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500 H. BERGI~IANN, G. BUSCHM2,1~'N, P. DOEtlINO, E. FRITZE und F. WENDT: Bakterielle Pyrogene. Klinische Wochenschrift
Ein Vergleieh zwisehen diesen Ergebnissen und den fr i iher e rwahn ten Un te r suehungen yon G o ~ z MaE- sTrO und BOT~LL~ LL~S~, naeh denen Tes tos te ron in der Lu tea lphase in wesent l ieh ger ingerem Umfang in F o r m yon 17-Ketos tero iden ausgesehieden wird als in der Pro l i fe ra t ionsphase , e rg ib t die in te ressante Paral le le , daft un te r U m s t a n d e n n ieht nur das Testo- s te ron den A b b a u yon Proges teron, sondern umgekeh r t aueh des Proges te ron den A b b a u yon Tes tos te ron zu h e m m e n vermag. D a m i t w~re dieser Ef fek t n ieh t spe- zifiseh ffir Testos teron, sondern wfirde aueh dem I5"ogesteron zukommen .
Zusammen/assung. Unte r suehungen fiber den Ein- f lug des Tes tos terons au i den Stoffweehsel yon inji- z ier tem Proges te ron be i K a s t r a t i n n e n und be i F r a u e n in der Menopause e rgaben folgende g e s u l t a t e :
1. P roges te ron in jek t ionen in einer Dosierung yon 5 0 - - 1 0 0 r a g werden zwisehen 12,2% und 27,8% in F o r m yon Pregnandio l im H a m ausgesehieden. Die Gesamtmenge ist bei F r a u e n zwisehen dem 40. und 50. Lebens jah r hSher als be i F rauen , die sieh sehon lange Zeit in der Menopause bef inden.
Die H a r n m e n g e n i m m t naeh al leiniger Proges teron- zufuhr in den folgenden 2 - - 3 Tagen ger inggradig ab.
Die Basa . l tempera tur zeigt immer deut l ieh e inen Anst ieg fiber 1 - - 5 Tage.
2. Die K o m b i n a t i o n des Proges te rons m i t abge- s tu f ten Mengen yon Tes tos te ron zwisehen 75 a n d 250 mg ha t in der f iberwiegenden Zahl der Fii l le eine deutI iehe Verminderung (his - - 57 % ) der ausgesehie- denen Pregna.ndiolmenge zur Folge. Diese g e d u k t i o n is t im wesent l iehen um so gr6fter, je mehr Tes tos te ron appl iz ier t wird. - - Die in j iz ie r ten Tes tos te rondosen en tspreehen ungefi~hr denen, die in der Careinom- therapie , te i lweise aueh in de r i ibr igen gyni~kologi- sehen H o r m o n b e h a n d l u n g zur Anwendung kommen .
Die H a r n m e n g e geht nach Zugabe yon Testo- s te ron ..... wieder in Abhang igke i t yon der Dosierung - - ebenfal ls ausgesproehen zurfiek (bis - - 45 %) ; haufig bes t eh t ein paral le les Verha l t en zur Pregnandio lver - minderung.
Die du tch Pr0ges te ron auslSsbare Erh6hung der B~saltemperat, ur tritt aueh unter der Testosteron- wirkung regelm~ftig ein.
3. Der endogene Progesteronstoffweehsel kann auf eine hohe Tes tos te ronzufuhr ebenfal ls im Sinne einer Abnahme der P regnand io laussehe idung reagieren.
Die I~e ten t ionswirkung des Tes tos te rons auf Pro- teine, anorganisehe Salze und H a m ers t reek t sieh, nach diesen Un te r suchungen zu schlieften, m S g l i c h e r - weise aueh auf Proges te ron . Die Verminderung der
Ausscheidung yon Pregnand io l wird so gedeute t , daft P roges te ron wi~hrend e iner Tes tos te ronzufuhr lgnger im Organismus zurf ickgehat ten nnd l angsamer abge- bau t wird. - - Die biologisehe W i r k u n g bleibt , wenn m a n ,die B a s a l t e m p e r a t u r als Test heranzieht , aueh w/~hrend einer Tes tos t e ronbehand lung zumindes t er- hal ten.
