Der gegenwärtige Stand der Mastzell-Forschung

KLINISCHE WOCHENSCHRIFT 38. JAHRGANG, HEFT 14 15. JULI 1960

UBERSICHTEN

DER GEGENWXRTIGE STAND DER MASTZELL-FORSCHUNG Von

G. N~E~AUE~ Aus der II. Universit~s-Itautklinik Wien (Vorstand: Prof. Dr. A. WIEDI~ANN)

Die Kenntnis der chemischen Organisation der Mastzelle (MZ) and ib~*er Funktion ist alas Ergebnis weir anseinander liegender Forschungsrichtungen. Obgleieh die Befunde derzeit noch in vieter Hinsicht iiiekenhaft sind, haben sic doeh zu so bemerkenswerten t~esultaten geffihrt, da$ daraus neue Gesiehtspunkte ffir das Verstgndnis normaler and patholo- gischer l~eaktionen resultieren. Ein entseheidender Fort- schritt waren vor allem die Untersuchungen yon JossEs, HOL~G~EN und W~DE~ (1937), als deren Ergebnis Zu- sammenMinge zwisehen Heparin-Sto//wechsel und MZ-~unldic~ aufgedeekt wurden. Schon Irfiher wurden wegen des geh~u~ten Vorkommens yon MZ in ~qsehbarsehaft der Gef~t~e Ver- mutungen fiber Pine spezifisehe Funktion dieser ZeHen ge- ~uBert ( S ~ A ~ a z ~ 1921, M ~ c ~ s 1923, L E ~ 1924), doch erst tier Nachweis yon Hepariu in den Zellen ermSglichte die gef~tBabhi~ngige MZ-Verteflung im Sinne einer bestimmten Au~gsbe zu deafen: Jo~eEs u. Mitsrb. entwiekelten eine Hypothese, naeh der die MZ sozusagen als ,,einzellige endo- krine Drfisen", rund um die Blutgeiate lokalisiert, ihr Pro- dukt Heparin in den Blutstrom aussehfitten. Gestfitzt wurde diese Vorstellung vet allem such dadurch, da$ die hIZ nicht eirrfsch tteparin speiehern, sondern dab sie in der Lage sind, diesen Wirkstoff and seine Vorstufen selbstandig zu bflden (also ,,sekre~risehe" Zellen ira eigentliehen Sinne sind). B~CD~TT (1958) erreehnete bei der Ratte die Heparinquantit~t mit 2,7---4,6% des MZ-Votumens. KoI~N (1959) erbrachte den Naehweis der Biosynthese yon Heparin in den MZ mit C x~- and S~-markierten Substanzen.

In diesem Zusammenhang gewinnt das eharakteristische morphologische Verhalten der per@asculgren MZ besondere Bedeutung: Die schlanchfSrmigen, mit Grannla erffillten Fort- sgtze der Zelten erstrecken sich oft fiber weite Distanzen und sind nieht selten bis knapp unter das Endothel verfolgbarL In der normalen Haut des ~v[e~rsehen ist dieser Zellt}Tns be- senders in und um die kleinen Gefal~e des Stratum papillate und subpapillare and der Anhangsgebilde naehweisbar. Nieht nut in der HauG such in der Aorta, den Coronsr- und Lungen- gefaf3en, den portalen Venen- and Herzklappen des Menschen wnrden Anhaufungen yon MZ, die mit ihren Fortsatzen bis an das Endothel hersnreiehen (mehr als 100 MZ/mm ~ Endothel) gefunden; such in der Dura and in geringerer Diehte such im Chorioidplexus, in den Lept~meningen und in den tdeinen Gefi~l~en des Gehirns sind sie naehweisbar ( M c G o w ~ 1956). Zahlreiehe andere Lokatisationen kSnnten hinzugefiigt werden.

Die Ergebnisse yon JossEs, H o ~ u. WILANDEI~ sind das Teilresultat allgemeiner Untersuchungsn i~ber den Bindegewebss~o//wechsel, vor allem iiber den Stv//wechsel der Mucopolysaccharide. Besonders die Arbeiten yon LlsoN (1933), we]the die Grundtage moderner Ansehauungen fiber das Metaehromasieproblem lieferten, waren Basis dieser Unter- suchungen. Sehon seit EItRLICI~ wurde ein Zusammenhang zwisehen Vorkommen der MZ und dem Ernahrungszustand

Dabei mug ein gewisses amSboides BewegungsvermSgen der MZ mitberficksichtigt werden (LEHNE~ 1924; t / O L ~ E N U. W~A~D~ 1937; H I ~ 1938; PASS u. BLOO~ 1949; CA~BE~ 1952; VELICA~ 1959). Wahrseheinlieh stammen die MZ yon undifferenzie~ben Zellen des Gef/~B-Bindegewebsbereiches ab; da jedoch darfiber bis heute sichere Beweisfiihrungen fehlen, sell die Frage der Abstammung hier nicht naher erSrtert werden. Sicher naehgewiesen ist nur, dab die MZ des Binde- gewebes nicht aus dem Blur einwandern und eine andere Abstammung als die basophilen Leukocyten haben; das wurde sehon frfih erkannt (s. M~x~ow 1927).

Klim Wschr., 88. Jahrg.

des Bindegewebes angenommen. STAE~C[MLEI~ (1921) war der Anffassung, dab Pine Beziehung zwischen AnzaM der MZ und der Menge ,,interfibrill/~rer Kittsubstanz" bestehe and such andere Forseher, wie B~ACK (1925) nnd ~qAGA:~O (1928), dachten an die MSglichkeit, dsB Pine Sekretion yon der Zelle her ins Bindegewebe stattfinde.

Vet attem die grundtegenden Untersuehungen yon S¥L'¢-]~ ~ (1941) ,,fiber das Vorkommen yon hochmolekularen Ester- sehwefels~uren im Granulationsgewebe and bei der Epithel- regeneration" konnten zeigen, ,,dab die MZ ihre Granula- substanz an diejenigen Teile des Gewebes abliefern, we ein Waehstum vet sich geht". Lu letzter Zeit haben die Untersuchungen yon AS~OE HANSE~ in dieser l~ichtung weiter- geffihrt. Dieser Auter faBt seine Ergebnisse in der These zusammen, dal~ die MZ die mesenehymslen Mueopolysac- charide (und zwsr sowohl das gerinnungshemmende Sehwefel- potysaeeharid ~eparin als such das nieht gerinnungshemmende Polysaeeharid Hyalurons~ure) sezernieren. Diese These h~lt allerdings einer strengen Kritik nicht stand (z. B. BV~KL 1952, A~vY 1955). Sieher besteht jedoeh die Annahme zu Recht, dal3 die Iteparinproduktion nicht die einzige Funktion der MZ ist. So konnte z.B. LI~D~E~ (1953, 1955) in experimentellen Untersnchungen nachweisen, dal3 die MZ im Rahmen des PolysaechaI~dstoffwechsels allgemeinere Aufgaben be- sitzen und die Heparinproduktion wahrseheinlieh nur das Endergebnis eines Prozesses unter anderen Kohlenhydrat. stof fwechselleistungen ist.

