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46. Jg., Heft 17, 1968 W. Se~5~v~zs~: Histaminase, Diaminoxydase und Benzylaminoxydase im Blutplasma 953 I~E!~N, J., u. E. ZIEGLEP~: Neue Gesichtspunkte zur Patho- genese des Kollapses. Dtsch. reed. Wschr. 83, 560 (1958); -- Untersuchungen zur klh~ischen Bedeutung des l~edoxpoten- tints. Arzneimittel-Forsch. 10. Beiheft (1960). -- gOSE~EI~S, J.C., R. C. Lmn~EI, W. H. l~Io~A~, and B. Z~Em~A~-~: Effect of endotoxin on plasma catecholamine and serum sero- tonin. Proc. Soc. exp. Biol. (N.Y.) 102, 335 (1959). -- SE~S~, D. J., F. G. EsAu¢~, jr., and S. C. HAWS~CK~n: Assessment of tissue anoxemia in chronic anemia by the arterial lactate/ pyruvate ratio and excess lactate formation. J. Lab. clin. 5~ed. 69, 177 (1967). - - S n ~ r ~ , A.: Sehock und extra- korporaler Kreislauf. In: Sehock, Pathogenese und Therapie, S. 339. Berlin-GSttingen-Heidelberg: Springer 1962. -- ULS~E~, W.T.: ProbIcme der Blutgaskontrolte bei chirnrgi- schen Patienten. Verh. dtsch. Ges. Chir. 1967. Langenbecks Arch. klin. Chir. 319, 999 (1967). -- UL~E~, W. T., G. B~TA U. G. RE:[CttEL: Sauerstoff- und Kohlensgurcpartialdruck- messung im arterMlen and Ohrlappchencapillarblut mit stabilisierten Mikroelektroden. ~ed. thorac. 20, 235 (1963). -- ULMER, W. T., u. B. I~ASCICiE: )£ilchs~ure- und Brenztrauben- sgurekonzentration im Armvenenblut bei gesunden Versuchs- personen, unter Ruhebedingungen bei venSser Stauung und unter Arbeitsbelastung. Z. ges. exp. ~ed. 14g, 185 (1968). -- V~SSE~, B.F., I. Kn~VK~ET, and A.H.J. MAAS: Increase of whole blood lactic acid concentration during exercise as predicted from pH and PCO, determination. Pfliigers Arch. ges. Physiol. 281, 300 (1964). -- ZL~E~IAX~-, W. E. : Tier- experimentelte und klinische Untersuchungsergebnisse bei Starkstromverletzungen und Verbrennnngen. Beitr. Erste Hilfe und Behandlung yon Unf~llen durch elektrisehen Strom, Heft ~, S. 3 (1963); -- Hypoxie und Gewebsstoffwechsel. Anaesthesist 13, 122 (1964); -- Neuere therapeutische MSg- lichkeiten bei thermonuelearen Sehgdigungen und Verbren- nungen. Langenbecks Arch. klin. Chir. 308, 60 (1964);- Importance of the acidebase metabolism in severe burns and during the shok. Bruxelles: Presse Academ. Europ~ennes 1964. Prof. Dr. W. T. ULS~ Institut ffir Lungenfunktionsforschung 4630 Bochum, Hunscheidtstr. 12 Das Verhalten der Histaminase, Diaminoxydase und Benzylaminoxydase im Blutplasma yon Meerschweinchen und Menseh nach intraven~iser Injektion yon tIeparin W . SCItMUTZLER Pharmakologisehes Institut der Universit~t Freiburg (Direktor: Prof. Dr. F. Ha~) Heparin und andere an- und kationische Poly- elektrolyte be~drken beim Meersehweinehen die Frei- setzung eines histaminzerst6renden Enzyms aus der Leber ins Blur (BE~xAV~l~ n. Mitarb., 1964; GIERTz u. Mitarb., 1964; SCgMVTZLEn U. Mitarb., 1965 a, 1966 b ; HAH~ n. Mitarb., 1966). Dabei steht einem dosis- abhgngigen Anstieg der enzymatisehen Aktivit£t im Blutplasma ei~e entspreehende Verminderung des Enzymgehaltes im Lebergewebe gegeniiber. Diese kann z.B. naeh i.v. Injektion yon 500IE tteparin oder 5 mg Pentosanpolysulfat/kg KSrpergewicht inner- halb yon 2 rain bis zur vNligen Entspeieherung des Enzyms ans der Leber gehen, woes normaterweise an Partikel der Mikrosomenfraktion gebunden ist (Sc~¢rU-TZL~ u. Mitarb., 1966a; SC!t~IVTZL~ u. GOLDSCIIMIDT, in Vorbereitung; Sc~VTZnm~ u. BETH~, in Vorbereitung). Bei diesem his~aminzerst6renden Enzym handelt kS sigh um eh~e Itistaminase, d.h. um eine carbonyl- reagensempfindliehe Aminoxydase (Enzyme Commis- sion Nr. 1.4.3.6). Allerdings ist z. Z. noeh nieht ldar, ob die naehge~desene Aktivit~t auf der YVirkung eines einheitliehen Enzyms oder eines Gemisehes homologer Enzyme beruht. Neben Histamin werden besonders Cadaverin, Putresein und Spermidin, aber aueh die Monoamine fi-Phenyl-/ithylamin und Benzylamin an- gegriffen (ScI~MV~ZLER U. Mitarb., 1966 a ; Sc~v~zn~ u. K~oP, im Druek). Nueh ersten Versuchen schien die histaminaseli- berierende tIeparinwh'kung speziesspezifisch auf das Meerschweinchen begrenzt zu sein: 500 IE Hepa.rin/kg i.v. bewix'kten innerhalb yon 15 min keinen signiii- kanten Anstieg der histaminabbauenden Aktivitiit im Blutplasma yon Mensch, Hund, Kaninchen, Ratte und Ituhn (I-IAI~N u. Mitarb., 1966; SCg~rTZL]~ U. Mitarb., 1966 a). Inz,Msehen konnten Tt~¥DIga (1965) sowie Ic[a~S- so~ u. Mitarb. (1966) mi~ tier modii'izierten Isotopen- technik yon OKUYAMA n. KOBAYASH]: (1961) einen stark vermehrten Abbau yon 14 C-Putrescin darch menschliehes Blutplasma naeh intravenSser oder intra- muskul/irer Heparininjektion beobachten, wobei die Aktivit£t etwa 60 min naeh der intra.ven6sen Injek- tion am h6ehsten war. Sehon darin seheint ein erheb- Heher Unterschied zwischen der I-Ieparinwirkung bei Menseh und 5{eerschweinchen zu liegen, bei dem wir die maximale Aktivit~t bereits 2--3 rain naeh der Injektion fanden. Da wit die Enzymbestimmungen in nnseren fr~heren Versuehen am Mensehen mit Blur ausgeftihrt hatten, das innerhalb 15 rain nach der Heparininjektion gewonnen worden war, kormte uns ein Anstieg der histaminabbauenden Aktivitgt ent- gangen sein. YVir haben deshalb die histaminaseliberierende Heparinwirkung noeh einmal am Mensehen gepr/ift und mit der beim ?¢[eersehweinehen vergliehen. Dabei semen es yon Interesse, nieh~ nur die histamin- abbauende, sondern auch die putresein- und benzyl- aminabbauende Aktivitgt zu verfolgen. Methodilc Ffinf m~innliehe Versuchspersonen (Alter: 25--33 Jahre; Gewicht: 73--84kg) erhielten nach Entnahme yon 20ml Kontrollblut dutch die gleiche Kaniile 500 IE/kg Hep~rin Novo (Novo-Industrie, ~ainz) in eine Cubitatvene injiziert 30, 60 and 120rain danach wurden ihnen jeweils weitere 20 ml Blur aus den Cubitalvenen entnommen 1. l~rmlichen Meerschweinchen (Gewicht: 520 750 g) wurde in Lokalanaesthesie mit 2,0ml/kg einer 2%igen Novocain- I5sung zur Blutentnahme ein diinner PVC-Katheter in eine A. earotis eingebunden. Naeh Entnahme yon 5 ml Kon- trollblut erhielten die Tiere 500 IE/kg tIeparin Novo in eine V. jugularis injiziert. Weitere Blutentnahmen (je 5 ml) er- folgten 5, 30, 60 und 120rain spiiter. Zur }Iinderung des hg~morrhagisehen Schoeks erhielten die Tiere ab der 3. Blut- entnahme ihr eigenes Blur wieder injiziert, wobei das ab- genommene Plasma durch ein gleiehes Volumen physiologisehe Kochsalzl6sung ersetzt wurde. Auf diese Weise gelang es, ffinf Tiere trotz des starken Blutverlustes fiber 2--4 Std nach der tfeparininjektion am Leben zu erhaIten. Die an diesen Tieren gewonnenen Ergebnisse werden ira folgenden wieder- gegeben. 1 Der Verfasser dankt seinen Kollegen Dr. G.M. Fi~L- Gr~AFF, Dr. P. KRVLL, Dr. tt. LAAFF and J. KNOP, die sich als Versuehspersonen zur Verfiigung stellten, and Fraulein G. SCmUIDTfiir technische Assistenz.

