r e s e e n a s m a s s e s o f e p i t h e l i a l
c e l l s s c a t t e r e d th ro u g h o u t th e p a n c re a s .
T h ese i s l e t s may
v a r y i n s i z e fro m a s i n g l e c e l l t o a r e a s m e a s u r in g s e v e n t y - f i v e
m ic r o n s i n d i a m e t e r .
The - i s l e t s t e n d t o be l a r g e r a n d more
n u m ero us to w a rd t h e c e n t e r o f t h e g l a n d t h a n n e a r t h e p e r i p h e ­
r y , some b e i n g l o c a t e d i n t h e i n t e r s t i t i a l t i s s u e u n a s s o o i a t e d
w ith th e a c in o u s t i s s u e .
From o b s e r v a t i o n s made i n s e r i a l
s e a t i o n s , t h e i s l e t s o f L a n g e rh a n s o f t h e young o h i c k a n d a d u l t
F ig u re 1
620 X
An I s l e t C o n n e c te d w i t h
a S m a ll B uot i n a M o d erate
P o r ti o n o f i t s C iro u m ference,
(A d u lt)
IS
I s l e t of
D
Buot
AS
A oinus
CA
C a p illa r y
L a n g e rh a n s
A5
I5
DU
C£
f r i G U fL if
i
F ig u re 2
700 X
Undifferentiated Insular Cell Croups
in Communieation with the Aoinous
Tissue as seen in the Panoreas of the
Adult Callus.
No Presenoe of Zymogen
Granules in the Aoini.
1ST
Islet tissue
AS
Aoinus
CA
Capillary
j - I G U JL L-
2.
Figure 3
700 X
Two Islets Entirely Separated
from the rest of the Pancreatic
Tissue hy Connective Tissue
Fibers.
IS
Islet of Langerhans
CT
Connective Tissue Fibers
PACT
Perlpanereatie Connective Tissue
C
Capsule of Islet
P
I G U \L
t-
5
31
f o w l oan 136 d i v i d e d i n t o t h r e e g e n e r a l g r o u p s :
A.
I s l e t s o o n n eo ted w ith s m a ll d u o tu le s .
In oases of
t h i s ty p e t h e d u o t a n d i s l e t c o n t i n u i t y may he v e r y b r o a d , o r
on t h e o t h e r h a n d , t h e c o n t i n u i t y may he v e r y n a r r o w a s
i l l u s t r a t e d on (Fig* 1).
B*
I s l e t s w h ic h a r e i n d i r e c t c o m m u n ic a tio n w i t h t h e
a c i n i w i t h o u t any v i s i b l e i n t e r v e n i n g f i b e r s *
I s l e t s w hioh
f a l l i n t o t h i s c l a s s may b e o o n n e o te d w i t h t h e s u r r o u n d i n g
a o i n o u s c e l l g r o u p s by a s m a l l e r o r l a r g e r se g m en t o f th e
i n s u l a r c irc u m fe re n c e (F ig . 2 ) .
C*
I s l e t s w hioh a r e e n t i r e l y s e p a r a t e d fro m th e s u r ­
ro u n d in g p a n c r e a ti c s t r u c t u r e .
T h ese may b e c o m p l e t e l y
s e p a r a t e d fro m t h e p a re n c h y m a to u s s t r u c t u r e by f i n e f i b e r s
(F ig . 3 ) .
The b l o o d s u p p l y t o t h e l a r g e r i s l e t s i s by means o f
s m a l l a n a s to m o s in g a r t e r i o l e s h a v in g a c o m p le te e n d o t h e l i a l
w a ll and l i t t l e
o r no a d v e n t i t i a .
The e n d o t h e li u m i n m ost
o a s e s , seems t o r e s t d i r e c t l y on t h e e p i t h e l i a l o e l l s a n d t h e
c o n n e c t i v e t i s s u e , when p r e s e n t , seems t o be a s e c o n d a r y
d e v e lo p m e n t.
The v a s c u l a r n e tw o r k o f t h e i s l e t s i s made up o f
t h e w i n d i n g s , b r a n c h i n g s and a n a s to m o s e s o f s e v e r a l l a r g e r
v e s s e l s w h io h com m unicate i n t i m a t e l y w i t h t h e i n t e r a c i n o u s
c a p illa r y p le x u s.
I n t h e c e n t r a l p a r t s o f some i s l e t s a r e
f o u n d v e s s e l s w hioh a r e s i n u s o i d a l i n c h a r a c t e r .
The p e r i p h e i y
o f t h e i s l e t s i s g e n e r a l l y much l e s s v a s o u l a r t h a n t h e o e n t r a l
32
p o rtio n .
The p a n o r e a t i o a n l a g e n a r e d e riv e d , fro m e p i t h e l i a l
e v a g i n a t i o n s o f t h e i n t e s t i n e a t th e same l e v e l a s t h e l i v e r
d iv o rtio u lu m .
The d o r s a l p a n o r e a t i o bud b e g i n s e v a g i n a t i o n
a t a b o u t s e v e n t y - t w o h o u r s , w h i l e t h e two v e n t r o - l a t e r a l
e v a g in a tio n s ap p e ar d u rin g th e f o u r th d ay .
The d o r s a l p a n ­
o r e a t i o a n l a g a , w hioh a r i s e s o p p o s i t e t h e l i v e r d i v e r t i c u l u m ,
grow s i n t o t h e d o r s a l m e s e n t e r y .
The v e n t r o l a t e r a l b u d s a p p e a r
w h ere t h e d u o t s o f th e l i v e r and t h e v e n t r a l p a n o r e a t i o d u o t
e n t e r t h e duodenum by t h e oommon d u o tu s o h o le d o o h u s .
The o o r d -
l i k e e p i t h e l i a l b u d s grow t o g e t h e r and s u b s e q u e n t l y beoome
f u s e d i n a s i n g l e m a ss.
D ev elo pm ent o f t h e i s l e t s .
The y o u n g e s t s t a g e s s t u d i e d
w ere t h o s e o f t h e s e v e n t y - t w o h o u r , and t h e f o u r day o h io k
e m b ry o .
D i f f e r e n t i a t i o n o f i s l e t t i s s u e fro m t h e o o r d s o f
p a n o r e a t i o o e l l s was n o t d i s o e r n a b l e a t t h i s t i m e .
F i v e - day o h io k em b ry o .
The p a n o r e a s i s r e p r e s e n t e d by
b r a n c h i n g p r o c e s s e s w i d e l y s e p a r a t e d b y a t h i c k fra m ew o rk o f
o o n h e o tiv e t i s s u e .
The c o n n e c t i v e t i s s u e a p p e a r s t o be g r e a t ­
e r i n am ount t h a n t h e g l a n d u l a r p o r t i o n o f t h e o r g a n , an d
t e n d s t o be t h e m ost p r o m in e n t f e a t u r e t h r o u g h o u t e a r l y s t a g e s
o f d e v e lo p m e n t.
I t s presen o e i s of g r e a t a s s is ta n o e , f o r i t
t e n d s t o mark o f f t h e a n a t o m i c a l u n i t s o f t h e p a n o r e a s i n a
way t h a t g r e a t l y f a o i l i t a t e s t h e i r l a t e r s t u d y .
Eaoh g ro u p o f
F ig u r e
4
430 X
P a n o r e a s o f F iv e Day C h io k Embryo
I l l u s t r a t i n g e a r l y F o r m a tio n o f
D uots an d A c i n i .
DU
Duct
AS
A oinus
CA
C a p illa ry
f- I G U L
t-
4-
34
o e l l s i s t h u s s e p a r a t e d fro m n e i g h b o r i n g g r o u p s , t h u s r e n d e r ­
in g t h e s t u d y o f su o h a g ro u p i n s e r i a l s e c t i o n s p o s s i b l e an d
r e la tiv e ly easy.
T h is a n a t o m i c a l c o n d i t i o n f a c i l i t a t e d , a l s o
t h e s t u d y o f t h e r e l a t i o n o f an i s l e t t o an a c i n u s , a s w i l l be
shown l a t e r .
C e l l s s u g g e s t i v e o f th e f o r m a t i v e s t a g e s o f t h e
i s l e t s o f L a n g e rh a n s c o u ld n o t be f o u n d a t t h i s t i m e .