Die Frage nach der chemisehen Organisation der MZ wurde bisher vor allem dutch histochemisJ~e Untersuchungen zu beantworten versueht. Die alkoholresistente Metachro- masie der Zelle wird haupts&ehlieh auf die Anwesenheit saurer Mueopolysaceharide zurfiekgeffihrt. Dureh Vorbehaudlung der Pr~parate mit Fermenten kanJa die chemische Natur der metaehromatisehen Substanz genauer analysiert werden: So hat LI:~D~EI~ (1955) (lurch Anwendung des spezifisehen, naeh JAQVES hergestellten Fermentes tteparinase den Nachweis erbraeht, dsl] die metaehromatisehen Grannla der MZ nieht aussehlieBlich aus Heparin bestehen. ]~ach den Unter- suchungen yon V~LICAN n. V~LICAN (1959) verschwindet die metaehromatisehe Substanz nach Einwirken yon Hyaturoni- dase in 15% der MZ vollst/~ndig und in 36,5% teilweise; daraus wird gefolgert, dab in gewissen ~IZ die metaehromatisehe Substanz aussehlieBlich aus ttyalurons/~ure besteht, w~hrend diese in anderen MZ nur einen bestimmten Teil der metachromatischen Substanz bfldet. Es ist zu berficksieh- tigen, alas unter Umsti~nden die Nucleinsauren metaehromatisehe Eigensehaften haben; die Untersuehungen yon ~¢ION- TAG~A (1956) (Andsuen der Schnitte mit Ribonuelease und anschheBendes Farben mit Toluidinblau) ergaben Anhalts- punk~e, daB einige Granula und alas intergranul£re Cyto- plasms Ribonueleinsaure enthalten. Aueh im Inneren des MZ-Kernes ist metaehromstisches Material vorhanden, dss im Gegensatz zu den metaehromatischen Bestandteilen des Protoplasmas bei Behandlung der Sehnitte mit Salzs/~ure- Alkohol unlSslieh ist (VEL~CAN U. VEL~CAN 1959). In allen Untersuchungen - - and zwar sowohl bei fixiertem Material als such bei Vit~lfi~rbungen - - fanden wir die Erfahrung best/~tigt, dal] die Granula der MZ keine gleichm~$ige Meta- chromasie, sondern oft nebeneinander die Farbenskala Hell- rot bis Dunkelviolett zeigen; such orthoehromatische Gramda linden sich - - vor allem in den teilweise degranulierten Zellen--- neben metaehromatischen Elementen. Sehon diese, in jedem histologischen Praparat und such in Gewebekulturen (Gnoss- FE~D 1954) ZU machende Beobaehtung deutet darauf hin,

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d~g die Granula verschiedene chemisehe Eigenschaften be- sitzenL

Je nach Polymerisationsgrad und Gehalt an Sulfatgruppen lassen sieh verschiedene Heparine unterscheiden, die ein unterschiedliches metaehromatisches Verhalten und auch verschiedene Aktivit~t zeigen. Nach den Untersuchungen yon D~N~A~ (1951), JoaI'ES u. Mitarb. (1953), ASBOEI-IANsEN (I953) und WEST (1959) kommt es mit der Reifung der Zelle zur zunehmenden Metachromasie der Granula, bedingt durch die steigende Sulfurierung dos Iteparins und damit auch zu einer zunehmend gerirmungshemmenden Aktivit~t des MZ-Sekrets. [Die im Rahmen der Mueopolysaceharidbildung zu beobach- tende _~mderung des MZ-Kemvolumens wurde yon LE~-:SE~T U. R~si~E~:e (1959) gemessen.] W~ihrend S¥I~v~:~ auf Grund seiner experimentellen Untersuchungen zweifelt, ob das metachromatische Material der 2¢IZ tatsiichlich an die Granula und nicht wahrscheinticher an das amorphe, die Granala unmittelbar umgebende Cytoplasma gebunden ist, fiberzeugen Untersuchungen jfingeren Datums, dug Iteparin intragranul~r

Abb. 1. I~a~tenhau~, Schnauzem'egion, Autoradiographie nach Injektion yon 8a~; Methode siehe Texk Die l)unktf6rmigen 8chw~rzungseffek~e en~sprechen MZ. E~wa I50fach

verankert ist (Ko~N 1959, }IAGEN U. Mitarb. 1959). Die Ab- gabe eines ,,native heparin c o m p l e x " - - n a c h S~ELL~'~, SYLV~ u. Mitarb. (1951) ein Heparin-Lipoproteinkomplex- erfolgt durch Degranulation der Zelle. Die Histochemie eines intergranulgr gelegenen Lipoproteinkomplexes hat HO~ViT~ (1959, 1960) genauer definiert; bei Degranulation der Zelle wird dieses Material yon der Grundsubstaflz des Binde- gewebes aufgenommen (polarisationsmikroskopisehe Unter- suehungen).

Eine wichtige histoehemische Frage im Hinblick ~uf die Funktion der MZ ist die An/5~rbbarlceit dieser Zellen mit Per- ]odsSure-Schi//. Naeh JoI~Es, WE~E~ U. ~ln~E~G (1948) ver- haltcn sich die MZ-Granula PAS-positiv; nach Pn~nsE (1953), t t ~ E ~ M ~ u. WEG~r~S (1954) gibt die F&rbung nach HoTc~- ~SS zur Darstellung yon MZ eine schlechtere Ausbeute Ms die OriginMmethode nach MCMANUS. Rr~Y (1953) fund vor allem die gef&Bnahen MZ stark PAS-positiv; nach G~EOG, C~E~O~T u. LEB~O~D (1952) und B~auN F ~ c o (1955) sind

Bei Urticaria plgmentosa f&rben sich naeh unseren Er- fahrungen wenigerlMZ ira sauren Bereich (pH 2,5) meta- ehromatiseh. Diese naevogenen Zellen verhalten sich in der Masse wie unreife Zellen und zeigen ein anderes histoehemisches Verhalten ~ls die reifen Zellen der normalen I-Iaut. Es ist daher unrichtig, bus Befunden, welche aus Extrakgen yon Mastzellentumoren gewonnen werden, ohne weiteres giiek- schliisse auI die normMe Physiologic der Zelle zu ziehen. Die t$Ietachromasie der MZ bei Urtic~ri~ pigmentosa zeigt yon FM1 zu Fall gewisse Verschiedenheiten, was mit erkl/iren kann, warum bei dieser Erkrankung der Nachweis einer Vermehrung heparin~hnlicher Substanzen im Blur nur bei einem Tell der Falle positiv ausfallt (DEv~Se~ u. Mitarb. 1956; GVLDEN U. NIE~tUEt~ 1956). ~ber den je n~ch dem t/eifegrad der Zellen stark schwankenden HeparingehMt von ttundemastzellentumo- ten haben schon O ~ v ~ , B~oo~ u. Mitarb. (1947) beriehtet.

viele MZ nicht PAS-reaktiv. Naeh eigenen ,,vergleiehenden Untcrsuchungen am gleiehcn Schnitt" (Methode s. NIEB~UE~ U. WtEDMA~ 1958) zeigt immer nut ein Teil der MZ ein PAS-positives VerhMten.

