Über den Neuraminsäuregehalt in kindlichen Blutseren

Jg. 37, Hef~ 12 15. Juni 1959 HANNS L6H~ und ~TOLFGANG PULLIG: ~ber den Neuroamins~uregehalt in kindlichen Blutseren 633

die a, ngenommene prim/~re E r k r a n k u n g des Binde- gewebsappa ra t e s bed ingt , i s t n i eh t e indeut ig zu bean t - worten. Die Mani fes ta t ion in der Menopause (f/ir die lokal is ier te F o r m ) spr ieh t f / i t den Z u s a m m e n h a n g m i t endokr inen Regu la t ionsmeehan i smen .

Aus den Besonderhe i t en der in unserem Fa, lle vor- l iegenden Caleinosis loea l i sa ta bei Diabe tes mel l i tus m6ehten wir able i ten, dab ffir die in te rne Therap ie weder die Erzeugung einer Gewebsaeidose noeh die Medika t ion yon Insu l in einen Erfolg verspr ieht . Die yon der P a t i e n t i n im h~usl iehen Milieu j ah re l ang er- hebl ieh vernaehlgss ig te Stoffweehself t ihrung h a t t e keinen Rf iekgang der Caleinosis zur Folge. Zu be tonen is t dagegen, dab die vor e twa 15 J a h r e n ehirurgiseh behande l t e Stelte rezidivfrei gebl ieben ist.

Unsere Labo run t e r suehungen e rgaben keine be- sonderen Ges ieh tspunkte . Geringf/ igige Abweiehun- gen yon der Norm (Serumeiweil3spektrum, Cholesterin- und Glueosaminspiegel im Blur) e rk lgren sieh zwang- los aus de r gleiehzei t ig bes tehenden dia.betischen Stoff- weehselst6rung.

Zusammen/assung. Beschre ibung einer typ i sehen Caleinosis in te rs t i t i a l i s loeat is~ta bei e iner Diabe t i - kerin.

Als Besonderhe i t l a n d sieh eine Ka lke in lage ruug in der j ah re lang bevorzug ten Insn l in - In jek t ionspa r t i e .

Diese B e o b a c h t u n g s t i i tz t einerseits die A n n a h m e einer p r im£ren E r k r ~ n k u n g des Bindegewebes , ande- rersei ts weis t sie auf die anslSsende Rolle 6r t l icher Fak to ren .

Eine Syn t rop ie Ca le inos i s - -Diabe tes mel l i tus is t abzulehnen.

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(~BER DEN NEURAMINS~_UREGEHALT IN KINDLICHEN BLUTSEREN

V o n

H A ~ s L6Ha und WOLFGASr~ PULLIG

Aus der Universit~ts-Kinderklinik G6~tingen (Direktor: Prof. Dr. reed. G. ~oPPICI~)

I m J a h r e 1941 konn te KLENK s die Neurami~vsiiu.re (NS) als S p a l t p r o d u k t der Ganglioside, einer yon ihm einige J a h r e zuvor en tdeek t en neuen Glykol ipoid- f rakt ion , isolieren. Die ehemisehe K o n s t i t u t i o n tier NS, I / i t welehe 1956 yon KLE~t~ u. Mita r b 2 die Summenformel Ca2H2tN01o (N-Aeetyl -neuramins£ure) bzw. CllH21N09 (Methytg lykos id der NS) angegeben wurde, i s t heute noeh n ieh t ganz gekl/~rt. Wg,hrend LAUENSTEIN 12 als die wesent l iehen Baus te ine der NS N-Ace ty l -g lueosamin u n d Brenz t raubens~ure angibt , s ind amer ikan isehe Au to ren j i ings t zu der Fes t s t e l lung gekommen, dab es sieh bei dem Aminozueker u m Mannosamin hande ln miisse 4,i~. Die biologisehe F u n k - t.ion der N S is t b isher n u t z. T. gekl~rt% 10.

Seit 1950 gelangen die Isol ierung a n d der Nachweis yon N S und ve rwand ten Subs tanzen (Sialins/ture, LaetaminsMu:e, Gynamins~ure , Colomins/~ure) ans einer grol3en Zahl mensehl ieher und t ier iseher Glyko- l ipoide a n d Glykoproteidel°-12, ~5. I n d iesem Zusam- menhang in teress ieren besonders die Uu te r suehungen yon B 6 ~ u. Mi tarb . 1, denen der Naehweis und die I so l ie rung yon re inem Methy lg lykos id der NS aus mensehl iehem SerumeiweiB gelang. F re ie NS wurde yon den genann ten Au to ren im Selnam n ieh t gefunden. Bei der e lek t rophore t i sehen Trennung der Serum-