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DEE EII~FLUSS BAKTERIELLEE PYROGENE (LIPOPOLYSACCHARIDE) AUF DIE PHAGOCYTOSEAKTIVIT)[T DER GRAI~ULOCYTEI~" UI~D AUF DIE ELEKTI{ISCHE
OBERFL)[CHENLADUNG MENSCHLICHER BLUTZELLE~ ~ IN ~TIVO. Von
H. BERGI~IANN, G. BUSCHM2~NIg, P. I)OEI~ING, E. FRITZE und F. WENDT. Aus der l~edizinischen U~iv~rsi~tsklinik GS~tingen (Direktor: Prof. Dr. 1%. SOHOEN).
I n fr t iheren Un te r suehungen wurde gezeigt, dab in t raven6s in j iz ier te bak te r ie l l e Py rogene und t%eiz- stoffe aus P l e u r a e x s u d a t oder mensehl iehem H a r n neben den typ i sehen Blutbi ldver i~nderungen und F i ebe r r eak t i onen Xnderungen der e lekt r i sehen Ober- f lgehenladung der Blu tze l len bewirken. Diese La-
dungsSmderungen waren bei K a n i n c h e n e r y t h r o e y t e n und menschl iehen Granu locy ten besonders ausge~ pri igt , wi ihrend sie bei Mensehene ry th roey ten s ta t i - s t iseh n ich t e indeu t ig zu s iehern warenL Die anzu- n e h m e n d e :Bedeutung der durch Reizstoffe bewirk- t en Oberfl~ichenveri inderungen ffir die F u n k t i o n der
Jg. 32, Hefg2t/22 H. ]3E~GSIaN~, G. BUSO~IAN~-. P. DoEa~No, E. FRI~Z]~ und F. "W]~'DT: Bakterielle Pyrogene. 5 0 t [. Juni 1954
Blutze l len gab die Ver&nlassung zu fo lgenden Un~er- suehungen: Naeh I n j e k t i o a eines Reizstoffes werden neben dem Tempera tu rve r l au f und den B h t b i l d r e a k - Lionen die P h a g o e y t o s e a k t i v i t ~ t der Granulocyten , die Oberf l~ghenladung der E r y t h r o c y t e n und Granulo- e~%en, Viseosi~b~ a n d Oberf l~ehenspannung des Blur- p l a smas und die Bluteiweil3verh~ltnisse fiber 24 S td verfolg&
Me~hodik. Die Untersuchungen wurden an 10 gesunden, m~nnliehen
und weibliehen Versuchspersonen so~'ie an 15 K r a n k e n -
2~0 1 . . . . . . . .
200
~-0 u 2 ~ ~ 2¢]~
Abb. 1. Plmgocytosegrad der Granulocyten f2)er 24 Ski bei 9 unbehan- delten, gestmden ~[ensehen, bezogen auf den Ausgangswer~ = 100.
%
2~0
2OO
%
z~o
J
1
t f ~
~0 . . . . . . . .
I 2 g 8 2gk
Abb. 2. /¢Iit~elwerte des Phagoey~osegrades yea 9 unbehandelten leon- trollen (ausgezogene Linie) und 25 mi t bakt. Pyrogen behandelten Ver- suchspersonen (gestrichelte Linie), bezogen auf den Ausgangswert. = 100
ehronisehe Polyarthritiden, Nephrosen, ehronisehe Derma- rosen - - durehgef~hrt, bei denen eine ~iebertherapie ange- zeig~ sehien. Jeweils wurden 0,5 ~ eines hoch gereinigten Lipopolysaeeharidpyrogens aus Salmonelta abortus equi * intra- venSs injiziert. Unmittelba.r vet der Injektion sowie 2, 4, 8 und 24 Std naeh der Injektion wurde Venenblut entnommen, mit Natriumcitrat bzw. tIeparin ungerinnbar gemaeht und in folgender ~reise untersuehg:
a) Phagocytose. 1,0era a Citratblut wird mi~ 90Mill. Keimen - - abget6tete Staphylokokken - - gemiseh~ und w~hrend 20 rain bei 37 o C unter Ia.ngsamer Rotution bebriitet. Im gefgrbten AusstNehprgparat wird der Anteil der 10hago- cytierenden Zellen yon 400 Granuloeyten - - Phagoeytose- grad -~ ermit~el~.