C e lls
w hioh a r e d e s t i n e d t o become a o i n o u s t i s s u e w ere s e e n to b©
a s s u m in g , som ew hat, t h e c h a r a c t e r i s t i c a o i n o u s a r r a n g e m e n t .
S e v e r a l s m a l l d u c t u l e s m e a s u r in g s i x m ic ro n s i n d i a m e t e r w ere
a p p a r e n t , a n d a few m in u te c a p i l l a r i e s w ere s e e n ( F i g . 4 ) .
S i x - day ohiolc em b ryo .
In t h i s s ta g e th e a u th o r o b se rv ­
e d t h e e a r l i e s t d i f f e r e n t i a t i o n i n t h e embryo o f t h e s p e c i f i c
o e l l s w hioh a r e t h e h i s t o g e n e t i o s o u r c e o f t h e i s l e t s o f
L an g erh an s.
The a c i n i a r e s t i l l r e p r e s e n t e d by b r a n c h i n g
p r o c e s s e s o f o e l l s , l y i n g i n a r e l a t i v e l y a b u n d a n t s tr o m a o f
u n d i f f e r e n t i a t e d t i s s u e , b u t h e r e an d t h e r e a few p r o c e s s e s
w hioh have become t u b u l a r a r e s e e n .
The o e l l s a r e o l o s e l y
crow ded t o g e t h e r , e s p e c i a l l y a t t h e p e r i p h e r y o r g ro w in g
p o r tio n o f th e p r o c e s s e s .
They p o s s e s s r a t h e r d e e p ly s t a i n ­
i n g , ro u n d o r o v o id n u c l e i m e a s u r in g 3 . 0 m ic ro n s i n d i a m e t e r
a n d l o c a t e d i n th e b a s a l zone o f t h e o e l l ; and an i n n e r zone
w h io h c o n t a i n s a r e l a t i v e l y s m a l l am ount o f s l i g h t l y g r a n u l a r
c y to p la sm .
The c y t o p la s m i s r e a d i l y d e m o n s t r a t a b l e i n t h o s e
o e l l s f o rm in g a c i n i ;
th e n u c l e i a r e s e e n a t t h e p e r i p h e r y ,
F ig u re 5
100 X
F o r m a tio n o f D u c ts an d
A c in i i n th e P a n c r e a s
o f th e S i x Day C h ick
Umbryo.
DU
D uct
AS
A cin u s
CA
C a p illa ry
UCT
U n d i f f e r e n t i a t e d C o n n e c tiv e
T issu e F ib e r s
F ig u re 6
950 X
An I s l e t Q o n s i s t i n g o f
Only a S i n g l e C e l l
IS
Isle t
DU
D uot
-
I G U L t -
(„
37
w h i l e th e s l i g h t l y g r a n u l a r c y t o p la s m l o c a t e d a t t h e a t t a c h ­
ment o f t h e o e l l s t o t h e b a s e m e n t m em brane, fo rm s a r i n g a b o u t
t h e lu m e n .
The d u c t u l e s h a v e become more n u m e ro u s , e s p e c i a l l y
to w a r d t h e o e n t r a l p o r t i o n o f t h e d e v e l o p i n g g l a n d .
T hese
s m a l l d u o ts ( F i g . 5) a r e s e e n t o be oomposea o f lo w , o u b o i d a l
e p i t h e l i a l c e l l s m e a s u r in g 4 . 0 m ic ro n s i n h e i g h t , whose o v a l
o r r o u n d n u c l e i m e a su re 3 . 0 t o 3 . 5 m ic ro n s a c r o s s an d a r e
d i r e c t e d a lo n g t h e d u c t w a l l .
m easures 4 .5 m ic ro n s .
The lum en o f t h e d u c t u l e s
H ere a n d t h e r e , a lw a y s i n c l o s e p ro x im i­
ty to th e p e rip h e ry o f th e sm a ll d u o ts , i s o c c a s io n a lly seen
a o e l l w h io h i s som ew hat l a r g e r t h a n t h e a o i n o u s c e l l an d
w h io h i s c h a r a c t e r i z e d by l i g h t l y s t a i n i n g c h r o m a t i n and d e a r
o r more o f t e n e o s i n o p h i l i c o y to p la s m .
th a t th e se o e l l s ,
( F i g . 6) v/hioh l i e
The a u t h o r i s o o n v in o e d
i n su o h d i r e c t o p p o s i t i o n
to th e e p i t h e l i a l o e l l s , r e p r e s e n t th e p rim a ry d i f f e r e n t i a t i o n
le a d in g to th e f o rm a tio n o f th e i s l e t s o f L an g e rh a n s.
T h is
p o s t u l a t i o n t e n d s to be r a t h e r s u b s t a n t i a l l y c o r r o b o r a t e d by
t h e o b s e r v a t i o n o f a few s m a l l g ro u p s o f c e l l s o f t h i s ty p e
s i t u a t e d i n o t h e r a r e a s o f t h e g l a n d , and w hioh a r e i n d i s p u t a ­
b l y s m a l l g ro u p s o f i s l e t t i s s u e .
In l a t e r s ta g e s o f d e v e lo p ­
m ent i t i s p o s s i b l e t o s e e t h e s e a r e a s d e f i n i t e l y p r o l i f e r a t ­
i n g fro m d u c t e p i t h e l i u m .
T hese g r o u p s a r e com posed o f t e n t o
f i f t e e n o e l l s e a o h o f w h io h h a s a r o u n d , l i g h t l y s t a i n i n g
n u c l e u s m e a s u r in g 2 .8 m ic ro n s i n d i a m e t e r , an d a c o m p a r a t i v e l y
F ig u re 7
700 X
A S m a ll I s l e t a s S een i n t h e
o f th e S ix
P anoreas
Day C hiok Emhryo.
IS
Isle t
DU
S m a ll d n o ts
CA
C a p illa ry
UD
U n d iffe re n tia te d tis s u e
— I G U C_ £r
f
F ig u re 8
620 X
F o r m a tio n o f P r i m i t i v e
G roups o f I s l e t C e l l s i n
th e C e n tra l P o rtio n o f
t h e P a n o r e a s o f t h e Seven
Day C hiok Embryo.
IS
Isle t
DU
D uot
C
C a p s u le
MIT
S m a ll Mass o f I s l e t
T issu e P r o l i f e r a t ­
in g fro m B u o t u l e .
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40
l a r g e am ount o f v e r y f i n e l y g r a n u l a r c y t o p la s m s t a i n i n g d e e p l y
w ith e o s in .
The o e l l s a r e o l o s e l y a p p l i e d one t o t h e o t h e r and
fo rm r o u n d o r o v a l m a s s e s , a l m o s t s y n c y t i a l i n a p p e a r a n c e ,
w h ic h c a n r e a d i l y be d i s t i n g u i s h e d fro m th e a c i n o u s p o r t i o n o f
th e g la n d .
7 /ith an a p o o h r o m a tio o i l im m e rsio n l e n s , h o w e v e r,
i t i s p o s s ib le to d i s t in g u i s h t h e i r o e l l b o u n d a rie s .
Some­
t i m e s t h e a r e a s l i e i n a s e m i - l u n a r p r o j e c t i o n o f th e g l a n d
w i t h o u t d i s t i n c t c o n n e c t i o n s ; b u t f o l l o w i n g a g r o u p th r o u g h a
s e r i e s o f s e c t i o n s , t h e c o n t i n u i t y o f t h e a r e a w i t h th e e p i ­
t h e l i u m o f t h e d u o t u l e g e n e r a l l y c a n be d e m o n s t r a t e d .
The
m a sses a r e u s u a l l y s e p a r a t e d f r o m t h e p a r e n c h y m a l t i s s u e by an
in c o m p le te c o n n e c tiv e t i s s u e c a p s u le .
As a r u l e , s m a l l ,
b r a n c h i n g b lo o d v e s s e l s w h ic h t e n d t o b e s i n u s o i d a l i n c h a r a c ­
t e r a r e a lw a y s f o u n d i n c l o s e r e l a t i o n to t h e a r e a s .
They a r e
f o u n d b e tw e e n t h e a r e a a n d t h e a o i n o u s t i s s u e and t a k e o r i g i n
fro m t h e i n t e r a o i n o u s c a p i l l a r y p l e x u s .