Zu aufsehlugreiehen Ergebnissen fiihren autoradiographische Untersuchungen mit marMertem anorganischem Schwe/el (NIEBAVER 1956): 8 Tage Mten Albinoratten wurde 50#C SaS-Sulfat in w~griger L5sung pro Gramm KSrpergewicht i.p. aui einma] verabreicht; diese Tiere wurden 24 Std spi~ter getOtet und ausgeblutet. Autoradiographische Unter- suchungen - - nach der Stripping-Filmmethode an Gefrier- schnitten durchgefiihrt - - erm5glichten die Topographic des aufgenommenen Schwefels gcnauer zu erfassen (Abb. t, Ex- positionszeit 3 Monate): In Schnitten verschiedener I-Iaut- regionen waren die st~rksten Schw~rzungseffekte immer im t~ereich der MZ naehweisbar. Die Identitat der spritzertSr- migen Schw~rzungseffekte mit ~ ist durch vergleichende Schnittf~rbungen mit Tohidinblau leicht sicherzustellen. Auch nach peroraler Sa~-Verabreiehung ist eiue Aufnahme dos

Schwefels durch die 3£Z nachzuweisen. Es erfolgt aIso eine rasche und im Vergleich zu anderen Gewebselementen quantitativ hohe Aufnahme des zugefiihrten anorganischen Sehwefels dutch die 5IZ; damn ka.nn ein weiterer Beweis iiir die Bedeutung der MZ bei der Synthese yen 2~1ucopolysacchariden mit Sulfa~resten erblickt werden (As:BeE Ha~SE~ 1953, JORPES u. Mitarb. 1953, Bosw~55~ u. Mitarb. 1953, BELA~G~ 1954, CURIgAN U. KENNEDY 1955).

Der positive Ausfall weiterer (histo-)chemi. scher geaktionen im MZ-Cytoplasma sell nur erwahnt werden: Lipoidnachweis mit Sudan- schwarz (I~J~Er~GOSD u. WrSLOCKI 1948), tier Nachweis yon Disul/idgruppen in den Granula (MoNTAGNA, EISEN U. GOLDMAN 1954), yon tIistamin mit w/~l~riger I~einecke-SMzlSsung (ScJzAvm~ u. WE~]m 1959), yon 5-HT im Fluorescenzlicht (RILEY 1958, STOLK 1958) und einigen Fermenten: lmspezifisehe Esterase, Chymotrypsin, alkMische und saute Phos- phatase, Cytoehromoxydase, Peroxydase, Suceinoxydase, Phosphoramidase, Leucin- Aminopeptidase, ttistidindecarboxylase, 5- Hydroxytryptophandecarboxylase (MO~T.~C~A 1956; MONTAGNA U. NOBACK 1947, 1948; COMPTON 1952; gmE¥ 1953; R~EY u. DRE~NAN 1949; S c ~ ¥ ~ n 1956; BENmTT 1956; STEm-

LEDEI¢ U. SOtIULTIS 1957; NIEBAUE~ 1958; L~GUNO~r~ U. BENDITT 1959; Bn~VN-F~CO a. SALF~ILD 1959).

Diese Untersuchungen steheu erst am Anfang; ihre Be- deutung kann derzeit noch gar nicht abgesch~tzt werden. Es geht jedoch schon jetzt daraus herver, dal3 es fMseh w~te, die Funktion der MZ nur vom Standpunkt des Heparin- oder Itistaminstoffwechsels zu beurteflen. Es kSnnte z.B. sein, da,g die Fahigkeit der ~IZ, I-Iistamin zu bilden und freizusetzen, nut yon untergeordneter Bedeutung ist --- quasi ein Stoffwechselnebenprodukt - - im Rahmen wichtigerer, z.B. enzymatiseher Funktionen.

Sowohl Degranulation als auch Mastocytose sind keine spezifischen Ph~nomene, sondern werden bei Einwirkung verschiedener endogeuer und exogener l~eize beobaehtet (3losn~oE~ 1955; I~LEY 1955; HmGrm~OT~MU. Mitarb. I956), wobei das Ausmag der ZelIverauderungen mit der Starke des ~uf d~s Gewebe ausgefibten Reizes parallel geht. Auch mug bei Be/undung der MZ-VerSnderungen beriicksiehtigt werden, dug die Art der Besch~eibung (Zetlzahl, degranuliert, nicht degranuliert, metachromatisch, orthochromatisch usw.) eine grebe Methode ist, welche das t~tsachliche VerhMten der Zelle nur in einem bescheidenen Ausmag sMzziert. So konnten z.B. CAr¢TEI¢ U. Mitarb. (1957) zeigen, dab die Art der De- granular, ion der MZ nach Behandlung mit Compound 48/80 oder nach Antigen-AntikSrperreaktion sowohl in morpho- logiseher Ms auch in f~rberiseher Hinsicht Unterschiede auf- weist. Vor Mlem in diesen Fragen wird also in Zukunft die histochemische Forschung einsetzen mfissen.

Schon das Verteilungssehema der tVIZ im normMen Binde- gewebe, besonders aber auch die konstant nachweisbaren Veriinderungen dieser Zelle~ im pathologi~ch ver~nderten Binde- gewebe [z. B. Lupus eryihematodes, Sklerodermie (N~EB~U]~I~ 1959), circumcriptes Myx6dem (AsBoE H~NSE~ 1950), Li- po idpro te inose (EBEIISAI~TINGEI~ U. I~IEB~UEI% 1958), Ele-

• g. aS, l~eft 1~ G. NI~SAV~m Der gegenwgrtige S~und der gastzel]-Forsehung 675 15. Juli 1960

phantiasis ( E ~ I C g u. Miturb. 1949), ehroniseher Gelenk- rheumatismus (BIrtCKL 1952), Granulationsgewebe (SYLv~ 1941) usw.] lassen wesentliehe Zusammenhange zwisehen MZ-Fun~tion und Bindegewebssto//weehsel vermnten [es wird aneh ungenommen, duB die :N[Z den Wasserhaushult des Binde- gewebes regulieren (DEGas U. COTTENO'r 1957)]. Wenig wissen wir ullerdings darfiber, in welaher Weise sich diese Zellen tats~ehliah in den Bindegewebsstoffweahsel einsehalten. Die meis~en Autoren halten sie eher ffir den Stoffwechsel regu- lierende Ms ~-- wie As~oE HA~SESr annimmt - - die Grund- substanz produzierende Elemente des Bindegewebes.