Das Verhalten der Histaminase, Diaminoxydase und Benzylaminoxydase im Blutplasma von Meerschweinchen und Mensch nach intravenöser Injektion von Heparin

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Page 1: Das Verhalten der Histaminase, Diaminoxydase und Benzylaminoxydase im Blutplasma von Meerschweinchen und Mensch nach intravenöser Injektion von Heparin

46. Jg., Heft 17, 1968 W. Se~5~v~zs~: Histaminase, Diaminoxydase und Benzylaminoxydase im Blutplasma 953

I~E!~N, J., u. E. ZIEGLEP~: Neue Gesichtspunkte zur Patho- genese des Kollapses. Dtsch. reed. Wschr. 83, 560 (1958); - - Untersuchungen zur klh~ischen Bedeutung des l~edoxpoten- tints. Arzneimittel-Forsch. 10. Beiheft (1960). - - gOSE~EI~S, J.C., R. C. Lmn~EI , W. H. l~Io~A~, and B. Z~Em~A~-~: Effect of endotoxin on plasma catecholamine and serum sero- tonin. Proc. Soc. exp. Biol. (N.Y.) 102, 335 (1959). - - S E ~ S ~ , D. J., F. G. EsAu¢~, jr., and S. C. HAWS~CK~n: Assessment of tissue anoxemia in chronic anemia by the arterial lactate/ pyruvate ratio and excess lactate formation. J. Lab. clin. 5~ed. 69, 177 (1967). - - S n ~ r ~ , A.: Sehock und extra- korporaler Kreislauf. In: Sehock, Pathogenese und Therapie, S. 339. Berlin-GSttingen-Heidelberg: Springer 1962. - - ULS~E~, W.T. : ProbIcme der Blutgaskontrolte bei chirnrgi- schen Patienten. Verh. dtsch. Ges. Chir. 1967. Langenbecks Arch. klin. Chir. 319, 999 (1967). - - UL~E~, W. T., G. B~TA U. G. RE:[CttEL: Sauerstoff- und Kohlensgurcpartialdruck- messung im arterMlen and Ohrlappchencapillarblut mit stabilisierten Mikroelektroden. ~ed. thorac. 20, 235 (1963). - - ULMER, W. T., u. B. I~ASCICiE: )£ilchs~ure- und Brenztrauben-

sgurekonzentration im Armvenenblut bei gesunden Versuchs- personen, unter Ruhebedingungen bei venSser Stauung und unter Arbeitsbelastung. Z. ges. exp. ~ed. 14g, 185 (1968). - - V~SSE~, B.F. , I. Kn~VK~ET, and A . H . J . MAAS: Increase of whole blood lactic acid concentration during exercise as predicted from pH and PCO, determination. Pfliigers Arch. ges. Physiol. 281, 300 (1964). - - ZL~E~IAX~-, W. E. : Tier- experimentelte und klinische Untersuchungsergebnisse bei Starkstromverletzungen und Verbrennnngen. Beitr. Erste Hilfe und Behandlung yon Unf~llen durch elektrisehen Strom, Heft ~, S. 3 (1963); - - Hypoxie und Gewebsstoffwechsel. Anaesthesist 13, 122 (1964); - - Neuere therapeutische MSg- lichkeiten bei thermonuelearen Sehgdigungen und Verbren- nungen. Langenbecks Arch. klin. Chir. 308, 60 ( 1 9 6 4 ) ; - Importance of the acidebase metabolism in severe burns and during the shok. Bruxelles: Presse Academ. Europ~ennes 1964.

Prof. Dr. W. T. U L S ~ Institut ffir Lungenfunktionsforschung 4630 Bochum, Hunscheidtstr. 12

Das Verhalten der Histaminase, Diaminoxydase und Benzylaminoxydase im Blutplasma yon Meerschweinchen und Menseh nach intraven~iser Injektion yon tIeparin

W. SCItMUTZLER Pharmakologisehes Institut der Universit~t Freiburg (Direktor: Prof. Dr. F. H a ~ )

H e p a r i n und andere an- und ka t ionische Poly- e l ek t ro ly te be~drken be im Meersehweinehen die Fre i - se tzung eines h i s t aminze r s t6 renden E n z y m s aus der Leber ins Blur (BE~xAV~l~ n. Mitarb . , 1964; GIERTz u. Mitarb . , 1964; SCgMVTZLEn U. Mitarb . , 1965 a, 1966 b ; HAH~ n. Mitarb . , 1966). Dabe i s teh t e inem dosis- abhgngigen Ans t ieg der enzyma t i s ehen A k t i v i t £ t im B l u t p l a s m a ei~e en t spreehende Verminderung des E n z y m g e h a l t e s im Lebergewebe gegeniiber . Diese kann z .B. naeh i . v . I n j e k t i o n yon 5 0 0 I E t t e p a r i n oder 5 mg Pen tosanpo lysu l f a t / kg KSrpe rgewich t inner- ha lb yon 2 rain bis zur vNl igen En t spe iehe rung des E n z y m s ans de r Leber gehen, w o e s normaterweise an P a r t i k e l der Mikrosomenf rak t ion gebunden is t (Sc~¢rU-TZL~ u. Mi tarb . , 1966a; SC!t~IVTZL~ u. GOLDSCIIMIDT, in Vorbe re i tung ; Sc~VTZnm~ u. B E T H ~ , in Vorbere i tung) .

Bei d iesem his~aminzers t6renden E n z y m hande l t kS sigh u m eh~e I t i s t aminase , d . h . u m eine carbonyl - reagensempfindl iehe A m i n o x y d a s e (Enzyme Commis- sion Nr. 1.4.3.6). Al lerd ings i s t z. Z. noeh n ieh t ldar , ob die naehge~desene A k t i v i t ~ t auf de r YVirkung eines e inhei t l iehen E n z y m s oder eines Gemisehes homologer E n z y m e beruh t . Neben H i s t a m i n werden besonders Cadaver in , Pu t r e se in u n d Spermidin , aber aueh die Monoamine f i -Phenyl - / i thy lamin u n d Benzy lamin an- gegriffen (ScI~MV~ZLER U. Mitarb . , 1966 a ; S c ~ v ~ z n ~ u. K~oP , im Druek) .