Elin. Wsehr. 37. Jahrg.

eiweiBk6rper zeigte sieh, dab die N S an die Glyko- pro te ide der c~- und /3-Globuline gebunden war ; 7 -Globuhn sowie die Albumine waren p r ak t i s eh frei yon N S ~. Bei gesunden Erwaehsenen fanden B6~M u. Mi tarb . einen N S - G e h a l t im Serum zwisehen 40 und 65 rag-%1; in pa thologisehen Seren konn ten unter - sehiedhehe N S - W e r t e gefunden werden. I n b isher unver6f fent l ich ten Versuehen m i t D~x erw~hnte B6HM 2 erniedr igte S e r u m - N S - W e r t e in Nabelsehnur- b lur a n d in Seren junger Sauglinge.

Material und Methode Wir haben die le tz ten Befunde aufgegriffen und

zungchs t B lu t se rum yon 60 kl inisch gesunden K inde rn al ler Altersst t ffen in Doppe lbes t immungen un te rsuch t . Bei den K i n d e r n n a h m e n wir folgende Gruppenein- te i lung vor :

Gruppe 1 : Fr i ihgeborene ; Gruppe 2 : Reif geborene S~uglinge bis zum Al te r yon 3 Mona ten ; Gruppe 3: Sguglinge im Al te r yon 4 - - 1 2 Monaten ; Gruppe 4: K M n k i n d e r bis zu 2 J a h r e n ; Gruppe 5: K le ink inde r yon 3 6 J a h r e n ; Gruppe 6: Schulk inder bis zu 11 Jah ren . J ede Gruppe umfaBte 10 Kinder .

AuBer diesen 60 K i n d e r n un te r sueh ten wir das B lu t se rum yon I2 Mfi t te rn m i t ihren K i n d e r n un-

44b

634 tt.a_~s L 6 ~ und WOLFGANG PULLIG: l~ber den Neuroamins~uregehMt in kindliehen Blutseren Klinisehe Wochenschrif t

mittelbar nach der Entbindung; bei den Neugeborenen wurde das Blur aus der Nabelschnur gewonnen*.

Bei der Bestimmung der NS hielten wit uns strikt an die yon B 6 ~ u. Mitarb. (1954) ~ angegebene Vorschrift zum quanti tat iven Nachweis der an die SerumeiweiBk6rper gebundenen NS. Die Extinktions- messung des gefgrbten Amylalkoholextraktes erfolgte hier jedoch im Zeiss-Elektrophotometer Elko I I b e i Filtereinsatz S 57, d = ] era, gegen reinsten Amyl- alkohol p.a. ,,Merck". Anhand einer Eichkurve, die mit reinster Methoxy-NS in w/iBriger L6sung angelegt war und die bis etwa 90 y/ml dem Lambert-Beer 'schen Gesetz folgte, konnten die gefundenen Werte abgelesen werden.

Ergebnisse Tabelle 1 gibt die 5fittelwerte der 6 Gruppen mi t

mit t lerem Fehler der Mittelwerte, die Standard- abweichnng nnd die Extremwerte wieder. Die Fehler- breite der Einzelmessung betrug 1,2% bei 60 Doppel- bestimmungen.

Tabelle 1

Gruppe 1 .. Gruppe 2 .. Gruppe 3 .. Gruppe 4 .. Gruppe 5 .. Gruppe 6 ..

-~Iittel- Weft (.~)

Neuramins~iure in nag- %

2¢£ittlerer F e h l e r d e s

Mittel- wertes (s~)

4-1,06 ± 2,35

1,72 ± 3,70 4- 3,54 4-1,97

Standaxd- abweichung (s)

3 , 2 ~= 7,06

5,43 ~11,1 4-10,6 ~= 5,9

Exta 'emwerte

22,0--33,0 26,0---47,0 31,5--50,0 31,0--71,0 29,5--63,0 43,0---64,0

In Tabelle 2 sind die entsprechenden Serumwerte der M/itter denen ihrer neugeborenen Kinder gegen- fibergestellt.

Tabelle 2

:N'euramins~ure in nag- %

I Mi~tlerer I S tandar d ~{itteI- I :Fehler des I abwei- ~ert (~) I Mittel- I . h u ~ . ~s' Ex t r emwer t e

Matter . . . . . . ~ 46,0--64,5 Neugeborene I t

(Nabelschnurblut) 230 I 4-0,78 1~2,83 19,0--28,5 Die Fehlerbereehnung e~olgte mit freundlicher Unter-

stiitzung yon Herrn Dr. med. tt.WoLF naeh ,,Statistical Methods" yon G.W. S~DEeo~, The Iowa State College Press, 1946.