Nach Ansicht van Buyer, (1952), HOLCZI~aE~ u. Mitarb. (1955) u. a. greifen die MZ im System Hyaluronsgure-Hyaluro- nidase regulierend ein, und zwar auf Grnnd der Eigensehuft des Hep~rins, die Hyuluronidaseaktivitgt zu hemmen. [GLIcX u. Mitarb. (1958) haben den Hyaturonidasehemmer in der Granulafraktion isolierter MZ nachgewiesen; er ist hitze- stubil und wurde als Heparin identifiziert.] ~Io~IO~E (1952) wies an Hand elektronenmikroskopisaher Untersuahnngen auf die Bedeutung des I-Iepurins bei Umwandlung der amor- phen Grundsubstanz in die faserige Struktur des Kollagens hin, und I~EILLY u. Mitarb. (1955) entwiekelten die Hypo- these, nach der das van den Fibroblasten abgegebene Pra- kotlagen bei Hinzukommen van gepar in aus den MZ im sauren Milieu der Entziindung zu Kollagen~usern pr~zipitiert. VielMeht a ~ ~leiaher Ebene liegt die ]~Sanktion jener MZ, die im Stroma maligner Tumoren angereiahert vorkommen bzw. in dus Tumorparenchym eindringen (,,tumor diapedesis of must cells" naeh CA~BE~ 1952). In diesem Verhatten der MZ wird --- im Gegensatz zur Auffassung van S v n v i ~ (1945) - - van anderen Autoren (Ct~A~E:a u. Snussosr 1944) eine defensive t~euktion gegen das Tumorwuahstum erblickt, sei as, daB diese Zellen dam Tumorwaehs~um dureh Bildung van Mueo- polysaechariden und Verminderung der Permeabflitat des Bindegewebes entgegenwirken (As]sos HA~S~N 1954), sei as, dub das gepar in eine direkt hemmende Wirkung ard das Waehsmm der Gewebszellen ausfibt (FlscHs~ 1936; HEZL- s ~ v ~ r u. Mitarb. 195i). Vor kurzem hat TITSCm~Cx (1959) diese Frage bei Hautepitheliomen nachuntersucht und gefunden, dab mit steigender BSsartigkeit des Tumors vermindert MZ in der Stromareaktion auftreten. Allerdings ist naeh den Untersuoh~ngen van LASCA~O (1958) die MZ-ZaM nur bei pigmentiertem Naevus nnd bei BasMzellenkrebs der t Iaut signifikant erhSht, w~hrend bei einer groBea ZahI underer, daraufhin untersuehter, gntartiger nnd bSsartiger Tumoren die Zahl dies6r Zelten eher erniedrigt ist. Sv~vgh- vermutet eine ,,lokale entgi/tende l~unktion" der MZ, und zwur auf Grund der chemischen Eigensahaften des Heparins oder ~hnlieher Stoffe ~. Nach Applikation van Benzol, Phenol usw. (SYnv~x u. LA~sso~ 1948), van Sehlangengift (ZA~L u. Now~x 1951) u. a. kommt es zur ~ t e r a t i on tier MZ und Frei- setzung der Granuta in die Umgebung. Innerhalb van 30 rain warden diese van umgebenden Zellen phagoaytiert (Um- wandtung zu ,,quasi-Mastzellen"), ein Vorgung, der als tokale Detoxikation (protek~ive Wirkung des Bindegewebes) be- zeiehnet wird ( t / X ~ B O T ~ A ~ U. Miturb. 1956; CA~TEg u. Miturb. 1957; W~D~A~N U. N r s s A t r ~ 1959). Naeh den Beobuehtungen van SM~TI~ n. LEwis (1958b) im Ratten- mesenterinm werden die MZ-Granulu van Fibroblasten, /*Iakrophagen und Leukoeyten aufgenommen mid verdaut (fiber die Phagocytose dureh eosinophile Leukoeyten siehe sp~ter).

Seheinbur kontr~r zur These, dab das van den MZ frei- gesetzte I-Iepurin die ItyMuronidaseaktivit~t hemmt, sind Befnnde van McGovEg~ (i956), wonaeh die MZ eine ehemiseh n i c h t genauer definierte Substanz produzieren, welehe die Permeabflit~t van Endo~hel und Epithet im Sinne erhShter Durehl~ssigkeig beeinfluBt (=,,Spreading[actor"). Dieser Faktor ist in der metaehromatisehea Substanz der ZeUen enthalten, wirkt direkt auf die Kittsubstanz des Endothels der Gef/~Bintima bzw. des Epithels der serSsen t Iaut (Peri- toneum), ist wader tIeparin noch IIistamin und wird gemein- sam mit diesen wirksumen Stoffen dutch Degranulation der Zelle ausgesehieden.

CASE~nI u. SCX~ACgE~ (1958) kamen auf Grund van Versuchen fiber die ,,Pu/[er/un~tion,' der MZ zur Hypothese der ,,sehfitzenden Funktion der X~[Z gegen Verunreinigungen des Bindegewebes dutch basische Proteine"; die elektro- negutiven Polysaaeharide der MZ-Granula bilden mit elektro- positiven Proteinen Komplexe, die sieh wader meta- noah orthoehromutisch unfi~rben.

Der seheinbaren lgiwli ta t zwisahen IIeparin und ,,spre~d- ingfactor" im Itinblick auf die Permeabili~/~tsverhS~ltnisse begegnet McGowm, r mit dem Hinweis, dab die Hyaluronid~se auf die s~uren Mueopolys~aaharide und niaht auf die Neu- tralen, welehe in der BasMmembran yon Endothel und Epithel vorhanden sind, wh'ke. Zu diesen Befunden ware unseres Eraahtens hinzuzuffigen, dull die Versuehe an t~atten dnreh- gefiihr~ wurden: Es liegt daher die Vermutnng nahe, dab diese Ms ,,spreadingfactor" bezeiehnete Snbstunz mit dam in den MZ der Rat te naehgewiesenen 5-Hydroxytryptamin iden- tisch ist.