The e v i d e n c e i n d i c a t e s
t h a t th e s e gro u p s o f o e l l s r e p r e s e n t th e e a r l i e s t s ta g e o f th e
d e v e lo p m e n t o f t h e i s l e t s
i n t h e c h i c k embryo ( F i g . 7 ) .
S e v e n - d a y c h i c k e m b ry o .
d i f f e r e n t i a t i o n o f th e i s l e t s
In t h i s p r e p a r a t i o n th e
i s a b o u t t h e same a s t h a t o b ­
s e r v e d i n t h e s i x - d a y c h i c k em bryo.
A few i s l e t s com posed
o f o n ly a s in g l e o e l l a re d i s c e r n i b l e .
S m a ll m a sses o f i s l e t
t i s s u e s c a t t e r e d t h r o u g h o u t th e c e n t r a l a r e a g l a n d u l a r p o r t i o n
are v i s i b l e .
A few i s l e t s d e v e l o p i n g i n t h e m anner d e s c r i b e d
above w ere n o t i o e d ( F i g . 8 ) .
In g e n e r a l, th e g la n d u la r o r
F ig u re 9
100 X
L o b u la tio n o t th e P an creas
a s S e e n I n t h e Pen Day C h ic k
E m bryo.
P
P an creas
D
Duodenum
PA
P a n c re a tic o d u o d e n a l A rte ry
M
M u sc u la tu re
o t Stom ach
42
e x o c r i n e p a r t o f t h e p a n o r e a s h a s i n c r e a s e d i n s i z e somewhat
o v e r th e p r e v io u s s ta g e r e c o r d e d .
V a s c u l a r i z a t i o n , d u o t an d
a c i n u s f o r m a t i o n a r e a t a b o u t th e l e v e l d e s c r i b e d a b o v e .
E i g h t - d ay and n i n e - day ofaiok e m b ry o s .
L ittle a d d itio n ­
a l i n f o r m a t i o n was o b t a i n e d fro m a s t u d y o f t h e s e two s t a g e s .
The r e l a t i v e number o f i s l e t s h a s i n o r e a s e d , h o w e v e r, o v e r
t h a t d e s c r ib e d in th e p re c e d in g s t a g e s .
F o r m a tio n o f th e
s m a l l d u c t s an d of t h e a c i n i seems to be o c c u r r i n g a t t h e e x ­
p e n s e of t h e u n d i f f e r e n t i a t e d p o r t i o n o f t h e g l a n d .
The
number o f c a p i l l a r i e s h a s i n o r e a s e d o v e r t h a t n o t i c e d i n t h e
embryo o f s e v e n d a y s .
T e n -d ay o h i c k em b ryo .
The s a l i e n t f e a t u r e o f t h i s s t a g e ,
a s a w h o le , i s t h a t d e f i n i t e l o b u l a t i o n of t h e g l a n d i s
p la c e
(F ig . 9 ) .
ta k in g
C o n n e c ti v e t i s s u e f i b e r s a r e m i g r a t i n g i n t o
s e p a r a t e t h e t h r e e l o b e s w h ich a l r e a d y h av e assum ed t h e i r
r e l a t i v e p o s i t i o n i n th e p rim a tiv e du o d en al lo o p .
L arger
d u c ts a re in ev id e n c e w ith t h e i r c h a r a c t e r i s t i c o u b o id a l e p i ­
t h e l i u m , o v a l n u c l e u s and p r o m in e n t n u o l e o l u s .
They m e asu re
t w e n t y - f o u r m io ro n s i n d i a m e t e r a n d p o s s e s s a lumen whose
d ia m e te r a v e ra g e s 4 .5 m ic ro n s .
S c a tte re d in d iv id u a l i s l e t
c e l l s a re v i s i b l e b u t as y e t , t y p i c a l i s l e t arran g em en t i s n o t
a p p a re n t.
T hese s m a l l i s l e t s a lw a y s m a i n t a i n c l o s e r e l a t i o n ­
s h i p to t h e d u c t s fro m w hich t h e y h a v e b ee n d e r i v e d , an d a r e
a lw a y s l o c a t e d n e a r t h e s m a l l e r c a p i l l a r i e s .
43
E l e v e n - d a y o h io k e m b ry o .
In t h i s p r e p a r a tio n th e
t u b u l a r o h a r a o t e r o f t h e a o i n i i s more p r o m i n e n t , a n d t h e
s o l i d m a sse s o f o e l l s r e p r e s e n t i n g t h e p r i m i t i v e i s l e t s s t a n d
o u t d i s t i n c t l y by c o n t r a s t .
The i s l e t s a p p e a r c o n s i d e r a b l y
l a r g e r t h a n t h o s e o b s e r v e d i n p r e v i o u s s t a g e s , b e i n g made up
fro m tw e n ty t o f o r t y o r more c e l l s .
They a r e s t i l l i n c l o s e
r e l a t i o n t o t h e d u c t e p i t h e l i u m fro m w h ich t h e y w ere s e e n t o
o rig in a te .
The te n d e n c y o f t h e i r c y t o p l a s m t o s t a i n i n t e n s e ­
l y w i t h e o s i n i s more p r o n o u n c e d t h a n i n t h e e a r l i e r p e r i o d s .
I n t h i s sp e c im e n t h e i s l e t s e x h i b i t th e f i r s t s t a g e o f v a s c u ­
l a r i z a t i o n w h ic h i s shown by t h e p r e s e n c e o f o n e , two o r
t h r e e c a p i l l a r i e s l y i n g h e r e a n d t h e r e b e tw e e n t h e o e l l s .
O c c a s io n a lly i n th e l a r g e r i s l e t s a s m a ll c a p i l l a r y v e s s e l
f i l l e d w i t h e r y t h r o c y t e s , p r o t r u d e s , g e n e r a l l y fro m t h e
i n t e r a o i n o u s s i d e , to w a r d t h e c e n t e r o f t h e i s l e t .
The o e l l s
o f t h e s e l a r g e r i s l e t s show a te n d e n c y t o fo rm t h e i n t e r c a p i l l a r y colum ns o r g r o u p s c h a r a c t e r i s t i c o f t h e l a t e r s t a g e s
o f d e v e lo p m e n t.
A bout t h e i s l e t s
t h e r e t i c u l u m i s somewhat
d i f f e r e n t i a t e d so a3 t o fo rm a d i s t i n c t c a p s u l e com posed o f
one l a y e r o f c o n n e c t i v e t i s s u e f i b e r s .
I n a d d i tio n to t h i s
more a d v a n c e d s t a g e o f d e v e lo p m e n t, c o n d i t i o n s d e s c r i b e d i n
t h e s i x day o h io k embryo a r e s t i l l o b s e r v e d .
In th is e a r ly
p e r i o d no i s l e t s w ere f o u n d i n th e h e a d o f t h e p a n c r e a s w h ich
i s o f i n t e r e s t i n v ie w o f th e o b s e r v a t i o n s o f L a g u e s s e
1 0 ) , A b ru z z e s e
(1 9 0 9 -
(1926) a n d o t h e r s t h a t t h e i s l e t s a r e more
f i g u r e 10
600 X
An I s l e t P r o l i f e r a t i n g fro m
t h e E p i t h e l i u m o f a S m a ll
D uct i n t h e T h i r t e e n Day C hiok
E m bryo.
IS
DUE
Isle t
D uot E p i t h e l i u m
CA
C a p illa ry
AS
A oin us
-* I G U iL. t
1 0
45
a b u n d a n t i n t h e body an d t a i l o f t h e o r g a n .
T w e Iv e - day o h io k em b ry o .
T h is s t a g e shows somewhat
g r e a t e r v a s c u l a r i z a t i o n b u t d o e s n o t d i f f e r o t h e r w i s e fro m
th a t j u s t d e s c rib e d f o r
th e e l e v e n day em b ry o .
T h i r t e e n - d a y o h io k e m b ry o .
p o in ts of i n t e r e s t .
T h is s e r i e s p r e s e n t s many
Numerous p r i m i t i v e i s l e t s
are s c a t t e r e d
th ro u g h th e c e n t r a l p o s i t i o n o f th e t a i l and b ody, w h ile f o r
t h e f i r s t ti m e a few a r e s e e n i n t h e h e a d o f t h e g l a n d .
l a s t , h o w e v e r, r e p r e s e n t e a r l y s t a g e s o f d e v e lo p m e n t.