Nueh ers ten Versuchen schien die h is taminase l i - ber ie rende t I epa r i nwh 'kung speziesspezifisch auf das Meerschweinchen begrenz t zu sein: 500 I E Hepa.r in /kg i .v. bewix'kten inne rha lb y o n 15 min ke inen signiii- k a n t e n Ans t ieg der h i s t a m i n a b b a u e n d e n Ak t iv i t i i t im B l u t p l a s m a yon Mensch, H u n d , Kan inchen , R a t t e und I t u h n (I-IAI~N u. Mi tarb . , 1966; SCg~rTZL]~ U. Mi tarb . , 1966 a).

Inz,Msehen k o n n t e n Tt~¥DIga (1965) sowie Ic[a~S- s o ~ u. Mi ta rb . (1966) mi~ tier modii ' iz ier ten I so topen- t echn ik y o n OKUYAMA n. KOBAYASH]: (1961) einen s t a r k v e r m e h r t e n A b b a u y o n 14 C-Putresc in d a r c h menschliehes B l u t p l a s m a naeh in t ravenSser oder in t ra -

muskul / i rer H e p a r i n i n j e k t i o n beobachten , wobei die A k t i v i t £ t e twa 60 min naeh der intra.ven6sen In j ek - t ion a m h6ehs ten war. Sehon da r in seheint ein erheb- Heher Unte r sch ied zwischen der I - Iepar inwirkung be i Menseh und 5{eerschweinchen zu liegen, bei dem wir die max ima le A k t i v i t ~ t bere i ts 2 - - 3 rain naeh der I n j e k t i o n fanden. D a wi t die E n z y m b e s t i m m u n g e n in nnseren f r~heren Versuehen a m Mensehen mi t Blur ausgef t ihr t ha t t en , das innerha lb 15 rain nach der H e p a r i n i n j e k t i o n gewonnen worden war, kormte uns ein Anst ieg der h i s t a m i n a b b a u e n d e n A k t i v i t g t ent- gangen sein.

YVir h a b e n deshalb die h i s taminase l iber ie rende H e p a r i n w i r k u n g noeh e inmal a m Mensehen gepr / i f t und mi t der be im ?¢[eersehweinehen vergl iehen. Dabe i semen es yon In teresse , nieh~ n u r die h i s tamin- abbauende , sondern auch die put rese in- und benzyl- a m i n a b b a u e n d e A k t i v i t g t zu verfolgen.

Methodilc Ffinf m~innliehe Versuchspersonen (Alter: 25--33 Jahre;

Gewicht: 73--84kg) erhielten nach Entnahme yon 20ml Kontrollblut dutch die gleiche Kaniile 500 IE/kg Hep~rin Novo (Novo-Industrie, ~ainz) in eine Cubitatvene injiziert 30, 60 and 120rain danach wurden ihnen jeweils weitere 20 ml Blur aus den Cubitalvenen entnommen 1.

l~rmlichen Meerschweinchen (Gewicht: 520 750 g) wurde in Lokalanaesthesie mit 2,0ml/kg einer 2%igen Novocain- I5sung zur Blutentnahme ein diinner PVC-Katheter in eine A. earotis eingebunden. Naeh Entnahme yon 5 ml Kon- trollblut erhielten die Tiere 500 IE/kg tIeparin Novo in eine V. jugularis injiziert. Weitere Blutentnahmen (je 5 ml) er- folgten 5, 30, 60 und 120rain spiiter. Zur }Iinderung des hg~morrhagisehen Schoeks erhielten die Tiere ab der 3. Blut- entnahme ihr eigenes Blur wieder injiziert, wobei das ab- genommene Plasma durch ein gleiehes Volumen physiologisehe Kochsalzl6sung ersetzt wurde. Auf diese Weise gelang es, ffinf Tiere trotz des starken Blutverlustes fiber 2--4 Std nach der tfeparininjektion am Leben zu erhaIten. Die an diesen Tieren gewonnenen Ergebnisse werden ira folgenden wieder- gegeben.

1 Der Verfasser dankt seinen Kollegen Dr. G.M. Fi~L- Gr~AFF, Dr. P. KRVLL, Dr. t t . LAAFF and J. KNOP, die sich als Versuehspersonen zur Verfiigung stellten, and Fraulein G. SCmUIDT fiir technische Assistenz.

Page 2: Das Verhalten der Histaminase, Diaminoxydase und Benzylaminoxydase im Blutplasma von Meerschweinchen und Mensch nach intravenöser Injektion von Heparin

954 W. Sc~uwzI~En : Histaminase, Diaminoxydase und Benzylaminoxydase im Blutplasma Klin. Wschr.

Das entnommene Blur wurde in Mlen Fi~llen in paraffi- nierten Zentrifugengl~sern mit 7,5IE tIeparin ,,Novo" in einem Votumen yon 0,05 ml pro ml Blut versetzt und 10 rain mit 1500 g zentrifugiert. Das abgezogene Plasma wurde dann noehmals 20 rain zentrifugiert.