Die somit sowohi in morphologischer Ms auch in funktioneller Hinsicht nachgewiesenen engen Beziehungen zwisehen MZ- und Ge/iifl-System huben natfirlieh zn zahlreiehen klini- sahen Untersuehnngen angeragt. HELLSTR6M u. HOLMGREN (1950) haben eine Verminderung der MZ-Zahl mit zunehmen- dam Alter beobachtet und dies mit dam hgufigeren Auftreten van Thromboseerkrankungen bei Mteren Mensehen in Zu- sammenhang gebraeht. Andererseits finder man bei obtite- rierenden GefaBerkrankungen oder z.B. anch bei dilutierten Hgmorrhoidulvenen eine enorme Anhgulung van MZ in der Tunica adventitia und im perivaseulgrert Bindegewebe (HJsL~- ~As 1954, 1956), was Ms Sehutzmagregel 2 bei drohender Thrombose anfgefal3t wird. Vor Mlem aueh die Kenntnis gewisser Zusummenh£nge zwischen tteparin und Lipoprotein- stoffweehsel hat zu Untersuehungen bei Arteriosklerose geffihrt. W/~hrend naah CAIRNS u. CO~STA~TIm~D~S (1954) bei Mensehen mit Coronarslderose die Zahl der MZ im Myokard generell vermindert ist, linden PATERSO~ u. MILLS (1958) eine signifikante Erniedrigmtg der MZ-Zahl nur bei jenen Fgllen, bei denen es zur Komplikation gekommen war (Throm- bose, Infarkt, akute Coronarinsuffizienz); PO~EI~A~CE (1958) hingegen findet bei Atheromatose und VerschinB der Coronar- gefi~Be eine starke periarterielle ~iastocytose. Dieses kontr~re Verhulten der MZ h&ngt nueh Ansieht des Aut~rs mit der amSboiden Bewegliehkeit der Zellen znsalnmen, die sieh yam ~yokard in R.ichttmg perivaseuli~res Gewebe bewegen (bedingt entweder dutch die vermehrte Lipoidkonzentration in der Arterienwand oder durch den lokalen Bedarf an anti- eoagulierender Aktivit~t).

Eine groBe Zahl axperimenteller Arbeiten erbraahte den Naehweis, dub die MZ i'm Sto[/weehsel gewisser biogener Amine eine zentrale Stellung einnehmen. Vor allem die van I~ILE¥ (1952) und t~IL~Y u. WEST (1953) naehgewiesene enge Korre- lation zwisehen MZ~Zahl and Histumingeti~lt des Gewebes ~ war Ausgangspunkt van Untersuehungen, welehe letztliah durch den Nachweis van Histamin in den Granula der MZ voile Best~tigung gefunden haben (MOTA u. Mitarb. 1954; ]tA~E~ 1954; WEST 1955; ~ A c I ~ o s g 1956; H A r , ~ 1958).

Erst bei Berficksiehtigung dieser Zusammenhgnge mug die Pharmakologie des Histamins weniger ,,r~tselhaft" er- seheinen. Es ist doeh an sieh nur schwer erkli~rbar, warum Histamin vor allem bei pathologisehen P~eaktionen Bedeutung gewiml~, w/~hrend fiber eine physiologisohe gotle dieser Sub- stanz nur wenig bekannt ist. Es muB berfiaksichtigt werden, dab die HAstaminfreisetzung in Form einer sekret~risehen Leistung der MZ erfolgt: Im I~ahmen dieser ist abet das Histamin nnr eine van mehreren wirksamen Komponenten. So gesehen, scheint die Formulierung van PATO~ (1958) ,,die

Die bei einge~retener Thrombenbildung nuehgewiesene MZ-Anh/~ufung kalm mit der fibrinolytisehen Wirkung des Heparins in Znsammenhang gebraeht werden (HALSE 1948; BA~CXELAND 1950). H~EI~lVnV~AI~ u. WE~EnlIZS (1954) deuten die bei einigen Tierarten w/~hrend des Wintersehlafes naeh- weisbare Mastocytose als SehutzmaBnahme gegen drohende Btutkoagutation bei vertangsamter Bintzirkulation. Bei jungen 1tartan fiihrt niedrige Augentemperatur (50 C) zur Mastoeytose, wghrend bei alien Tieren eine Abnahme der MZ-Zahl beobuchtet wurde (MAgY, HII~OWA u. Mitarb. 1960).

s Hingegen besteht keine Korrelation zwisehen Eosino- philenzahl und Histumingehalt des Gewebes; es wird angenommen, dab die Eosinophilen den Abtransport des freigesetzten Histamins (und Serotonins) durchzufiihren haben (Rrr,~Y 1955; GE~Xm~ICg u. ?v[iturb. 1957); damit wgre die Eosinophilie im Gewebe der Resorptionseosinophflie naeh parenteraler Zu~uhr van Protein- und FettkSrpern gleiehzu- setzen. Erstmalig wurde die Phagocytose der MZ-Grannlu durch eosinophile Leukoeyten van WE~sg u. GEE~ (1959) (elektronenoptisch) im l~attenversuch nachgewiesen. Die Autoren vermuten, dug die basophilen KSrper der zirkn- lierenden Eosinophilen des 2¢Ienschen ebenfalls ein Produkt der Phugocy~ose van MZ-GranuIa sind.

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676 G. NIEBAUE~: Der gegenw~rtige Stand der Mastzell-Forschung Klmische Wochenschrift

Physiologie des ttistamins Jst jetzt die Physiologie der Me- Granule geworden" begrfindet.

Der Hist~mingehalt und parallel dazu der Gehalt an MZ ist in den versehiedenen Organen und Regionen yon Tier- gattung zu Tiergattung versehieden. Des mul~ bei Verall- gemeinerungen yon experimentellen Beiunden berfieksichtigt werden. Die meistenMZ finden sich in HaRt, Lunge, im Magen- Darmtrakt usw., also dort, we allgemeine Sehoekreaktionen am deutlichsten manifest werden (Angaben bei: P~To~ 1958; PE~Y 1956; STE~ 1956; ]~LEY 1955; Jo~!~so~ 1957; HAL- ~ 'E~ 1958). Aus dem Ve~%eilungsschema der MZ ergeben sieh aueh f fir die Klinik der Hauterkrankungen gewisse Konse- quenzen. So ist bekannt, dal~ in MZ-reichen Regionen (z.B. Naeken des Meerschweinehens) experimentell weft st~rkere ekzematTse Reaktionen anstSsbar sind Ms in den Mz-armen Arealen. Aueh beim Mensehen diirfte zwisehen It~ufigkeit und St~rke ekzematSser Reaktionen und Verteflnngssehema der MZ ein Zusammenhang bestehen (Untersehenkelekzem, Lidekzem usw.).

Vet allem experiment~lle Ergebnisse, die mit Substanzen gewonnen wurden, die eine spozffisehe Affinit~t zu den MZ haben und aus diesel Histamin freisetzen (sogenannte ,,Hist- aminliberatoren") erbraehten den Naehweis, dab ein grol~er Teit des KSrperhistamins in den MZ lokatisiert ist (R;LEr 1953; FELnBER~ u.Mitarb. 1953; F~WC~T~ 1954; G R ~ u. Mitarb. 1955; FU~TOE, M ~ Y ~ D u. Mitarb. 1957; C ~ r s 1959).