* Die Substanz wurde freundlicherweise yon :tterrn Prof. Dr. O. WES~- PtfAI,, Dr. A. Wander-Forschungsinsti~ut, S~ckingen: zur Verfiigung gestellt.
b) Elek~rische ZeUadung. Die Oberfl~ehenladung der Blutzellen wird als elektrische Beweg]ichkeit b (pE 7,8; # := 0,024) bestimmt s-t°.
c) Die Viscosi~t heparinisiert~n Blutplasmas wird mit geeichten 0stwald-Viscosimetern bei 30 ° C gemessen, seine statische Ober/liichenspannung wird als SteighShe in einer Capillare mit einer besonderen Vei~uehsanordnung ermittelt 2.
Drei Tage vor dem Reizstoffversueh wurde bei den Ver- suchspersonen ein Leerversueh ohne Reizstoffinjektion fiber 24 Std durehgeffihrt.
Die Versuchsergebnisse sind dureh graphisehe DarsteL lungen und mittels der Va.rianzanalyse nach :FisJ~v.~4, 6 aus-
280 ',s 7 5~k/. F y r ~
%
2gO - -
I00 - @ 80
2 ~ 8 2 ~ h Abb. 3. Phagocytosegrad der Granulocyten iiber 24 bki bei 10 gesunden Versuchspersonen unter Anwendung yon ]3ak~erien-Lipopolysaccharid
(Ausgangsver~ = 100).
0 2 ~ 8 2gh, Abb. 4, Phagocytosegrad tier Granulocyten fiber 24 Std bei 15 Kranken unter Amven4ung yon Bakterien-Lipopolysaccharid (Ausgangswert ~ 100),
gewer~et. Die Wahrscheinliehkeit p ffir die Homogenit~it der vergliehenen Werte als Prfifhypothese ist jeweils angegeben.
Ergebnisse. W~hrend die absolu ten ~¥erte der Phagoeytose-
aktivit/~t der Granu locy ten versehiedener gesunder Versuchspersonen differieren p < 0,001 - - , b le iben sie im Verlaufe yon 24 S td ohne signifikan~e Ab- weiehung v o m G e s a m t m i t t e l (Abb. 1). Die in t ra - venSse I n j e k t i o n yon 0,5 y B a k t e r i e n p y r o g e n bewi rk t im N i t , e l s igni f ikante S te igerung der Phagoey tose - aktivi t~it --- io < 0 ,00i - - (Abb. 2) und auch ihrer Sehwankungen fiber den Tagesab lauf - - 0,001 < p < 0,01 - - (Abb. 3 und 4).
5 0 2 H . BERG~ANN, G . BIJSCtr~IANN, P . D o ] ~ r s a , E . F~ZTZE u n d F . W E N D T : B a k t e r i e l l e P y r o g e n e . Klinisehe Woehenschri l t
Der Grad der Phagoeytosesteigerung unter dem EinfluB der Behandlung ist bei verschiedenen Indi- viduen untersehiedlieh - - 0,001 < to < 0,01 - - . Von insgesamt 25 Versuehspersonen zeigen 12 eindeutige Zunahme der Phagocytoseaktivitgt, w/~hrend die Ver- gnderungen bei den 13 anderen die der unbehandelten Kontrollen nieht fibersehreiten (Abb. 1, 3 und 4). Eine siehere Phagoeytosehemmung kommt dureh Reiz- stoffbehandlung niemals zustande; der einmalig unter
% ~go
¢20
b
60
I. ~o a 2 ~ 8 2gh Abb. 5. I~Iittlere elektrisehe Bewegliehkeit b der Erythroey~en yon
8 Gesunden fiber 24 8td, bezogen auf den Ausgangswerg = 100,
%
~ ~ a,:s y aa,4 ~. P#rogen
120
/
6O
¢ 8 2 g k 4(6
Abb. 6, ~i t t lere elektrische Beweglichkeit b menschlicher Granulocy~en - - Mittelwerte aus 28 Versuchen - - fiber 24 Std unter dem EiniluB yon
Bakterien-Lipopolysaceharid (Ausgangswert = 100).