T h ese
A l­
th o u g h t h e m a j o r i t y o f i s l B t s a r e in r a t h e r i n t i m a t e
c o n n e c t i o n w i t h d u o t s , an a r r a n g e m e n t i s f r e q u e n t l y s e e n w h ich
i n d i c a t e s t h e m anner i n w h ich t h e i s l e t e v e n t u a l l y beoomes
s e p a r a t e d fro m t h e d u c t .
An i s l e t may be a l m o s t e n t i r e l y s e p a ­
r a t e d fro m t h e d u c t u l e , a s i l l u s t r a t e d i n F i g . 10; th e o n l y
e v id e n c e o f c o n t i n u i t y b e in g a s o l i d , s t r a n d - l i k e p ro c e s s o f
c e lls.
I n t h e p o r t i o n o f t h i s p r o c e s s to w a r d t h e d u c t , a
g r a d u a l t r a n s i t i o n o f i s l e t o e l l e p i t h e l i u m may be t r a c e d .
Most of t h e o e l l s i n t h e p r o c e s s a r e , h o w e v e r, i d e n t i c a l w i t h
t h o s e of t h e i s l e t s .
F o llo w e d t h r o u g h a s e r i e s o f s e c t i o n s
s u c h an i s l e t h a s no c o n n e c t i o n w i t h t h e s m a l l d u c t o t h e r t h a n
th is
so lid p ro cess.
The c o n n e c t i n g p r o c e s s i s i n some
i n s t a n c e s s h o r t a n d b r o a d , a n d in o t h e r s lo n g a n d n a r r o w ;
o c c a s i o n a l l y i t may be o o n s t r i c t e d by th e s u r r o u n d i n g a c i n o u s
t i s s u e a s th o u g h a b o u t t o be c o m p l e t e l y s e p a r a t e d fro m th e
F i g u r e IX
700 X
An I s l e t S h o r t l y A f t e r i t
h a s S e p a r a t e d f ro m t h e
E p i t h e l i u m o f a S m a ll D uot
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ED
E p i t h e l i u m o f Duot
CT
C o n n e o tiv e T i s s u e F i l e r s
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F i g u r e 12
620 X
An I s l e t L o c a te d i n t h e
I n t e r s t i t i a l T issu e as
S een i n t h e P a n c r e a s o f
t h e T h i r t e e n Bay O hiok
E m bryo.
13
Isle t
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C o n n e c ti v e T i s s u e
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C a p s u le o f I s l e t
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12.
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48
d u o t.
The num ber o f c o m p l e t e l y s e p a r a t e d i s l e t s , h o w e v e r, e x ­
c e e d s t h o s e w h ic h s t i l l m a i n t a i n t h i s r e l a t i o n s h i p t o t h e d u o t
e p ith e liu m .
The a u t h o r h a s b e e n o o n v i n o e d , fro m a c a r e f u l
s t u d y o f t h i s s t a g e o f d e v e lo p m e n t, t h a t t h e s e p a r a t i o n o f t h e
i s l e t fro m t h e e p i t h e l i u m o f t h e s m a l l d u o t i s o c c a s i o n e d by a n
e n c ro a c h m e n t o f t h e p a re n c h y m a , e s p e c i a l l y by t h e a o i n o u s a n d
o o n n e o t i v e t i s s u e p o r t i o n , o a u s i n g a t t e n u a t i o n an d c o n s e q u e n t
r e s o r p t i o n o f t h e o o n n e o t i n g o e l l s b e tw e e n t h e i s l e t an d t h e
d u o t.
The i s l e t t h e n comes t o l i e f r e e b e tw e e n t h e d u o t an d
t h e a o i n u s , s u r r o u n d e d by a c o n s i d e r a b l e p o r t i o n o f u n d i f f e r ­
e n tia te d tis s u e
(F ig . 1 1 ); a c o n d itio n j u s t th e r e v e r s e o f
t h a t w hioh i s c h a r a c t e r i s t i c o f t h e a d u l t p a n o r e a s .
L a te r,
h o w e v e r, when t h e r a p i d d e v e lo p m e n t o f t h e a o i n u s o c o u r s , t h e
g l a n d u l a r ele m e n ts te n d to s u rro u n d and e n c lo s e th e m a jo r i ty
o f t h e i s l e t s , w h io h t h e n oome to oooupy t h e c e n t r a l p o r t i o n
of th e lo b u le s .
On t h e one h a n d , h o w e v e r, c e r t a i n i s l e t s r e ­
m ain i n t h e i n t e r s t i t i a l t i s s u e , a s shown i n F i g s . 3 a n d 1 2 ,
a n d , on t h e o t h e r , t h e r e a r e i s l e t s i n t h e a d u l t p a n o r e a s
w h io h n e v e r seem t o l o s e t h e i r o o n n e o t i o n w i t h t h e d u c t u l e .
Isle ts
o f t h e two t y p e s j u s t m e n tio n e d a r e n o t n e a r l y a s
n um ero us a s t h o s e w hioh l i e
c o m p a r a t i v e l y in d e p e n d e n t o f t h e
e x o o rin e p o r tio n o f th e g la n d .
is le t,
The i s o l a t e d p o r t i o n o f t h e
j u s t a f t e r i t h a s b e e n s e p a r a t e d fro m t h e d u o t an d
oomes t o l i e
i n t h e o o n n e o t i v e t i s s u e b e tw e e n t h e d u o t a n d t h e
a c i n i w o u ld , up o n s u p e r f i c i a l e x a m i n a t i o n , t e n d t o s u p p o r t t h e
F i g u r e 13
700 X
An I s l e t P o s s e s s i n g a C e n t r a l
C a p i l l a r y As S e e n i n t h e S i x ­
t e e n Day C h ic k Em bryo.
S ee
d e s c r i p t i o n on p . 5 1 .
IS
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END
E n d o th e l iu m o f C a p i l l a r y
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E ry th ro c y te
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A o in u s
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P I G UL t
13
50
v ie w s o f H ansemann a n d L a g u e s s e , t h a t t h e i s l e t s d e v e lo p f r o m
th e o e l l s o f th e o o n n e o tiv e t i s s u e .
T h e ir in d e p e n d e n t p o s it io n
a t t h i s tim e w o u l d , . i n d e e d , he i n e x p l i c a b l e w i t h o u t t h e
k n o w led g e o f t h e e a r l i e r s t a g e s o f p r o l i f e r a t i o n , te m p o r a r y
c o n n e c tio n w ith th e d u o t and th e su b se q u e n t s e p a r a tio n d e s o r ib ed a b o v e .
F o u r t e e n - d a y o h io k em b ry o .
E v id e n c e o f t h e m an ner i n
w h io h t h e b l o o d v e s s e l s e n t e r t h e i s l e t i s a f f o r d e d b y t h e
advanced v a s c u la r iz a tio n v i s i b l e in t h i s s ta g e .
U n lik e th e
g l o m e r u l u s o f t h e k i d n e y , to w h ic h t h e i s l e t i s som ew hat com­
p a r a b l e owing t o i t s v e r y r i o h c a p i l l a r y n e t w o r k , t h e r e a r e
n o t one b u t s e v e r a l a f f e r e n t a s w e l l a s s e v e r a l e f f e r e n t
v e s se ls .
A v e s s e l d o e s n o t accom pany t h e c o n n e c t i n g p r o c e s s
o f c e l l s i n t h o s e i s l e t s w h io h a r e s t i l l c o n n e c t e d w i t h t h e
d u c t.
By f o l l o w i n g a n i s l e t t h r o u g h a s e r i e s o f s e c t i o n s ,
fro m t h r e e t o f i v e b r a n c h e s , w i t h o u t d e f i n i t e a r r a n g e m e n t ,
h o w e v e r , may be s e e n e n t e r i n g fro m t h e p e r i p h e r y .
The v e s s e l s
a t t h e p e r i p h e r y t e n d t o a n a s to m o s e f r e e l y w i t h an i n t e r ao in o u a c a p i l l a r y p le x u s .
F i f t e e n - d a y a n d s i x t e e n - d a y o h io k e m b ry o s .
(F ig . 1 5 ).
B etw een p r e p a r a t i o n s o f t h e s e two s t a g e s t h e r a p i d p r o ­
l i f e r a t i o n o f a c i n i h as o o o u rre d , a p p a r e n tly a t th e expense
o f t h e u n d i f f e r e n t i a t e d t i s s u e w h ic h h a s come t o o oo up y a
minimum a r e a o f t h e g l a n d .