Bei Einwirken eines ttistaminliberators (z.B. Compound 48/80) auf des Gewebe kommt es znr Vacuolisierung des MZ- Cytoplasmas und zur Freisetzung der Granule in. des umgebende Bindegewebe~; diese verlieren im weiteren Verlauf ihre metaehromatisehe Anf~rbbarkeit (P~D~WE~ u. GORDON 1955). Naeh diesem Vorgang ist der Gewebshistamingehalt stark erniedrigt und steJgt mit der Neubildung yon mit meta- chromatisehen Granule erffiltten MZ wieder an. Des erkl~rt, warum ein Histaminliberator nur so tange Sehoeksymptome produzieren kann, solange genfigend intakte MZ vorhanden sind ~. ~hnliches wird auoh bei allergisohen Reaktionen beobaohtet. Wird z.B. der Haut eines Versuehstieres mit Histaminliberator 48/80 des Histamin teilweise entzogen, so gelingt es innerhalb eines gewissen Zeitraumes nioht, in dieser Region ein allergisehes Ekzem zu erzeugen (STEI~ 1956). Gleiche Beobaehtungen wurden aueh mit anderen schook- produzierenden Substanzen gemacht; naeh Injektion yon Aqua dest., Trypsin, Dextran, Pepton kommt es zur De- granulation der MZ nnd zur m.ehffaeh erhThten Histamin- ausseheidung. Sehoeksymptome, welohe nach physikalischen Seh~digungen au~treten, wie naeh Tranmen, Ver~tzung, Ver- brennung, R5ntgenbestrahlung usw., kOnnen ebenfalls tefl- weise auf Basis eines histaminliberator~hnliohen Effektes erkl~rt werden. [Verl~ngerungen der Btutgerinnungszeit dutch ErhShung des Heparinspiegels bei Sehock wird ebenfalls als Folge der MZ-Alteration angesehen. ScHwa) (1951) erbliekt darin einen Sehutzmeehanismus, der einer Thrombosierung des w~hrend des Sekoeks stagnierten Blutes entgegenwirken sol]].

SYLv~ (1940, 1945), PETWEgSO~ (1954), Vr~LAV~C~NC~O (1958), SMITH U. LEWIS (1953, 1954, 1958a) u. a. fanden naeh

Es sind zahlreiohe Mittel bekannt, um die MZ zu de- granulieren und Histamin freizusetzen; wir wissen aber nut sehr wenig fiber den Meohanismus, der zur Freisetzung ffihrt. I~r~eh A2z~E~ (1958) ist des aktive Prinzip ein Arginin ent- haltendes Polypoptid. HOaEEg~ u. Uv~/4s (1957, 1958, 1960) maehen ffir des Zustandekommen der MZ-Degranulation naeh 48/80 (und ~nderen His~minliberatoren bzw. na.oh Antigen- AntikSrperreaktion) die Aktivierung eines in der Zellmembran enthalteneu ]ytisohen Enzyms verantwortlich. Dieses dfirfte ein Sulfhydril-Enzym sein; des kSnnte erkl~ren, au~ welehe Weise Fermentinhibitoren, welehe Stt-Gruppen bloekieren, degranulationshemmend wirken. LAGUNOFF U. BE]~DITT (1959b) untersuehten des verschiedene Verhalten der MZ in vitro und in rive gegenfiber degranulie~uden Substanzen und kamen zum Ergebnis, de2 eine MZ-Esterase Ms intra- cellularer Mediator ffir die Degranulation verantwortlich sei (DFP, des die MZ-Esterase bloekiert, hemmt auch die Degranulation dutch 48/80). Naeh S ~ r ~ (1958) effolgt die p hysiologische Abgabe des Histamins ohne morphologisehe ~nde~ng der MZ, wahrend Granule nur bei starker ~nderung der Umgebung freigesetzt werden.

Die im AnscMu2 an eine Iujektion yon Histaminliberator au~tretenden Allgemeinreaktionen, die freigesetzten ttistamin- mengen und die MZ-Veranderungen sind dosisabhangig (KELLER 1956, 1957, 1958b).

RTntgenbestrahlung ~hnliche morphologisehe Ver~ndernngen der MZ wie naeh Gaben eines ttistaminliberators. Der RSntgenbestrahlungseffekt auf die MZ ist eine lokale Reaktion und nicht dutch Stress ansgelSst; es ist allerdings wahrseheinlich, dab des dutch die Bestrahhmg aktivierte Iqebennieren- Hypophysensystem die MZ-Reaktion noch welter verst~rkt. Zu ~hnlichen Ergebnissen ~fihrt auch die Lp. Verabreichung yon ps2 (fl-Strahler) bei l%atten (FA~ 1958) ; auch dieser Autor ist der Ansicht, dab die bei dieser Versuehsanordnung nach- gewiesene Vermehrung des zirkulierenden Heparins mit der Degranulation der MZ in direktem Zusammenhang steht.

Die Kenntnis der Antigen-Antilc6rperreaktion beruht insbesondere auf experimente]len ~¢%rsuchsanordnungen am iso- lierten Organ (Sehultz-Dalesehe Versnehsanordnung). Die sieh dabei abspielenden Meehanismen an der glatten Musku- latur wurden bekanntlich yon D ~ Ms Histamineffekt erkl~rt. Histamin wird wahrseheinlich auf gleichem Wege aueh im lebenden 0rganismus freigesetzt (s. z.B. SC!~IEIF- r~l~Tr~ 1956). In rive effolgen Vaeuolenbildung und De- granulation der MZ bei Antigen-AntikSrperreaktion innerhalb yon 5 rain (WEGE~SS u. Mitarb. 1955; CARTE~ U. Mitarb. 1957). Auf die Bedeutnng der MZ im Rahmen der klassischen Sehultz-Dalesehen Anordnnng haben erst vor kurzem GEIGER U. ALPERS (1959) hingewiesen, wobei auch diese Autoren der Tatsache, dal~ die MZ ent]ang der Nerven gelegen sind, besondere Bedeutung beimess~n. Die topo- graphisehen mid histochemisehen Beziehungen zwisehen und neurovegetativer ]?eripherie wurden dutch die Unter- suehungen yon WrED~A~ u. ~IEBAD~ER siehergestellt; daraus ergeben sieh rgumlieh falBbare Anhaltspunkte fiber die Rolle des tqervensystems im Ablauf allergiseher Reaktionen. Wie diese Reaktionen im Detail ablaufen, ob proteolytisehe Fermente die Sehrittmacher der Histam,in/reisetzung sind, ob die Freisetzung yon 5-HT und ttistamin mit einer Ruptur der Granule einhergeht (wie etektronenoptisehe Befunde yon HAG]~ u. Mitarb. 1959 wahrseheinlieh maehen) usw., kann hier nieht ngher abgehandelt werden. Es sell jedoeh darauf hingewiesen werden, dal~ nieht nur die Freisetzung des Hist- amLms, sondern die sekretorisehe Leistnng der MZ des Gemein- same dieser l%eaktionen ist und damit die :~reisetznng zahl- reieher in den Zellen enthaltener Substanzen, welehe erst in ihrer Gesamtheit zu Gewebereaktionen, wie 0dem, Ent- zfindung, Schoek und letztheh Abwehr, beitragen.