100 Bestimmungen sehr .niedrige Phagoeytosegrad in Abb. ¢ ist methodiseh bedingt.
Die VerMlgemeinerung der dargestellten Ergeb- nisse auf ein grSgeres Kollektiv ist gestattet, weft trotz des relativ Meinen Materials statistisehe Signifikanz - -0 ,01 < p < 0,05 - - fiir den F-Test
Behandlung Wechselwirkungj ,,Behandlung : Individuen"
bes~eh~ ~. Wie die Phagoeytoseaktivit~t der Granuloeyten
yon Menseh zu Menseh verschieden ist, so vgriiert auch die Oberflgchenladung der weigen und roten Blut- zellen - - p < 0,001 - - . Uber 24 Std bleibt die elek- trisehe Zelladung bei den einzelnen Versuehspersonen ohne Behandlung aber reeht konstant (Abb. 5).
Zwei Stunden naeh intraven6ser Injektion von Bakterienlipopolysaceharid ist an mensehliehen Gra- nuloeyten eine signifikante Verringerung der Ober- flgehen!adung festzustellen - - to < 0,001 - - . 7 und 24 Std naeh der Injektion liegt die Granuloeyten- ladung fiber dem Ausgangswert, ohne dal3 der Unter- sehied statistiseh zu siehern ist (Abb. 6). Mensehliehe Erythroeyten zeigen in einzelnen Fgllen entspreehen- des Verhalten der OberflgehenladungL Naeh ingra- venSser Injektion yon Bakterienlipopolysaeeharid kommt as bei gesunden Versuehspersonen im Gesamt- mittel zu keiner signifikanten Anderung der Eryghro- ey~enladung. In der statistiseh signifikantenWeehsel- wirkung ,,Behandlung: Individuen" - - p < 0,001 - - gugert sic h jedoeh ein eindeutiger Behandlungseffekt als VergrSBerung der Streuung, wie aueh der Ver- gleieh der Abb. 5 und 7 zeigt. Die Streuung der Er}~hroes~enladungen tiber 24 Std variiert unter
/20
B0
Abb. 7. ~it~lere elektrische Bewegllebkeit, b der Erythrocyten yon 10 gesunden Versuehspersonen fiber 24 Std unter dem Einflui3 yon
Bakterien-Lipopolysaecbarid (Ausgangswert = 100).
der Behandlung zwar nicht signifikant, sie ist aber signifikant grSBer als die ohne Behandlung - - 0,001 < p < 0.01 - - ( A b b . 7).
Die intravenSse Injektion yon bakteriellem l~eiz- stoff ffihrt also beim Mensehen nicht nur an Granulo- eyten, sondern auch an Erythrocyten zu Xnderungen der Oberflgchentadung, wie sie an Kaninchenerythro- cyten schon nachgewiesen wurdenL
tm Blutplasma sind fiber 24 Std nach der Reiz- stoffapplikation keine statistisch eindeutigen Vergnde- rungen zu erfassen. Plasmaviscosi tgt-und Ober- flgehenspannung bleiben wie die elektrophoretisch be- stimmten EiweiBverhgltnisse und die Erythrocyten- senkungsreaktion gegenfiber den Kontrollversuehen unvergndert.