Die Einzelwerte siud in der Dissertation des einen yon nns enthalten~K

Besprechung der Ergebnisse Tabelle 1 zeigt durchschnittlieh einen niedrigen

NS-Gehalt ira Serum yon Kindern bis zum Alter yon 1 Jahr an, wobei die frfihgeborenen Kinder die niedrigsten Werte aufweisen. Bei den Kindern, die /i]ter als 1 Jah r sind, linden wir Werte, wie sie BOrtN u. Mitarb. bei Erwachsenen gefunden haben. Altersspezifische }Verte kounten jedoch nieht sieher erhoben werden; einige Kinder hatten schon vor Er- reiehung des 2. Lebensjahres Erwachsenenwerte, gItere

* Fiir das Entgegenkommen der KreiBsaal~rzte und -schwestern der Univ.-Fr~uenklinik GSttingen (Direktor: Prof. Dr. reed. KIRe~OFF) danken ~¢~r such an dieser Sgelle.

Kinder wiesen dagegen auch niedrigere Werte auf. Unterschiede zwischen beiden Gesehleehtern waren nicht zu erkennen.

Aus Tabelle 2 ist zu ersehen, dab der mfitterliche Serum-NS- Gehalt im Bereich der yon B6HM u. Mitarb. gefundenen ~rerte liegt. Dagegen zeigt das Nabel- schnurserum der dazugeh6rigen Kinder die niedrigsten aller bisher gefundenen NS-Werte; such hier Iiegt der Wert bei 2 Friihgeborenen mi t 19 bzw. 20 rag-% be- sonders tier. Anscheinend besteht eine gewisse Ab- h£ngigkeit des Serum-NS-Spiegels yon der Reife des Neugeborenen. Naeh diesen Befunden kann man wohl annehmen, dab bei der NS keine diaplacentare Passage yon mfitterlichem zum kflldlichen Blur besteht, zumal die Bindung der NS an die Serumglykoproteide einen solehen 1)bertritt unwahrseheinlich macht. Vielmehr handelt es sieh um eine Eigenproduktion des Feten. Diese wird offenbar vom Sgugling fortgesetzt, wobei allerdings dureh unsere Untersuehungen nieht gekl/~rt werden konnte, ob die dem Saugting mi t der Mutter- milch bzw. der Kuhmileh angebotene freie oder an die M_ilcheiweige gebundene NSS, n einen EinfluB auf die Bildung der Serum-NS hat.

I)er niedrige Serum-NS-Spiegel beim S~ugling wird besonders deutlieh (lurch. die Tatsache, dag der relative Anteil vor allem der e-Globuliue am Gesamt- eiweig in dieser Altersstufe hSher als bei alteren Kindern und Erwaehsenen ist. Gerade aber die Glykoproteide der g-Globutine enthalten am meisten NS ~. In Tabelle 3 ist der prozentuale Anteil der NS an e- und fl-Globulinen aus den eigenen Versuehsdaten und den Ergebnissen yon KA~T]~ 6 aus An~weiler- Elektrophoresen yon SerumeiweiBk6rpern berechnet worden.

Tabelle 3. Gesamtserumeiweifl, elektrophoretische Fraktionen und prozentualer NS.Gehalt bei klinisch gesunden S~iuglingen

und Kleinkindern (Mittelwerte

S/£uglinge Xle ink inder

Gesamteiweil~ . . . . . . . . 6,34 g- % 6,94 g- % Albumin . . . . . . . . . . 64,1 tel. % 62,6 rel. % ~-Globulin . . . . . . . . . 13,6 rel. % 10,7 rel. % fl-Globulin . . . . . . . . . 11,3 rel. % 11,1 rel. % y-Globulin . . . . . . . . . 11,0 rel. % 15,6 rel. % Anteil der NS an ~- und fl-Glo-

bulin . . . . . . . . . . . 2,3 % 3,3 %

Aus der Tabelle 3 ist ersiehtlich, dab es sich bei Neugeborenen und jungen S/~nglingen nm eine echte Erniedrigung des Serum-NS-Spiegels handelt.

Da, wie eingangs erw/ihnt, als Bausteine der NS Aminozueker nachgewiesen wurden, ist es yon Interesse, dab die Serumeiweil3zucker (proteingebun- dene tIexosen und Hexosamin) beim S~ugling in hSherer Konzentrat ion als beim Erwachsenen vor- liegen, sich also nicht so wie die Serum-NS verhalten 7.