Aueh im normalen Gewebe sind Degranulation und Va- euolenbfidung der MZ natfirliehe Vorggnge. Hn~r (1938) beob- achte~ unter dem Luminiscenzmikroskop im Gewebe der lebenden Mans die Abg~be der Granule an die Erfolgsorgane (Nerven, Muskel), und PArF u. Mitarb. (1955) konnten mittels Phasenkontrast in der lebenden normalen MZ Vacnolen naehweisen und somit den Einwand eines f~rberischen AI~efaktes entkrgften, l\laeh Anregung der sekretorisehen Leistung werden die Vaenolen grSBer, es entstehen bizarre Formen, welehe den schon yon LE~EI~ (1924) als Kangle bezeiehneten Bildern entsprechen.

Auf gleieher Basis liegen aneh die yon WIED~A~N U. NIEBAVE~ (1959) gemaehten Beobachtungen beim chronischen Ekzem des Mensehen, einer Erkrankung, die mit einer starken MZ-Anhaufung einhergeht. Naeh 10t~giger Behand]ung mit Largaetil s mud Phenergan kommt es zur Vaeuolisierung und Degrannlation der MZ bei gleichzeitiger Rfiekbildung der Hauterseheinungen, Ein Tell der Granule wird yon den ]~ibroblasten aufgenommen, was ,,als sinnvoller Versueh des 0rganismus, der Histaminentfesselung entgegenzuwirken", gedeutet wird. Im Irffiltrat linden sieh dann reichlieh fast vSllig degranulierte Zellen (,,wie ausgeleerte Zellen").

Die Frage, wie des Histamin in die MZ gelangt, ist nieht endgfiltig gekl~rt (WEI~LE 1957). Der Umstand, daft die MZ markiertes Histamin nieht speiehe~, sprieht gegen die These, wonaeh des Histamin fiber den Blutweg in die MZ gela~ngt (Sc~AYE~ 1956). Wird jedoeh markiertes Histidin injizie~% so kann in den MZ markiertes I-Iistamin naehgewiesen werden. Diese ~md andere Untersuchungen (L~NDELL U. }Iitarb. 1959) spreehen ffir die Fahigkeit der MZ, das ttistamin setbst~ndig zu bflden, wahrseheinlich mittels der Histidindeearboxylase.

Theorien, au] welche Weise da~ Histamin an das Gewebe gebunden ist, sind heute alle noeh spokulativ. AUerdings hat die Vorstethmg einer ion~len Bindung (PATO~ 1958) die meiste

a Im Tierversueh beobaehtete L~BL.~c (1959) nach In- jek~ion yon Largaetil eine ghnliche Wirkung auf die MZ wie naeh Injektion yon 48/80. Es wird ein Zusammenhang zwisehen MZ-Degranulation und Hypothezrnie durch Chlorpromazin angenommen.

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WahrscheinliehkeR. Es speiehern lVLZ nur dana Histamin, werm sie metachroma~ische Granula - - also Heparin - - ent- hMten ( S ~ : : ~ u. W~sT 1956, 1959).

WEt~LE (1957) End A~m:::~ u. Wst~]~ (1956) haben aul die Bindungsfghigkeit yon Heparin fiir Histamin hingewiesen. Naeh diesen Untersuchungen kann 1 Molekiil Heparin fiber 20 Molekiile Histamin (naeh K~.:,nE~ ist das Verhaltnis 1 : 16) salzar~ig binden, was grSl~enordmungsmal~ig dem Mengen- verhMtnis zwisehen Histamin und Heparin, das aus dem Gewebe extrahierbar ist, entsprieht. So- l~nge dieso Bindung besteht, ist das Histamin fiir die Histamin~se vermindert angreifbar. Natiirlieh gibt es auBer Heparin prinzipiell noeh eine Reihe anderer MOg- lichkeiten, Histamin zu binden, wie z .B. Nueleins~ure (PATON 1958), Adenosin- triphosphat (DA:~Low 1956) und gewisse Phosphatide (LI::DAm~ 1955).

Wie schon angefiihrt, wird aus den MZ auBer Histamin noeh eine andere wirk- same Substanz freigesetzt, n:imlich 5- Hydroxyiryptamin. Auch dieses Unter- suehungsergebnis beruht ve t allem auf Experimenten :nit Histaminliberatoren. Urspriinglieh wurde 48/80 ale reiner Kistaminliberator angesehen. Dana konnten BElCDITT U. Mitarb. (1955) and PADAWE~ u. GO]~DON (1955) in den MZ der Rat ten neben tIist&min das Vorkommen van Serotonin naehweisen, und Unter- suehangen y o n BHATTACItAI~YA U. LEWIS (1955) and ROWLE¥ u. BENDITT (1956) ergaben, dab 48/80 (and andere ~)dem produzierende Substanzea) neben Histumin auch Serotonin in einem VerhMtnis yon 1:10--20 (Serotonin:Histamin) aus den 1VIZ der Rat tenhaut freLsetzen. B~::Drr~ (1958) errechnete bei der Rat te die Hist- aminquantit~t mi* 1,1% und die 5- Hydroxytryptaminquanti tgt mit 0,06 % des MZ-Volumens; Reserpinversuehe maehen wahrseheinlieh, dab 5-HT in der inter- granulgren Substanz enthalten ist. Die MZ dieser Tiergattungen haben die F~hig- keit, 5-HT setbstgndig zu synthetisieren; diese Fghigkeit geht aueh bei Kultur neoplastischer MZ nieht verloren (Som~D- Lm~ u. Mi~rb. 1959); 5-HydroxD, trypto- phandeearboxylase wurde in den MZ der Rat te direkt nachgewiesea (LAGuNOFF, LA~: u. Mitarb. 1957; I~V:~o~F u. B~N- DITT 1959a).

Dal~ Serotonin - - zumindest bei der Ratte - - ein haupts~chlicher l~edi~tor ~naphyIaktoider t~eaktionen ist, konnten weit~re Untersuchungen, wie z. B. yon PARI~ATT u. W:EST (1956), W~ST (1957) oder KELLnI~ (1957) vollauf bestgtigen. Aber auch beim Ablauf yon Antigen- AntikSrperreaktionen ( W A ~ E S u. MStarb. 1957; H v ~ n ~ E ¥ u. Mitarb. 1955) oder z . B . beim Asthma ( H ~ x g E ~ i ~ 1955) wurde die ~¢[itbetefligung des Serotonins sichergestelIt. F I~x (1956) wies bei der Sehultz-Dale-R, eaktion des ~ u s e u t e r u s nach, dal~ 5-HT freigesetzt wird. Damit h~ngt zusammen, dub Ergebnisse der Auswertung yon Anti- histaminika bei bestimmten experimentellen Anordnungen weniger yon der tats~chlichen Antihistaminwirkung als vielmehr veto serotoninantagonistischen Effekt des Pri~parates abhangig sind (Do~P~:~m~ u. Mitarb. 1957, 1958).