Die Bestimmungen der Histaminase-Aktivit~tt erlolgten Meer- Vor nach der modifizierten Methode WICKS~LLs (1949). schwein- Iteparin

1,0 ml Plasma werden mit 17,0 ml 0,067 M PhosphatpuHer, chen Nr. pH 7,0 versetzt und 10 rain bei 37 ° C temperiert. Zusatz yon 0,18~Mol Histamin (als -dihydroehlorid). Naeh kurzem AnsatzNr. Sehiitteln wird die erste Probe zur Bestimmung der initialen I 0,057 Substratkonzentration entnommen, weitere Proben folgten 2 0,t60 zu verschiedenen Zeiten danach. Abstoppen der Reaktion 3 0,263 (lurch kurzes Aufkochen der Proben. Aus der Abnahme der 4 0,027 Histaminkonzentration im A~matz wird, wie bei SCmUVTZL~ 5 0,000 U. Mitarb. (1966e) angegeben, die enzymatisehe Aktivit~t be- reehnet und in internationMen mE pro ml Plasma angegeben, 0,101 wobei 1 mE einem Umsatz yon 1 m~mol/min entsprieht. -~0,049

Die Bestimmung des Putrescin-Abbaues (Diaminoxydase- Aktivit~t) erfolgte im optischen Test naeh HOLMSTEDT U. Mitarb. (1959, 1961). Nachgewie~n wird dabei das Produkt 1 0,001 der oxydativen Desaminierung 4-Aminobutyraldehyd bzw. 2 0,004 sein Kondensationsprodukt A1-Pyrrotin. 3 0,004

1,0 ml Plasma wird mit 2,0 ml 0,067 M Phosphatpuffer, 4 0,000 pH 7,0, und 6,0 ml o-AminobenzaldehydlSsung (Fluka, 5 0,005 Sehweiz) versetzt (0,005 M in 0,067 lV[ Phosphatpuffer, p t I 7,0, 0,003 und nach Abfiltrieren des ungelSsten Restes verdiinnt bis zur :~0,001 Extinktion 1,500, gemessen bei 400 mtz und 1 cm Liehtweg, vgl. W ~ L ~ u. S c m ~ , 1965).

Nach Temperierung Zusatz von 1,0 ml 0,1 M Putrescin- 0,003 2-HCI (Fluka, Schweiz) in Phosphatpuffer pH 7,0. Inkubation 0,000 3 Std bei 37 ° C, Abstoppen der geaktion dureh Zusatz yon 0,010 2,0 ml 50 %iger Trichloressigs~iure. Nach Abzentrifugieren des 0,000 gef~llten Proteins wird sofort ira Eppendorf-Photometer bei 0,000 436 m~ und 1 em Lichtweg gegen entspreehende Leerwerte, denen Substrat erst nach der Inkubation zugesetzt wurde, 0,003 eotorimetriert. Angegeben wird die Extinktionszunahme im :~=0,002 Trich]oressigsgureextrakt innerhalb 3 Std.

Die Bestimmung des Benzylaminabbaues (Benzylaminoxy- dase-Aktivitgt) erfolgte naeh McEwnsr u. Co~z~ (1963). Nach- gewiesen wird dabei das Reaktionsprodukt Benzaldehyd. An- satz: 1,0 ml Plasma wird mit 1,25 ml 0,067 M Phosphatpuffer pH 7,0, versetzt. Naeh Temperierung Zusatz yon 0,25 ml 0,1 M Benzylamin-HC1 (Sehuehhardt, Miinehen). Inkubation 60 rain bei 37 ° C. Danaeh Substratzusatz zum Leemver~, Ab- Versuchs- Vor stoppen der Reaktion mit 0,25ml 60%iger Perehlorsgure. personen Heparin Das Reaktionsgemisch wird nun mit 4,0 ml Cyclohexan ver- setzt and darin 2 mat im Abstand yon 15 rain emulgiert. Nach Zentrilugation wird der Cyelohexanextrakt bei 242 m~ und Ansatz Nr. I. 1 cm Liehtweg im Zeiss-Spektrophotometer PMQ II gegen W. Sch. 0,000 den Leerwert photometriert. Angegeben wird die Extinktions- J. Kn. 0,013 zunahme pro Stunde und pro ml Plasma. P. Kr. 0,047

Da bei den Meersehweinehenversuehen insgesamt nieht H. La. 0,000 mehr als 3,0--3,5 ml Plasma pro Blutentnahme gewonnen G. Fii. 0,000 werden konnten, wurden fiir die Enzymbestimmungen im 0,012 Meerschweinchenplasma stets s~mtliche Komponenten der ~:0,009 Reaktionsgemisehe nur im halben Volumen eingesetzt.

Tabelle 1. Histaminase., Diaminoxydase- und Benzylaminoxy. dase-Aktivitiit im Plasma des Meerschweinchens nach intravenOser InjeCtion von 500 IE Heparin/~g Einzelwerte, Mittdwerte und

mittlerer Fehler des Mittelwertes

5 rain 30 rain 60 rain 120 min

nach tIeparin intraven6s

I. Histaminase (mE/ml Plasma) 28,840 19,532 I6,320 14,320 45,100 35,480 33,200 13,900 65,340 51,860 40,900 5,230 15,820 12,250 1,360 0,680 62,800 56,800 50,800 44,300

43,580 35,184 28,516 15,686 i9 ,573 J:8,707 :~c8,826 ~:7,610

Ansatz Nr. II. Diaminoxydase (E 436 m~./3 Std) 0,308 0.272 0,261 0,266 0,436 0,389 0,356 0,320 0,486 0,417 0,348 0,145 0,201 0,I66 0,044 0,031 0,520 0,490 0,474 0,450