The o o n n e o t i v e t i s s u e o f t h e o r g a n
51
a p p e a r s t o be l i m i t e d t o t h e s e p t a o r t r a b e c u l a e w h io h now
c l e a r l y m ark o f f t h e p a n o r e a t i o l o h u l e s f ro m one a n o t h e r , an d
to a sm a ll a r e a j u s t in s id e th e p e r ip a n o r e a tio co v e rin g of
t h e g la n d #
I h e s e s e p t a t a k e o r i g i n fro m t h i s o u t e r c o a t a n d
a r e com posed o f fro m two t o t h r e e l a y e r s o f c o l l a g e n o u s
c o n n e c tiv e t i s s u e f i b r i l s ,
f h e i n s u l a r c a p s u l e , now s e e n i n
m o st, f u l l y d e v e l o p e d i s l e t s , i n t u r n i s d e r i v e d fro m t h e
t r a b e c u l a e 3 u s t m e n tio n e d a n d c o n s i s t s o f o n l y a s i n g l e l a y e r
of fib rils .
V a s c u l a r i z a t i o n an d a c i n o u s s t r u c t u r e a t t h i s
p e r io d a r e s i m i l a r to th e c o n d itio n fo u n d i n th e a d u l t .
C lo s e
e x a m i n a t i o n o f t h e c e l l s b e tw e e n t h e t i n y c a p i l l a r i e s o f t h e
m a tu re i s l e t r e v e a l s a d e f i n i t e a t t e m p t on t h e p a r t o f t h e
o e l l s t o a r r a n g e t h e m s e l v e s i n ro w s w i t h t h e i r lo n g a x i s a t
r i g h t a n g le s to th e e n d o th e liu m o f th e c a p i l l a r y
(F ig . 1 3 ).
S e v e n t e e n , e i g h t e e n , n i n e t e e n a n d tw e n t y c h i c k e m b r y o s .
The c h a n g e s d e s c r i b e d above r e p r e s e n t t h e l a s t i m p o r t n a t
p h a s e s i n t h e d i f f e r e n t i a t i o n o f th e p a n c r e a t i c i s l e t s .
In
t h e p e r i o d s r e p r e s e n t e d by t h e em b ryo s o f s e v e n t e e n t o tw e n t y
days in c u b a tio n th e in c r e a s e i n s i z e , th e p r o g r e s s iv e
v a s c u l a r i z a t i o n , and th e ap p e aran c e o f a f i n e r e tic u lu m alo n g
t h e v e s s e l s may b e o b s e r v e d .
O c c a s i o n a l l y a n i s l e t may be
seen in c o n tin u ity w ith a sm a ll d u ct b u t t h i s r e la tio n s h i p i s
now r a t h e r u n u s u a l .
I n p r e p a r a tio n s o f s e v e n te e n and e ig h te e n
d a y s t a g e s , t h e g l a n d u l a r e l e m e n t s may be s e e n g r a d u a l l y
52
su rro u n d in g th e m a jo rity o f th e i s l e t s , w h ile in th e n in e te e n
a n d t w e n t y d ay em bryos t h e i s l e t i s s e e n i n t h e c e n t r a l
p o r t i o n o f t h e l o b u l e s u r r o u n d e d by a o i n i , t h e p o s i t i o n i t
t e n d s t o o ec u p y i n t h e a d u l t .
H ow ever, i t m u st be rem e m b e re d ,
a 3 p r e v i o u s l y d e s c r i b e d , t h a t t h e r e a r e a fe w i s l e t s w hioh
n e v e r lo s e t h e i r c o n n e c tio n w ith th e e p ith e liu m o f th e sm a ll
d u c ts ; a s w e ll a s th o se t h a t te n d to be e n t i r e l y s e p a r a te d
fro m t h e a d j a c e n t p a n c r e a t i c s t r u c t u r e , l y i n g i n t h e i n t e r ­
s t i t i a l t i s s u e b e tw e e n t h e d u c t s , on t h e one h a n d , a n d t h e
a o i n i , on t h e o t h e r .
She p a n o r e a s o f b a b y c h i c k s i m m e d ia te l y a f t e r h a t c h i n g
a s w e l l a s t h o s e o f p r o g r e s s i v e l y m a tu r e s p e c im e n s w e re t a k e n
a t w e e k l y , b i - m o n t h l y a n d m o n th ly i n t e r v a l s a s o u t l i n e d i n
C h a p te r I I .
E x cep t f o r d if f e r e n c e s i n th e s i z e o f th e g la n d
i t s e l f a n d s l i g h t v a r i a t i o n s i n t h e am ount o f g r a n u l a t i o n o f
th e o e l l s o f th e a o i n i , th e i s l e t s ap p e ar i d e n t i c a l w ith th o s e
o f th e a d u l t .
S p e c im e n s o b s e r v e d i n t h e s e p o s t - h a t c h i n g
p e r i o d s ; r e v e a l e x t r a o r d i n a r y v a s c u l a r i t y w h ic h , h o w e v e r, i s i n
no way more p r o m i n e n t t h a n t h a t s e e n i n t h e a d u l t p a n o r e a s .
CHAPTER V
DISCUSSION
The q u e s t i o n a s to t h e d e v e lo p m e n t a n d f a t e o f t h e
i s l e t s o f la n g e rh a n s i s s t i l l under d is c u s s io n in th e l i t e r a ­
tu re .
One g r o u p o f i n v e s t i g a t o r s
(la g u e sse ,
(1 9 2 7 ), P earo e
1 9 0 3 ) , Mankowski (1927) and o t h e r s ) h o l d s t h a t t h e i s l e t s
t a k e o r i g i n fro m t h e same p r i m o r d i a a s t h e p a n c r e a t i c g l a n d u ­
la r stru c tu re s.
Hansemann (190 2) a l o n e a d h e r e s t o t h e t h e o r y
t h a t t h e y a r e o f m esen ch ym al o r i g i n a n d s t a t e s t h a t a t no
t im e do t h e y h a v e c o n n e c t i o n w i t h t h e p a n c r e a t i c t u b u l e s .
N e u b e r t (1 9 26 ) an d F r i e s e
(1929) a s s e r t t h e i s l e t o e l l s may
a r i s e fro m p r o l i f e r a t i o n o f b o t h g l a n d a n d d u o t e p i t h e l i u m .
H i o k e l an d Nordman (19 2 6) h o l d t h a t t h e e x o c r i n e p o r t i o n o f
th e p a n c re a s i s e s s e n t i a l i n th e fo rm a tio n o f th e i s l e t s o f
la n g e r h a n s , th e h is t o g e n ie s o u rc e o f th e s e a r e a s b ein g th e
c e n tro -a c in o u s c e l l s .
B e n s l e y ( 1 9 1 1 -1 2 ) c l a i m s t h a t t h e
f a c u l t y f o r fo rm in g i s l e t s i s a g e n e r a l p r o p e r t y o f p a n c r e a t i c
tis s u e s .
J a n k o (1929) c o n t e n d s t h a t i n s u l a r . e p i t h e l i u m may
o r i g i n a t e i n th e e p ith e liu m o f th e l a r g e r d u c t s .
A s e c o n d q u e s t i o n a s to t h e m o r p h o lo g ic r e l a t i o n o f t h e
i s l e t s . o f la n g e rh a n s to th e su rro u n d in g s t r u c t u r e s o f th e
p a n o r e a s h a s by no means r e a c h e d u n an im o u s a g r e e m e n t among
in v e stig a to rs.
O pie
(1 9 0 1 ), F l i n t (1 9 0 3 ), and F a z z a r i
(1930)
c la im t h a t th e i s l e t s p o s s e s s g e n e r a lly a lim itin g c a p su le
54
a n d , a r e , t h e r e f o r e , a n a t o m i c a l l y i n d e p e n d e n t fro m t h e r e s t o f
th e p a n c re a tic t i s s u e .
O t h e r s , among whom a r e O t a n i (1927)
a n d I ^ r a r i ( 1 9 2 7 ) , m a i n t a i n t h a t t h e i s l e t s p o s s e s s no s p e c i a l
c a p su le h u t are i n d i r e c t r e l a t i o n w ith th e su rro u n d in g a o in i
of th e p an creas.