Besprechung. WEST]?~AL and M_itarbeiter haben die Zusammen-
setzung der yon ihnen isoIierten pyrogenen Lipopoly- saccharide, die dem aus Salmonella. abortus equi ehe- misch ghnlieh sind, weitgehend aufgeldgrt ~s, 29-a5. Die intraven5se Aloplikation dieses Abor~us equi-Pyrogens fiihrt bei Menschen, Kaninchen und auch bei Hunden zu eharakteristischen Fieberreaktionen und Vergnde- rungen des weiBen Blutbildes 7, 1~. AuBerdem kommt es aber, wie die geschilderten Untersuchungen zeigen, zu Funktionsgnderungen der Granulocyten bzw. zu
Jg. a2, Heft 2t/~ tI . B E ~ a g ~ r , G. B v s c m u ~ , P. D o E ~ a , E. F~TZE und F. W ~ D ~ : Bakterielle Pyrogene. 503 1. Juni 195~
Oberf laehenver/~nderungen der Btutzel len, die sieh als ~ n d e r u n g e n der e lekt r i schen Zel ladung erfassen ]assen.
T r o t z d e m im Mi t t e l diese R e a k t i o n e n s ta t i s t i sch zu siehern sind, is t ihre Auspragung bei versehiedenen I n d i v i d u e n und aueh be i versch iedenen Tierur ten r e c h t unterschiedl ich. Zwar wird beim Menschen z. B. hie eine siehere H e m m u n g der P h a g o e y t o s e a k t i v i t g t der Granu loey ten beobaeh te t , ihre im Mi t t e l vo rhandene Ste igerung is t aber aueh nur in e inem Tei] der Fgl le deut l ieh . Die Ladungsfi ,nderungen s ind an menseh- l ichen Granu loey ten und an K a n i n c h e n e r y t h r o e y t e n v ausgesproehen, wghrend sie an mensehl iehen E r y t h r o - cy ten nur angedeu te t s ind und sieh al lein in der sta- t i s t i seh s ign i f ikan ten Zunahme der Tagessehwan- kungen ausdrfieken. Zur Erz ie lung dieser Effekte ge- nfigen be im Menschen Dosen yon e twa 0,5 y der Sub- stanz, be im K a n i n e h e n 0,5 d , 0 y / k g . Be im H u n d s ind en t spreehende Blu tb i ld- und F i ebe r r eak t i onen ers t miC 10- -30 y zu erzielen, wg, h rend eine siehere Beeinf lussung der Phagocy~oseak t iv i t~ t der Granulo- cy ten und der Btu tze l ladung auch mi t d iesen Dosen noch n ich t naehweisbar is t n. Diese Befunde weisen auf die erhebl iche Beden tung individuel ler bzw. ar t- spezif ischer F a k t o r e n ffir d ie g e a k t i o n e n auf der- ar t ige Bak te r i ensubs t anzen him Gew6hnung oder Resis tenz gegen b e s t i m m t e Ke im~r t en oder ihre To- x ine k6nnen in d iesem Verha l t en zum Auds ruek k o m m e n sT. Anf die S t imul ie rung der Leuko tax i s bzw. auf die Beeinf lussung der Leukoes.~enmigrat ion dureh b e s t i m m t e Bak te r i en und durch Bak te r i enpo lysaeeha- r ide wiesen kiirzHch MEIEa und Sc:~X~ 21 sowie ~LARTI~ und C u a e D ~ g ~ 20 hin.
Neben diesen du tch Bak te r i en l ipopo lysacehar ide bewi rk ten geak~ ionen an den Bh~tzellen s ind solehe am B l u t p l a s m a n ieh t nachzuweisen oder jedenfal ls du t ch e lek t rophore t i sehe Bes t immung des Bluteiweil]- spek t rums , dureh Verfolgung der Plasmaviseosit~tt und der Oberfl i~ehenspannung des P lasmas und aueh der E r y t h r o e y t e n s e n k u n g s r e a k t i o n im Versueh n ieh t zu e~assen .