0,390 0,347 0,297 0,242 :~0,059 ~0,057 ::~0,072 ~0,072

Ansatz Nr. III . Benzylaminoxydase (E 242 m~/1 Std) 1 0,930 0,920 0,840 0,874 2 1,640 1,320 1,308 0,852 3 1,562 1,384 1,000 0,560 4 0,884 0,490 0,144 0,086 5 0,882 0,796 0,746 0,670

1,180 0,982 0,808 0,608 ±0,173 ~-0,167 ~0,191 ~0,143

Tabelle 2. Histaminase-, Diaminoxydase- und Beuzylaminoxy- dase-Alctivit~it im Plasma des Menschen nach intraven6ser In~elc- tion von 500 IE Heparin/kg Einzelwerte, Mittelwerte und mittlerer

Fehler des Mittelwertes

30 min 60 min 120 min

naeh Heparin intravenSs

Histaminase (mE/ml Plasma) 0,436 0,987 0,526 0,411 0,798 0,252 0,195 1,219 1,018 0,191 0,567 0,652 0,000 0,107 0,169

0,247 0,736 0,523 ±0,080 :t-0,162 _~0,152

Ansatz Nr. II. Diaminoxydase (E 436 rn~/3 Std) Ergebnisse W. Sch. 0,002

J. Kn. 0,00t Die Tabel le 1 zeigt in Ansa tz Nr. I den berei ts P. Kr. 0,00

fr / iher beschr iebenen, s t a rken Ans t ieg der H i s t a m i - H. La. 0,000 nase-Aktivi t i~t im P l a s m a des Meersehweinchens nach G. Fii. 0,00I i.v. I n j e k t i o n yon 500 I E H e p a r i n / k g (vgl. H A ~ u. 0,001 Mitarb . , 1966). Die A k t i v i t ~ t i s t 5 rain nach der He- ±0,00 pa r in in i ek t ion am h5chs ten und s inkt dann s te t ig ab. 2 S td sparer is t im Mit te l noch ca. 1/3 der anf~nglichen W. Sch. 0,097 Aktivit /~t naehweisbar . J~hnlich verh/ i l t es sich mi t de r J. Kn. 0,026 put resc in- und benzy ]aminabbauenden A k t i v i t ~ t (An- P. Kr. 0,018 s/itze I I und I I I ) , deren Ver/~nderung nach Hepar in - H. La. 0,060 0,046 in jek t ion dem Verh~l ten der I t i s t aminaseak t i v i t / i t wei tgehend para l le l geht . Die Tabel le 2 zeigt ent- 0,049 ±0,014 sprechende Versuche a m Menschen. Auff/~llig is t dabei , dai3 der Anst ieg al ler drei enzymat i schen A k t i v i t ~ t e n sehr viel t angsamer erfolgt als be im Meersehweinchen. E r is t zwar fiir die I t i s taminaseak t iv i t /~ t bere i ts 30 min nach der I - Iepar ininjekt ion s igni f ikant (p < 0,02, m a x i m a l im Mit te l abe t ers t nach 60 rain (p < 0,005).

0,001 0,054 0,055 0,013 0,037 0,041 0,000 0,012 0,006 0,012 0,018 0,027 0,009 0,014 0,020

0,007 0,027 0,030 ~0,003 ~0,008 i0 ,008

Ansatz Nr. III . Benzylaminoxydase (E 242 my./1 Std) 0,057 0,165 0,242 0,047 0,076 0,098 0,060 0,088 0,092 0,099 0,105 0,147 0,068 0,092 0,081

0,066 0,105 0,132 ±0,009 ±0,016 =~t0,030

Bei der Diamin- und Benzy l aminoxydase -Ak t iv i t / i t (Ans/~tze I I und I I I ) i s t ein s ignif ikanter Anst ieg erst 60 rain nach der H e p a r i n i n j e k t i o n festzustel len (p < 0,02 bzw. p < 0 , 0 5 ) und der h5chste Mi t te lwer t wurde fiir

Page 3: Das Verhalten der Histaminase, Diaminoxydase und Benzylaminoxydase im Blutplasma von Meerschweinchen und Mensch nach intravenöser Injektion von Heparin

46. Jg., He]t 17, 1968 W. SCI-IN[UTZLEll: Histaminase, Diaminoxydase und Benzylaminoxydase im Blutplasma 955

beide Aktivit£ten sogar erst naeh 120 min bestimmt (p < 0,01 bzw. p < 0,05).

Wie die Einzelwerte der versehiedenen Versuehs- personen zeigen, verhalten sich allerdings die Aktivi- taten sparer als 60 min naeh der Heparininjektion nieht mehr einheitlieh: bei manchen Versuehsper- sonen steigen sie noch weiter an, bei anderen fallen sie bereits wieder ab, wobei sich ein eindeutiger Parat- lelismus yon Histaminase, Diamin- und Benzyl- aminoxydase-Aktivit/it nicht feststellen l/~gt.