W h ereas V in c e n t a n d Thompson (1907) a n d Lane
(1907) c o n c e d e t h a t t h e r e a r e a few i s l e t s c o n t i n u o u s w i t h t h e
d u c t s , L a g u e s s e (1 91 0) a n d B e n s l e y ( 1 9 1 1 -1 2 ) d e s c r i b e a
c o n s ta n t c o n t i n u i t y w ith th e e p ith e liu m o f th e d u o ts as w e ll
as w ith th e a c i n i .
I t seem s s u r p r i s i n g t o f i n d s u c h w id e d i v e r g e n c i e s o f
o p i n i o n upon t h e s e r e l a t i v e l y s im p le d e v e l o p m e n t a l an d m orpho­
lo g ic q u e s tio n s.
I f one i n q u i r e i n t o t h e p o s s i b l e c a u s e s o f
t h e d i s a g r e e m e n t among t h e n o t a b l e a u t h o r s one i s i n c l i n e d t o
b e l i e v e t h a t two f a c t o r s may a c c o u n t f o r i t , v i z . i n a d e q u a t e
m a te r ia l and i n s u f f i c i e n t te c h n iq u e .
I n r e g a r d t o th e f i r s t
f a c t o r , i t i s w e l l known t h a t t h e p a n c r e a s u n d e r g o e s s e v e r e
p o s t- m o r te m c h a n g e s w h ic h f a c t g r e a t l y i n t e r f e r e s w i t h e x a c t
h isto lo g ic stu d ie s.
im p o rta n c e .
The s e c o n d f a c t o r i s o f f a r g r e a t e r
The p a n o r e a s r e q u i r e s g r e a t c a r e i n f i x i n g ,
d e h y d r a t in g , a n d c l e a r i n g , o t h e r w i s e i t r e a d i l y s h r i n k s an d
becom es b r i t t l e a n d t h i n s e c t i o n s a r e n o t so e a s i l y o b t a i n e d .
The d i f f i c u l t y b eco m es s e r i o u s i f one i n t e n d s t o p r e p a r e
s e r i a l s e c t i o n s w h ic h a r e i m p e r a t i v e i n a q u e s t i o n o f d e ­
v e l o p m e n t a l o r m o r p h o lo g ic r e l a t i o n s b e tw e e n v a r i o u s s t r u c t u r e s .
T h a t s u c h d i f f i c u l t i e s d i d a o t u a l l y i n t e r f e r e may be i n f e r r e d
55
fro m t h e f a c t t h a t some o f t h e a u t h o r s do n o t i l l u s t r a t e t h e i r
o b s e r v a t i o n s , o r do s o o n l y by i n a d e q u a t e d r a w i n g s .
I t seem s,
h o w e v e r, t h a t i f p h o to m i c r o g r a p h s a r e n o t a v a i l a b l e , ca m era
l u o i d a d r a w in g s s h o u l d be p r e s e n t e d t o s u p p o r t c o n c l u s i o n s i f
\
th e y a re to re c e iv e s e r io u s c o n s id e r a tio n .
C h ic k em bryos e a r l i e r t h a n s i x d a y s i n c u b a t i o n c o n t a i n
no c e l l s s u g g e s t i v e o f t h e f o r m a t i v e s t a g e s o f t h e i s l e t s o f
L an g erh an s.
The p a n c r e a s i s com posed o f c o r d s o f c e l l s , a
g r e a t am ount o f u n d i f f e r e n t i a t e d c o n n e c t i v e t i s s u e a n d , i n th e
f i v e d ay e m b ry o , a few p r i m i t i v e d u c t u l e s a n d s c a t t e r e d a c in o u s
c e lls are a p p a re n t•
The s i x d ay c h i c k embryo o f f e r s t h e e a r l i e s t d i f f e r ­
e n t i a t i o n o f t h e c e l l s w h ic h a r e t o become th e i s l e t s o f
L an g erh an s.
T hese o e l l s , w h ic h a r e a lw a y s i n c l o s e r e l a t i o n
t o t h e d u c t e p i t h e l i u m , a r e l a r g e r th a n t h e a c i n o u s c e l l s and
a r e c h a r a c t e r i s e d by t h e p r e s e n c e o f r a t h e r l i g h t l y s t a i n i n g
n u c l e i and c l e a r e o s i n o p h i l i c c y to p la sm .
S m a ll g r o u p s of
t h e s e c e l l s w e re o b s e r v e d i n l a t e r s t a g e s to be b u d d in g o f f
t h e e p i t h e l i u m o f t h e d u c t u l e s w h io h h av e become more num erous
e s p e c i a l l y to w a r d th e c e n t r a l p a r t o f t h e g l a n d .
C e rta in
s m a lle r , l i g h t e r s t a in in g a re a s a re c o n s id e re d as b ein g p rim i­
t i v e groups o f i s l e t c e l l s .
T hese g r o u p s a r e a lw a y s l o c a t e d
n e a r s i n u o s o i d a i c a p i l l a r i e s , a few o f w h ic h a r e now e v i d e n t .
I n em bryos o f t h e n e x t p r e p a r a t i o n
(7 d a y s i n c u b a t i o n )
s m a l l m a sse s o f i s l e t t i s s u e s c a t t e r e d t h r o u g h o u t t h e g l a n d u l a r
56
m ass a r e a p p a r e n t .
The p r o l i f e r a t i o n o f s e v e r a l g r o u p s o f
t h e s e i s l e t o e l l s fro m d u c t e p i t h e l i u m w as n o t i c e d .
I t i s th e
a u t h o r ’s i n t e r p r e t a t i o n t h a t t h e s m a l l e r d u c t s f o rm t h e h i s t o g e n e t i c s o u r c e o f t h e o e l l s w h ic h a r e to become t h e i s l e t s o f
L an g erh an s.
A few i s l e t s c o n s i s t i n g o f o n l y a s i n g l e o e l l
w ere o b s e r v e d .
I n em b ry o s o f e i g h t a n d n i n e d ay s i n c u b a t i o n t h e r e l a ­
t i v e num ber o f i s l e t s h a s i n c r e a s e d so m e w h at.
The f o r m a t i o n
o f a c i n i a n d d u c t s se em s to be o c c u r r i n g a t t h e e x p e n s e o f t h e
u n d i f f e r e n t i a t e d p o r t i o n o f th e g l a n d .
I n t h e t e n d a y c h i c k em b ry o , l o b u l a t i o n o f t h e g l a n d i s
o c o u rrin g *
C o n n e c tiv e t i s s u e f i b e r s h a v e m i g r a t e d i n to
s e p a r a t e t h e l o b e s ; a d d th e d i v i s i o n o f t h e s e l o b e s i n t o
l o b u l e s i s w e l l on i t s way*
A few l a r g e r d u c t s a r e i n e v i d e n c e
w i t h t h e i r c h a r a c t e r i s t i c c u b o i d a l e p i t h e l i u m , o v a l n u c l e i and
p r o m in e n t n u c l e o l i .
S c a t te r e d i s l e t c e l l s and g ro u p s o f i s l e t
o e l l s a r e v i s i b l e , b u t t h e y h a v e , a s y e t , no c h a r a c t e r i s t i c
i n s u l a r a r r a n g e m e n t*
I n t h e e l e v e n day embryo t h e t u b u l a r c h a r a c t e r o f th e
a c i n i i s more p r o m in e n t a n d t h e s o l i d m a s s e s o f i s l e t c e l l s
s ta n d o u t d i s t i n c t l y a g a i n s t t h i s b ack g ro u n d .
In th is p rep a­
r a t i o n th e i s l e t s a re l a r g e r th a n th o s e o b serv ed p r e v io u s ly
and t h e i r c y t o p l a s m t e n d s t o s t a i n more i n t e n s e l y w i t h e o s i n .
The f i r s t e v i d e n c e o f v a s c u l a r i t y o f t h e i s l e t a r e a s i s e x h i b i t ­
e d by t h e p r e s e n o e o f o n e o r two c a p i l l a r i e s l y i n g b e tw e e n th e
57
o e lls.
The p e r i n s u l a r r e t i c u l u m i s som ew hat d i f f e r e n t i a t e d to
f o rm a r a t h e r d i s t i n c t c a p s u l e a b o u t t h e i s l e t .