Zusammen]assung. Die an die BlutserumeiweiB- k6rper gebundene Neuramins/~ure wurde bei 60 Kin- dern sowie bei 12 M/ittern und ihren neugeborenen Kinden nach der yon BORM u. Mitarb. I angegebenen Methodik best immt. Es konnte dabei nachgewiesen werden, dab bei Fr~hgeborenen, reifen Nengeborenen und jungen Sguglingen der Serum-Neuraminsi~ure- spiegel niedriger ]iegt als bei Erwachsenen. I m Nabel- schnurblut wurde der niedrigste Neuraminsguregehalt gefunden, wohingegen die Mat ter in ihren Blntseren

5g. 37, Itef~ 12 It. STICKL und It. BOCKEt~: Uber die Beziehungen zwischen dem Neuroaminsguregehalt des Serums usw. 635 15. Jtmi 1959

die Wer te aufwiesen, die von BOH~ u. Mitarb. (1954) e rmi t te l t wurden. I n der Diskussion wurde dargelegt, dab eine d iaplaeentare Passage der Serum-Neuramin- sgure unwahrseheinl ieh ist u n d dab kS sich bei den ganz j u n g e n I ~ n d e r n u m eine eehte Ern iedr igung des Serum-Neuraminsguregehal tes handel t .

Herrn Privatdozent Dr. phil. H. F~ILL~D, Physiol.-Chem. Institut der Universit~t KSln (Direktor: Prof. Dr. Dr. h. c. E. KLE~K), sind wir fiir die bereitwillige Uberlassung yon reinster Methoxy-NeuramJnsgure zu Dank verpflichtet.

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~BER DIE BEZIEHUNGEN ZWISCHEN DEM NEURAMINSAUREGEHALT DES SERUMS UND DER BLUTK~RPERCHENSENKUNGSGESCHWINDIGKEIT*

Von t~. STICKL u n d I t . B6cK~.~

Aus der Universit/~ts-Kinderklinik K6tn (Direkgor: Prof. Dr. C. :BENNt[OI~DT-THOSISEN)

Bei der BlutkSrperehensenkungsreakt ion, einer der gebr/~uehliehsten klinisehen Unte rsuehungsmethoden , sind bis heute noeh n ieh t alle Fak to ren bekannt , die ihren Ablauf beeinflussen.

I n der vorl iegenden Un te r suehung soll die Bedeu- t ung des Neuramins£uregehal ts des Serums ffir die BlutkSrperehensenkungs-Gesehwindigkei t (BSG) be- sehrieben werden.

~]~Iaterial and ,~/[ethoden BtutkSrperehen und Seren gesunder Versuehspersonen mit

niedriger Plasma-BSG naeh WESTEaG~EN YOn hSehstens 10 mm in der zweiten Stunde und yon Pa~ienten mit holler BSG (Hb nicht unter 12 g-%, Eiweil~gehMt des Serums nicht unter 6 g- % )wurden verwandt. Wasehen der BlutkOrperehen in gepufferter physiologiseher KochsalzlSsung. Der Neuramin- siiuregehalt yon Serum und Plasma wurde ohne vorhergehende Eiweigf~llung mit der BiMschen Farbmethode naeh BOH~ u. Mitarb. dutch spektrophotometrische Auswertung bei 570 m# bestimmt. RDE-behandeltes Serum: tl.eeeptorzerstOrendes Fer- ment (,,I~DE"), eine Neuraminidase im Filtrat yon Cholera- vibrionen-Kulturen mit einer Aktivit~t yon 1 : 160 wurde den Seren naeh Zugabe yon Ca ++ (m/100) im Mengenverh~ltnis yon 5 bzw. 2% bei ei~idr ~git~s~Hung des p~-Wertes auf 6,8 zugesetzt; Inkubation bei 370 C iiber 45 rain, Entfernung des I~DE dureh Kurzadsorption an Hiihn6rerythrocyten bei 4 o C. Im Serum war danach keine t~DE-Aktivit/~t mehr nachzu- weisen. Entiernung niedermolekularer Begleitsubstanzen durch Di~tyse. Sterilit~tskontrolle.

Der Inhibitortiter des Serums (Hrf~sT L ein Indicator far die im Serum gelSsten geceptoren ftir Mueo-Viren (InhibL torch), wurde in Verdiinnungsreihen mit dem Faktor 2 in 1 ml Volumen dutch Zusatz yon 4--5 HD Influenza-A4ndi- kator-Virus (B~m~v, BtrmgET) gepriift. 30 min Reaktion des Virus mit dem Serum; Zusatz gewaschener tIiihnererythro- eyten. Der reziproke Wert der letzten Verdtinnungsstufe mit negativer Virus-I-I~magglutination gab den Inhibitortiter des Serums an.