Hervorzuheben ist, dab aueh die hSehsten, im menschlichen Plasma nach Heparininjektion gefun- denen Aktivitaten nur sehr gering sind, wenn man sie mit denen im Meersehweinehenplasma vergleieht: im Mittel erreiehen im mensehlichen Plasma die Hist- aminase-Aktivitgt nur rund 2%, die Diaminoxydase- Aktivitat nut 7 % and die Benzylaminoxydase-Aktivi- ta t nur 9% der hfehsten, nach Heparininjektion im Meerschweinchenplasma gefundenen Werte. Es ist dabei zu berficksiehtigen, dab die im mensehliehen Plasma bereits normalerweise vorkommende Benzyl- aminoxydase-Aktivitat (McEwEN u. COHEN, 1963) auch unter unseren Versuehs- und Testbedingungen vor der Heparininjektion signifikant (p<0,02) hfher war als im Meerschweinehenplasma.

Besprechung der Ergebnisse Unsere Versuehe best/~tigen die Ergebnisse yon

TRYDING (1965), HANSSON U. Mitarb. (1966) und PALM u. MAGNUS (1967), wonach Heparininjektion beim Mensehen einen Anstieg der Diaminoxydase- Aktivit/it im Blutplasma bewirkt. Sie zeigen ferner, dag - - ahnlieh wie beim Meersehweinchen (ScHMUTZ- LE~ U. Mitarb., 1966a) - - auch die histamin- und benzylaminabbauende Aktivitat im mensehlichen Plasma naeh Heparininjektion ansteigt.

Allerdings ist die enzymliberierende Heparin- wirkung bei Menseh und Meersehweinchen dutch zwei eharakteristisehe Unterschiede gekennzeichnet: Der Anstieg der enzymatischen Aktivit~t verlauft im menschlichen Plasma viel langsamer als beim Meer- schweinchen, bei dem er schlagartig erfolgt, und ist iiberdies sehr viel geringer. Das erklgrt, warum wit in unseren friiheren Versuchen (HAHN U. Mitarb., 1966) keinen signifikanten Anstieg der ttistaminase-Aktivi- tg.t im menschtiehen Plasma innerhalb yon 15 min naeh der t teparininjektion fanden.

Die Unterschiede im Zeitverlauf lassen vermuten, dab der Freisetzungsmechanismus oder zumindest der Freisetzungsweg der genannten Enzyme bei Menseh und N[eerschweinchen unterschiedlich ist. Am Meer- schweinchen konnten wir zeigen (ttAItN u. Mitarb., 1966; SCHMUTZLEg U. Mitarb., 1966a), dab 500IE Heparin/kg i. v. innerhalb yon 2 min eine vollstandige Entspeieherung des Enzyms oder Enzymgemisehes aus dem Lebergewebe ins Lebervenenplasma bewirken, wobei kein anderer Freisetzungsweg, z.B. fiber die Lymphbahnen dutch den Duetus thoracicus in Frage kommt.

Beim Mensehen dagegen ist das Organ, in dem Heparin die Enzymfreisetzung bewirkt, noeh un- bekannt. ItANSSON U. Mitarb. (1966) erhielten An- haltspunkte, dab beim Menschen mtr ein geringer Teil der enzymatisehen Aktivitgt direkt aus den Organ-Diaminoxydasespeiehern ins Blut gelangt, der grSgte Teii dagegen auf dem Lymphwege. Ahnliche

Befunde ude beim Menschen lassen sich auch bei anderen Laboratorinmstieren auBer dem Meerschwein- chen, und selbst, bei Fischen, erheben (HANssoN, pets. Mitteilung).

Beim Mensehen wird dutch Heparin offenbar ein anderes Enzymsystem ins Blut liberiert als w/~hrend der Graviditgt, bei der zwar eine vermehrte Itistaminase- und Diaminoxydase-Aktivitat im Plasma nachweisbar ist, abet keine gesteigerte Benzylaminoxydase-Aktivi- t~t (McEwEN, 1964; SOUT:~nEN U. Mitarb., 1964; weitere Literatur s. Zeller, 1963). Das ist abet insofern nicht fiberraschend, a]s die im Plasma sehwangerer Frauen anftretende Aminoxydase-Aktivitgt ans der Placenta stammen dfirfte, die daran sehr reich ist (Lit. s. LINDELL U. WESTLINa, 1966). Es ist bekannt, dab die Substratspezifitat ungereinigter Aminoxy- dasen von Organ zu Organ und yon Species zu Species stark sehwanken kann (Lit. s. ZELLEt~, 1963; BLASCHKO, 1963).

Es ergibt sich die Frage, ob sich die aminoxydase- liberierende tteparinwirkung beim 3/[ensehen thera- peutisch nutzen 1/~Bt. Eigene Untersuchungen an Meersehweinchen haben gezeigt, dab die dureh He- parin ins Blut ausgesehtittete Histaminase Plasma- histaminspieget and Sehoeksymptome im Histamin-, Anaphylatoxin- and anaphylaktisehen Sehoek in sehr untersehiedlichem, in jedem Falle abet nur begrenztem Umfang beeinflussen kann (Sct~UTZLE~ U. Mitarb., 1965; GIERTZ U. Mitarb., 1967). Da ddie Histaminase- freisetzung dutch tIeparin beim 5fensehen viel ge- ringer als beim Meersehweichen ist, kann man beim lViensehen kaum eine Beeinflussung allergischer Reak- tionen dutch eine heparinbedingte Histaminasefrei- setzung erwarten. Dementspreehend fand ILLIG (pers. Mitteilung) auch naeh mehrtagiger Behandlung yon Allergikern mit einem anderen histaminasetiberieren- den Polyanion, Pentosanpolysulfat, keine Beein- flussung der klinisehen Symp~ome.