T h is t e n d s to
a g r e e w i t h t h e o b s e r v a t i o n s o f F l i n t (1903) an d o f F a z z a r i
(1930) who m a i n t a i n t h a t t h e i s l e t s p o s s e s s a l i m i t i n g c a p s u l e .
The p r e p a r a t i o n o f t h e t h i r t e e n d ay c h i c k embryo o f f e r s
many i n t e r e s t i n g f e a t u r e s .
I s l e t s w ere s e e n f o r t h e f i r s t
tim e i n t h e h e a d o f t h e g l a n d .
The p r o c e d u r e b y w h ic h t h e
i s l e t s become s e p a r a t e d fro m t h e d u c t s t a k e s p l a c e a s f o l l o w s ;
t h e i s l e t may be a l m o s t e n t i r e l y s e p a r a t e d fro m t h e d u c t u l e ,
f ro m w h ic h i t was s e e n t o o r i g i n a t e , e x c e p t i n one p o r t i o n
w h ere i t i s a t t a c h e d to t h e d u c t e p i t h e l i u m by a s o l i d o a r d lik e p ro cess of c e l l s .
The s u r r o u n d i n g g l a n d u l a r t i s s u e th e n
t e n d s to e n c r o a c h u p o n t h i s b r i d g e - l i k e p r o c e s s and c a u s e an
a t t e n u a t i o n a n d c o n s e q u e n t s e p a r a t i o n o f t h e i s l e t fro m th e
d u c t.
T h is r e s u l t s i n t h e in d e p e n d e n c e of t h e i s l e t w h ic h
comes t o l i e f r e e b e tw e e n t h e d u c t an d t h e a c i n u s .
I n t h e f o u r t e e n day c h i c k e m b ry o , t h e p a n c r e a s e x h i b i t s
an advanced s ta g e o f v a s c u l a r i z a t i o n .
M in u te c a p i l l a r i e s a r e
o b s e r v e d t o e n t e r t h e i s l e t t i s s u e fro m t h e p e r i p h e r y w h ere
t h e y a n a s to m o s e f r e e l y w i t h t h e i n t e r a c i n o u s c a p i l l a r y p l e x u s .
P r e p a r a t i o n s o f t h e f i f t e e n an d s i x t e e n d ay c h i c k
em bry os g i v e e v i d e n c e o f a r a p i d p r o l i f e r a t i o n o f a c i n i w h ic h
i s o c c u r r in g , a p p a r e n tly , a t th e expense of th e u n d i f f e r e n t i a t e
ed c o n n e c tiv e t i s s u e .
A c in o u s s t r u c t u r e a n d v a s c u l a r i t y a r e
s i m i l a r to t h e c o n d i t i o n f o u n d i n t h e a d u l t .
The o e l l s o f th e
58
i s l e t s a r e t e n d i n g to a r r a n g e t h e m s e l v e s i n ro w s a l o n g t h e
e n d o th e liu m o f th e i n s u l a r c a p i l l a r i e s *
T h is r e p r e s e n t s th e
l a s t im p o r ta n t change i n th e d i f f e r e n t i a t i o n o f t h e i s l e t s
o f Iia n g e rh a n s*
I n p r e p a r a t i o n s o f em bryos fro m s e v e n t e e n t o tw e n t y d ays
in c u b a tio n i n c l u s i v e , v a s c u l a r i z a t i o n end a c in o u s s t r u c t u r e
a re s i m i l a r to th o s e c o n d i tio n s fo u n d i n . t h e a d u l t .
In th e
s e v e n t e e n a n d e i g h t e e n d ay s t a g e s t h e m a j o r i t y o f i s l e t s a r e
p a r t i a l l y s u rro u n d e d by th e g l a n d u l a r e le m e n ts , w h ile i n th e
n i n e t e e n a n d tw e n t y d ay s t a g e s , t h e y h a v e come t o o c c u p y t h e
c e n t r a l p o r t i o n o f t h e l o b u l e , t h e p o s i t i o n th e y assum e i n th e
a d u lt pan creas*
A f i n a l p o i n t t o be c o n s i d e r e d , a n d one w h ic h h a s r e ­
c e i v e d much e m p h a s is i n t h e l i t e r a t u r e , i s t h e q u e s t i o n o f t h e
t r a n s i t i o n o f i s l e t o e l l s i n t o a c in o u s c e l l s and v ic e v e r s a .
One g r o u p o f i n v e s t i g a t o r s among whom a r e Lew asohew , L a g u e s s e ,
Mankowski a n d o t h e r s m a i n t a i n s t h a t t h e i s l e t s a r e m e re ly
t e m p o r a r i l y c h a n g e d a c i n i w h ic h may r e v e r t b a c k t o p a n c r e a t i c
a c in i*
The r e a s o n s f o r t h i s v ie w a r e w e l l e x p r e s s e d by
H ankow ski w ho, a c c o r d i n g to B e n s l e y , s t a t e s t h a t t h e num ber of
i s l e t s in c r e a s e s d u rin g th e p e r io d of g la n d u la r a c t i v i t y and
d im in ish e s d u rin g r e s t*
t h a t t h e i s l e t s o f L an g erh an s r e p r e s e n t
one o f t h e m o r p h o l o g i c a l s t a g e s o f a c t i v i t y o f t h e p a n o r e a s .
He a l s o n o t e s t h e a p p e a r a n c e i n a n y one s e c t i o n o f v a r i o u s
s t a g e s o f t r a n s i t i o n b e tw e e n g l a n d , a c i n i a n d i s l e t s *
A n o th e r
59
group o f w o rk ers
( L i a m a r e , O p i e , B ens l e y , O ta n i an d o t h e r s )
r e g a r d s t h e i s l e t s a s i n d e p e n d e n t s t r u c t u r e s w h ich h a v e n o
t r a n s i t o r y r e l a t i o n s h i p w ith th e a c i n i .
The t h e o r y t h a t t h e i s l e t s a r e b e i n g c o n s t a n t l y d e r i v e d
fro m p a n c r e a t i c a c i n i and c h a n g in g a g a i n i n t o t h e g l a n d u l a r
tis s u e
( b a la n o e m e n t t h e o r y o f L a g u e s s e ) i s b a s e d , p r i m a r i l y ,
on t h e i n c r e a s e o r d i m i n u t i o n i n t h e num ber an d s i z e o f th e
i s l e t s d u rin g d i f f e r e n t c o n d itio n s o f d ig e s tio n an d , s e c o n d ly ,
on t h e o c c u r r e n c e o f t r a n s i t i o n a l f o r m s , e s p e c i a l l y a s c o n t e n d ­
e d by Lew asohew .
U n d o u b te d ly s t r u c t u r e s do a p p e a r a t t i m e s w h ic h m ig h t be
in te r p r e t e d a s t r a n s i t i o n a l fo rm s.
The a u t h o r h a s n o t i n ­
f r e q u e n t l y s e e n t u b u l e s i n w h ic h t h e c h a r a c t e r i s t i c d i f f e r ­
e n t i a t i o n i n t o two s o n e s w as a l m o s t e n t i r e l y a b s e n t , t h e n u c l e i
b e in g c e n t r a l l y p la c e d i n th e c e l l s ; th e s e g roups a p p e a r q u ite
s i m i l a r to la rg e i s l e t s
o f L a n g e r h a n s , e s p e c i a l l y i f , a s som e­
t i m e s happens, no lumen c o u ld be i d e n t i f i e d i n t h e t u b u l e s .
S o m etim es t h e c e l l s o f t h e i s l e t s may be so a r r a n g e d a s to
r e s e m b l e som ew hat t h e t u b u l e s j u s t m e n t i o n e d .
I n th e c h ic k
em b ry o , t h e a u t h o r h a s o n ce o r t w i c e s e e n i n a p p a r e n t c o n ­
n e c t i o n w i t h one o f t h e i s l e t s , t u b u l e s h a v i n g no o u t e r
b a s o p h ilio
2ione
and h av in g th e n u c l e i c e n t r a l l y p la c e d .
T hese,
h o w e v e r, w ere v e r y r a r e a n d , by t r a c i n g th em t h r o u g h t h e s e r i e s
"of s e c t i o n s , t h e w r i t e r was g e n e r a l l y a b l e to c o n v i n c e h i m s e l f
t h a t t h e y w ere m e r e ly c o n t i g u o u s w i t h t h e i s l e t s a n d n o t
60
c o n t i n u o u s w i t h th e m .