2~DE-behandelte, neuraminsiiurearrne BhttkTrperchen. Sedi- ment gewaschener BlutkSrperehen erhielt einen 2- bzw. 5 % igen Zusatz von I~DE (-+-m/100 Ca++). 30 rain Inkubation bei 370 C. Zweimaliges Waschen der RBK in angew~rmter physio- logischer KochsalzlTsung zwecks Elation vonnoch anhaftendem I~DE. Die Virus-H~magglutination mit 4 tID Influenza-A- Virus war danach negativ; der Neuramins~uregehalt yon einmat mit RDE behandelten BK sank um 10 20% des Ausgangswertes ab. Die spektrophotometrisehe Bestimmung der NStl. bei roten BtutkSrperchen darf wegen der dureh H/imolyse bedingten Verf~rbung des Materials keine groBe Genanigkeit beanspruehen; es werden keine ahsoluten Neur- ~mins~i.urewerte erhalten, sondern bei genau gleiehem, spektro- photometrisch bestimmtem Hamoglobinwert lggt sieh der

* Der Deutsehen Forschungsgemehlsehaft danken wit fiir die Unterstiitzung zur Durchfiihrung der Versuehe.

Neuramins~uregehaIt verschiedener Versuchswoben lediglich miteinander vergleichen. Bei Eiweigf~llung ]~ann zudem bis zu 30% des neuramins~urehaltigen Materials der Bestimmung entgehen (WINzLER U. Mitarb.). - -

Panagglutinationsrealction. ~DE-behandelte Erythrocyten vom Menschen und vom Huhn wurden in Verd~nnungs- reihen mit dem Faktor 2 von komplementinaktivierten Sercn eingegeben. Eine Stunde Zimmertemperatur, 6 Std Kiihl- sehrank. Ablesung der grobflockigen, irreversiblen Agglutina- tion.

Beschreibung der Versuche

Nach einmMiger Behand lung des Serums mi t dem a]s Neuraminidase wi rksamen R D E sank der Inhib i tor - t i ter ffir In f luenza-A-Indiea torv i rus u m 3 Ab]esungs- stufen, der Neuramins/ iuregehal t u m etwa die H£1fte (s. Abb. ]) ab ; die Panagglu t ina t ion wurde negativ. I n diesem I~DE-behandel ten Serum ist die Senkungs- geschwindigkeit gewasehener BlutkTrperchen gleiehen Ursprungs u m die II~lfte bzw. noch mehr erniedrigt , verg]iehen mi t der BS G in unvorbehande l tem, normal neuraminsgureha l t igem Serum (s. Abb. 1).

Dabei f~llt auf, dal~ die BSG yon Seren verschiedenen Ursprungs nach Neuraminidase-Behandlung ann~hernd gleich ausf/~llt - - ohne l~iieksicht auf den verbliebenen Neuramin- s~uregehalt (z. B. s. Abb. I, Kurve Ib und 2b) und auf die ttShe der BSG nnd des NSg-Gehaltes des unvorbehandelten Ausganges. Die BSG ist im Serum stets niedriger als in Citratpl~sma.

Bei Seren, deren B S G in Ci t ra tplasma in beiden S tundenwer ten un te r 20 m m lag, war der Neuramin- s/~uregehalt niedrig bzw. n icht erhSht (30.--50 mg-%). Wa r die B S G stark besehleunigt (erster S tundenwer t iiber 40 ram), so war hier - - mi t Ausnahme yon 5 bei 81 un te r sueh ten Kindern - - aueh der Serum- Neuramins/£uregehalt erhSht (70--110 mg- % ). Parallel mi t dem Absinken der BS G im Verlauf entzfind]ieher E rk rankungen ohne Lebersch£digungen n a h m der SeruIn-NSR-Gehal t ab.

Bei fast Mien Senkungen mi t hoher Differenz zwisehen erstem u n d zweitem S tundenwer t wurden Serum-Neuraminsgurespiegel fiber 60 rag-% (60 bis 100 rag-%) gefunden, wie z. B. bei einem 5j/~hrigen 5fgdehen, e rk rank t an t t i l u s lymphkno temTbe , m i t einer BS G yon 15/30 und einem Serum-Neuramin- s/~uregeha]t yon 97,6 rag-%. Hohe Serum-Neuramin- s/~urespiegel waren sonst nu r bei s tarker Besehleuni- gung der B S G zu beobaehten (z. B. B S G von 66/81 und N S g - G e h a l t des S e r u m s yon 107,1 rag-%).