Die histaminaseliberierende Wirkung des Heparins kfnnte abet dafiir verantwortlieh sein, dal3 Heparin nach THOMPSON U. Mitarb. (1963) beim Mensehen die dutch Histamin- oder Insulininjektion gesteigerte Magens~uresekretion deutlieh zu bemmen vermag. Naeh den gteiehen Autoren hat Iteparin dieselbe Wirkung beim Itund, wenn dieser als sauresekretori- sches Stimutans Histamin, 48/80, ~{eeholyl, AeetyI- eholin, Insulin oder eine Fleischmahlzeit erhNt. Dies wiirde in Einklang mit der Auffassung stehen, dab bei allen s~uresekretionsfSrdernden Reizen Histamin in irgendeiner Form als letzter, gemeinsamer Stimulator der Belegzellen des I~[agens beteitigt ist (ausffihrliche Diskussion der Literatur bei CODE, 1965; IVY u. BAC~- ~AC~I, 1966). Aueh ist schon l~nger bekannt, dag die Magens/Luresekretion dutch ttistaminaseprgparate ge- hemmt, dutch Histaminasehemmstoffe abet gesteigert werden kann (G~ossMAN U. ROBERTSON, 1948; L~E- FINS U. Mitarb., I958 ; IvY u. LIEPINS, 1958 ; GROSH u. SCRmD, 1958). Dazu paBt, dat~ ANDEgSON U. SO,AN (1966) beim ?¢[eersehweinehen das histaminbedingte Uleus peptieum dureh den fibNgens kaum geNnnungs- verzfgernd wirkenden I{istaminaseliberator Carra- geenan (ScHsIUTZLE~ U. Mitarb., 1966) hemmen und diesen Hemmeffekt dureh den Histaminase-Inhibitor Aminoguanidin wieder aufheben konnten.

Da die zur Stimulation der Magens~uresekretion ausreiehenden Histaminmengen auBerordentlieh klein

Page 4: Das Verhalten der Histaminase, Diaminoxydase und Benzylaminoxydase im Blutplasma von Meerschweinchen und Mensch nach intravenöser Injektion von Heparin

956 W. Scm~uTZ~ER: Histaminase, Diaminoxydase und Benzylaminoxydase im Blutplasma Klin. Wschr.

sind a n d noch keine megbare Vermehrung des Plasma- h is tamins bewirken brauchen (Lit. s. IvY u. BACH ~ACt~, 1966), k6nnte se]bst eine geringgradige Steige- rung der I t i s taminase-Akt iv i t / i t im menschl ichen Blur genfigen, u m eine un te r physiologischen oder patho- physiologischen Bedingungen vermehr te S/iuresekre- t ion hemmend zu beeinflussen.

Zusammen/assung. In t raven6se In i ek t ion yon 500 I E I Iepar in /kg f/ihrt be im Meerschweinchen inner- hMb yon 5 rain zu einem s tarken Anstieg yon Hist- aminase-, Diaminoxydase- u n d Benzylaminoxydase- Aktivi t / i t im Blutplasma. I m Verlaufe yon 2 Std sin- ken alle drei enzymat ischen Ak t iv i t a t en annahe rnd parallelgehend auf ~/~ der anf/~nglichen Akt iv i t£ t ab. Ob es sieh dabei um ein einzelnes E n z y m mi t breiter Substratspezifit/~t oder um ein Gemiseh homologer Enzyme handel t , ist bisher noch u n b e k a n n t .

Beim Menschen bewirken 500 I E Hepar in /kg i. v. ebenfalls einen Anstieg yon Histaminase- , Diaminoxy- dase- u n d Benzylaminoxydase-Akt i~dta t im Blur- plasma, der aber viel langsamer einsetzt un d sein Maximum erst naeh 60--1.20 min erreieht. I n allen Fal len betrug die h6ehste gemessene enzymatisehe Aktivit/~t weniger Ms 10% der h6chsten beim Meer- schweinehen naeh In j ek t ion einer gleichen Heparin- dosis gemessenen Akt iv i tg t .

Summary. Histaminase , d iamine oxidase and benzylamine oxidase activities increase in guinea pig blood plasma after the in t ravenous in ject ion of 500 I U Heparin/kg. Maximum act iv i ty is found within five minutes . I n the course of the following two hours all three enzymic activities decrease almost in parallel to abou t one thfl'd of the highest levels. I t is no t yet known whether one single enzyme with a broad sub- s t ra te specificity or several homologous enzymes are involved.

t I i s taminase , d iamine oxidase and benzylamine oxidase activities increase also in the blood plasma of man after an in t ravenous in ject ion of 500 I U Hepar in / kg. I n contras t to the guinea pig, however, this in- crease in enzymic activities occurs much slower and does no t reach its m a x i m u m unt i l 60--120 minutes after the injection. Fur the rmore the highest levels for all three activities have been found to be less t h a n 10 per cent of the highest levels found in the guinea pig after in ject ion of the same dose of heparin.

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Dr. W. SCIII~UTZLER Pharmakologisches Institut der Universit~t 78 Freiburg i. Br. Katharinenstral~e 29