The a p p e a r a n c e o f a c i n i v a r i e s so much
u n d er d i f f e r e n t c o n d i t i o n s , and th e r e l a t i o n o f th e a c i n i to
t h e i s l e t s i s , i n many o a s e s so i n t i m a t e , t h a t i t w o u ld n o t be
d i f f i c u l t i n a l m o s t a n y s e c t i o n t o f i n d s t r u c t u r e s w h ic h m ig h t
be c o n s i d e r e d a s t r a n s i t i o n a l .
The w r i t e r h a s s e e n n o n e ,
h o w e v e r, w h ic h c o u l d n o t b e e x p l a i n e d i n some o t h e r an d more
l o g i c a l w ay.
CHAPTER i n
SUMI/IAHY
1.
A s e r i e s o f s e r i a l p r e p a r a t i o n s o f th e p a n c r e a s o f
c h i c k em bryos r a n g i n g i n a g e fro m f o u r d a y s t o and. i n c l u d i n g
tw e n t y d a y s was made i n o r d e r t o d e t e r m i n e ,
(a ) t h e p r o g r e s s ­
i v e h i s t o g e n e t i o d e r i v a t i o n o f t h e i s l e t s o f L a n g e r h a n s ; and
(b) t h e r e l a t i o n s h i p o f t h e i s l e t s to t h e g l a n d u l a r p o r t i o n o f
t h e o rg a n *
S e r i a l s e c t i o n s w e re a l s o made o f t h e p a n c r e a s o f
young a n d s e m i- m a t u r e c h i c k s , a n d o f t h e a d u l t s p e c im e n i n
o r d e r t o o b s e r v e t h e c h a n g e s w h ic h m ig h t o c c u r fro m t h e p o s t h a tc h in g p e r io d to th e o u ts e t o f a d u lth o o d .
g.
C e l l s i n d i c a t i v e o f i s l e t c e l l s w ere f i r s t o b s e r v e d
i n em bryos o f s i x d a y s i n c u b a t i o n .
i s e d by th e f a c t t h a t
T h ese o e l l s a r e c h a r a c t e r ­
( a ) t h e y a r e a lw a y s c l o s e l y a s s o c i a t e d
w i t h t h e s m a l l d u c t u l e s ; and (b ) t h e y p o s s e s s l i g h t l y s t a i n i n g
n u c l e i and r e l a t i v e l y c l e a r e o s i n o p h i l i c c y to p la sm .
3.
The m anner i n w h ic h t h e p r i m i t i v e i s l e t s becam e
. s e p a r a t e d fro m t h e e p i t h e l i u m o f t h e s m a l l d u c t s , f r o m w h ic h
t h e y w ere s e e n to . a r i s e , i s show n i n t h e p r e p a r a t i o n o f th e
t h i r t e e n d ay c h i c k e m b ry o .
T h is p r o c e d u r e o c c u r s a s f o l l o w s :
The d e v e l o p i n g i s l e t s r e t a i n i n one a r e a a s o l i d , c o r d - l i k e
co n n e c tio n w ith th e d u c t e p ith e liu m ; c o n s t r i c t i o n , a tte n u a tio n
o f t h e p r o c e s s a n d s u b s e q u e n t s e p a r a t i o n o f t h e i s l e t f ro m t h e
d u c t , i s t h e n e f f e c t e d by t h e e n c ro a c h m e n t o f t h e g l a n d u l a r
es
and c o n n e c tiv e t i s s u e p o r tio n of th e p a n c re a s .
4.
made a s
T h ro u g h o u t t h i s
to th e p ro g re ssiv e
i n v e s t i g a t i o n o b s e r v a t i o n s w ere
changes n o te d in th e v a s c u la r ity
and i n th e a c in o u s s t r u c t u r e o f th e d e v e lo p in g g la n d .
b r i e f t h i s may be su m m a riz e d a s f o l l o w s :
In
(a) V a s c u la r iz a tio n
b e g i n s w i t h t h e p r e s e n c e o f m in u te c a p i l l a r i e s a s f o u n d i n
em b ry o s o f f i v e a n d s i x d ay s i n c u b a t i o n .
C a p ill a r y d e v e lo p ­
m ent o f t h e i s l e t s up t o t h e p e r i o d o f f i f t e e n d a y s a t w h ic h
ti m e i t
i s a t th e l e v e l o f
t h a t fou n d in th e a d u l t .
fifte e n
to e ig h te e n days c a p i l l a r i e s a re
At
o b s e r v e d to e n t e r t h e
i s l e t t i s s u e f r o m t h e p e r i p h e r y w h e re t h e y a n a s to m o s e f r e e l y
w ith th e in te ra o in c u s c a p i l l a r y p le x u s.
(b) A c in o u s s t r u c t u r e
t e n d s t o l a g b e h i n d i n i t s d e v e lo p m e n t a s com p ared w i t h t h a t
o f th e i s l e t s an d d u c t s , u n t i l ab o u t th e s ta g e of f o u r te e n to
f i f t e e n days in c u b a t i o n .
At t h i s ti m e r a p i d p r o l i f e r a t i o n o f
a c i n i te n d s to o c o u r, a p p a re n tly a t th e expense of th e
u n d i f f e r e n t i a t e d c o n n e c tiv e t i s s u e of th e g la n d .
5.
I n t h e a d u l t a n d s e m im a tu re s p e c i m e n s , i s l e t s o f
th re e ty p e s are n o tic e d :
th e d u c ts .
(a) I s l e t s w h ic h a r e i n d e p e n d e n t of
T h ese a r e l o c a t e d i n t h e l o b u l e a n d a r e s u r r o u n d e d
by a c i n i w h ic h c o n t a c t t h e g r e a t e r s e g m e n t o f t h e i r c i r c u m f e r ­
ence.
I s l e t s o f t h i s ty p e a r e f o u n d t o b e th e mosit n u m e ro u s ;
(b ) I s l e t s w h ic h a r e l o c a t e d i n t h e i n t r a l o b u l a r a n d i n t e r ­
l o b u l a r c o n n e c t i v e t i s s u e a n d t h u s a p p e a r to be e n t i r e l y
s e p a r a t e d fro m th e s u r r o u n d in g p a n c r e a t i c s t r u c t u r e .
W ith
63
r e g a r d to f re g u e n a y of o o o u rre n o e , i s l e t s of t h i s ty p e ra n g e
second in th e m a te r ia l s tu d ie d ;
(o) and i s l e t s w h i c h , i n tiie
a d u l t , s t i l l r e t a i n t h e i r c o n n e c tio n w ith th e d u o t.
T h is t y p e
was t h e l e a s t f r e q u e n t i n t h e m a t e r i a l o b s e r v e d .
6.
The i s l e t s a r e f o u n d t o p o s s e s s a c o n n e c t i v e t i s s u e
c a p s u l e w h ic h i s com posed o f a s i n g l e l a y e r o f c o l l a g e n o u s
fib rils .
7*
Ho e v i d e n o e , w h a t s o e v e r , i s
o b serv ed to s u p p o rt th e
t h e o r y o f t r a n s i t i o n b e tw e e n i s l e t an d a c i n u s o r v i o e v e r s a .
The e v i d e n o e i n d i c a t e s t h a t t h e i s l e t s , w h ic h a r e fo rm e d d u r ­
i n g e m b ry o n ic l i f e , become s t r u c t u r e s s u i g e n e r i s i n t h e a d u l t ,
lo s in g a l l a n a to m ic a l c o n n e c tio n w ith th e d u c t or g la n d e p i ­
th e liu m .
8.
T h e re a r e w id e v a r i a t i o n s i n s i z e , s h a p e a n d r e ­
l a t i o n of th e i s l e t s
to th e su rro u n d in g p a n c r e a tic s t r u c t u r e s .
S u ch d i f f e r e n c e s a r e p r e s e n t n o t o n l y i n t h e same g l a n d , b u t
e v e n i n t h e same s e c t i o n .
T h e r e f o re , i t i s in a o o u r a te to
d e s i g n a t e one r e g u l a r t y p e o f i s l e t o f L am gerhans i n r e s p e c t
to t h i s r e l a t i o n .
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o f P a th o lo g y , 7 :3 1 .
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