~ b e r die Wirkungsweise de ra r t ige r bak te r ie l l e r Reizstoffe is t niches Sicheres bekannt . I m m e r h i n weisen d ie Un te r suchungen y o n ~)/IENKIN 22-27, GEANT~2, is, XSnBY ~s und anderen~, s, ~s, ~s, es da rau f hin, dab diese Subst, anzen n ieh t d i r ek t wi rksam werden, son- dern dab sic aus besonderen Geweben oder aus der Blur- oder Gewebsf l i iss igkei t kSrpereigene Stoffe frei- setzen, die ihrerse i t s spezifisch die versch iedenen Re- ak t ionen auslSsen. Die be im Menschen op t ima l wirk- game Dosis yon n u t 0,5 y L ipopo lysaeeha r id sehlieBt die A n n a h m e einer d i r ek ten W i r k u n g auf die Blu~- zellen sehon deswegen aus, weft die Zahl der m i t dieser Dosis in j iz ie r ten Reizs toffmolek/ i le gerade aus- re iehen wfirde, a m jeden Leukoey~en mi t 1 Molekii l zu besetzenS% Die auch an der OberfI~che de r ro t en Zellen beobaeh~eten Effekte s ind aus gle ichem Grunde ersg reeh t n ieh t durch direlcte I~eizstoffwirkung zu deuten, obwohl bak te r ie l l e L ipopo lysaeehar ide hohe Affinit/~t zur Oberf laehe der ro ten und weiBen Blut - zellen haben sollen ~s, ~s, ~s, s~, ,s Die Oberfl/iehen- ladung der E r y t h r o e y t e n wird in v i t ro durch Bak- ter ienreizstoffe n ieh t a l t e r ie r t ~1, die Migra t ion der Granuloey~en wird n u t in v ivo gehemmt s, s, w~hrend ihre P h a g o e y t o s e a k t i v i t ~ t im Blur aueh in v i t ro , viel- le icht dureh sekundfixe En t s t ehung eines P la smafak -
tors 12, 1~ z u n i m m t I1. Die fiir diesen Effekt no twendige Dosis is t a l lerdings ex t r em bo th .
WESTPHAL und K I C Y ~ 6 F ~ h a b e n k/ irzl ich zur F rage der Wirkungsweise bakter ie] ler Reizstoffe auf dem Wege fiber endogene Wirks tof fe zusammen- fassend ber ich te t ss. Das biologiseh und auch thera- peu t i sch wiehtige Problem des Nachweises und der Isol ierung dieser endogenen Wirks tof fe beansp rueh t zur Zei t besonderes Interesse.
Zusammen/assung. Ein aus Salmonella abortus equi isoliertes L ipopo lysacchar id bewi rk t bei in t raven6ser App t ika t ion in sehr k le inen Dosen n ich t nur F ieber - r eak t ionen und charakter i s t i sche Ver~nderungen des weiBen Blutbi ldes , sondern ff ihrt auch zu Oberfl~ehen- und Funk t ions~nde rungen der Blutzel len, die sich in Ladungs~nderungen der Zellen und in ges te iger ter Phagoeytoseakt iv i t~ i t der Granu loey ten ausdr f icken . Die In t ens i t~ t dieser Re izs tof f reak t ionen ist in Ab- h~ngigkei t yon ind iv idue l len und ar tspezif ischen F a k - toren versehieden s t a r k ausgepr~gt . Obwohl bak- teriel le L ipopo lysacehar ide hohe Affinit~it zu E ry th ro - ey ten und L e ukoe y t e n besi tzen, k o m m e n die beob- aeh te ten Effekte an den Blutzel len n ich t d i rek t zu- s tande , sondern ve rmut l i eh auf dem U m w e g fiber endogene Wirks toffe , deren N a t u r noch nich~ n~iher b e k a n n t ist. Mi t unserer Versuehsanordnung sind humora le R e a k t i o n e n als Fotge der PyrogenJn jek t ion n ieht zu erfassen, so dag der Reizeffekt sich zun~chst ats ze l lgebundenes Geschehen auswirk t .
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