Trotz dieser bemerkenswertea Befunde dfirfen daraus keine zu weitgehenden Konseqaenzen gezogen werden. Das Vorkommen yon 5-HT in den MZ and das Freisetzen dieses Inkrets aus diesen Zellen ist bisher nut bei Rat ten and Mausen nachgewiesen worden, zeigt als0 eine spezifische Abh~ngigkei~ yon der Tierga~tung; doch auch bei diesen Tieren diirfte das 5-HT weniger an die )/iZ als vielmehr an das S y s t e m der ~rgent~ffinen bzw. argyrophilen Zellen fixiert sein (W~s~ 1959). In der menschliehen Haut finder sich nur wenig oder keln 5-HT ( ~ S T 1957; S~om~:)s~x u. Mitarb: 1957), wenngleieh der Einwand zu Recht besteht, dat~ bisher das

Vorkommen yon Serotonin in gebundener Form nieht sicher ausgeschlossen wurde (CLsNDV.NNY~G u. Mitarb. 1959). Es ist aueh bis jetzt nicht bekannt, ob der 5-HT-Spiegel bei den verschiedenen allergischen ttauterkrankungen erhSht ist 1.

Wahrseheinlieh setzen die MZ bei der Antigen-Anti- kSrperreaktion, bei Verabreichung yon 48/80 usw. neben t t istamin und Serotonin noch andere gefaBak~ive Substanzen frei; das wiirde die nut teilweise Wirksamkeit einiger spezi- fischer nnd uns!0ezifischer An~agonisten des Serotonins und

b Abb. 2a u.b. Menschliche Haut, Silbercarbonat-~ethode, Toluidinblau, a und b sin4 ver-

schiedene Bildebenen. M /~astzelle; St Str~tnge der neurovegetativen Peftpherie; S 8chwannseher Kern. Etwa 1000lash

Histamins auf die vasoularen Reaktionen erkl~iren. (I~IDER- BITZlN u. CRAPS 1957; ALBERT¥ u. Mi%arb. 1957; SCHEIFI~ARTII u. Mitarb. 1958.) Die Fr~ge naeh der Natur dieser weiteren Wirkungskomponenten bleibt Mlerdings nooh often.

Bei Beui%eilung der hIZ-Ftmktion ist die vegetativ-endo- krine Regulation dieses Zdllsystems mit zu berficksichtigen:

1 Aueh die Wirkung des yon an•en zugeftihrten Sero- tonins zeigt Abhgngigkeit yon der Tiergattung (SrAsmow u. W ~ L ~ 1957) : z.B. starke Xnderung der CapiUarpermeabili- ta t bei Ratten, aber kaum eine Wirkung bet Meersehweinehen und Kaninehen. Aueh in der BEaut des Mensehen konnte nach intradermaler Injektion yon Serotonin kein signifikanter Anstieg der Capill~rpermeabilita.t naehgewiesen werdea, hingegen Konstriktion der groBen subeutanen Venen (DEms, DAvis u. Mitarb. 1960).

678 G. NIEBAUER: Der gegenwartige Stand der Mastzell-Forschung Klinische Wochenschrift

Es kommt unter Wirkung von ACTH, Corti,son ~ und Schitd- dri£senhormon zu eharakteristisehen Veranderungen der MZ bei gleichzeitiger Anderung des Bindegewebs-Hyaluronsaum- gehMtes (AsBoE HANSEN 1950, 1952, 1954; WE~EL~VS u. ASBOE NANSEN 1956). ASBOE HANSESr erblickt darin einen weiteren Beweis seiner Theorie, dal3 die MZ, welche die Bindegewebsgrundstoffe absondern, die ,,peripheren Trans: mitter der hormonalen Wirkung" sind. ~be r den EinfluB yon 0estrogenen, des Alters, der Hypophysektomie usw. auf Zahl und Form der MZ berichten A~vv (1955), PADAWE~ U. Mitarb, (1956), V~LnAWCENCm U. Mitarb. (1958) usw. Die Arbei% yon LARSEN (1959) gibt eine genaue Literaturiiber- sicht zu diesem Thcma. (Dieser Autor fund auch bei skor- butischen Tieren ~hnliche Veranderungen der MZ wie nach Cortisoninjektionen.) Nach S~V[ITK u. LEW~S (1954, 1955, 1958a), die bei Versuehstieren verschiedenste Hormone auf ihre MZ-Wirkung prfiften, bestehen sichere Zusammenhange zu l~Z-Veranderungen nur fiber den Weg des Nebennieren- bzw. Schflddrfisen-ttypophysensystems. Die durch Cortison und thyreotropes Mormon hervorgerufenen MZ-Veranderungen wurden yon KELLY u. BnOOM (1959) auch auf Grund spektro- phot0metrischer Untersuchungen best~tigt.

Schon die Fahigkeit der MZ, Histamin und Serotonin zu bilden und an das Erfolgsorgan abzugeben, die wiehtige Rv]le dieser ZeLten im l%ahmen des Bindegewebsstoffwechsels und der GefaBregulation, ihre Bedeuttmg fiir den Ablau~ anaphylaktischer und anaphylaktoider l~eaktionen weisen darauf hin, dab innige Beziehungen zwischen dem ~lZ-System und der neurovegetativsn Peripherie best~hen. Anatomisehe Befunde haben dazu beigetragen, diese ZusammenhSmge besser verstehen zu lernen. Schon HI~T (1938) hat bei lebenden Tieren den ~bertrit% der MZ-Granula in das Innere der peripheren Nerven beobachtet. HE~ZO~ (1918) beschrieb enge Beziehungen zwisehen Schwannschen Zellen und IV[Z, und auch J~EONERO (1955) finder die MZ in den Str~ngen des distalen nerv6sen Syncytiums geh~nft Vorkommen. WEm~E u. SCKAUE~ (1956) fanden im Nervengewebe, das reich an Histamin ist, viele, im histaminarmen Nervengewebe we~ge bis keine MZ.

WkED~ANN hat erstmals 1950 auf Grund des Ergebnisses von Silberfarbungen und parallel dazu ausgeffihrter SpeziM- fi~rbungen fiber ein besonderes argyrophiles granulares ZelI- system in der Haut des ~enschen berichtet. Diese Zellen stehen mit der neurovegetativen Peripherie in Kontakt und zeigen histochemische Eigensehaften, die auf eine inkretorisehe Funktion schlieBen lasaen [yon WXED~ANN ale ,,neurohormonale Zellen" bezeichnet (W~EDSIANb ~ 1950, 1951, 1953, 1954)]. In weiteren Untersuehungen konnten N~EB~UER U. ~rIEDi~IANN (1958) naehweisen, dag Zetten, welche auf Grund ihrer allgemeinen histologischen Eigenschaften als MZ zu bezeiehnen sind, diesem neurohormonalen Zettsystem an- gehSren. Insbesondere die mehr langgestreckten und ver- zweigten perivasal gelegenen MZ zeigen engste anatomische Beziehungen zu Fibri]len, Vacuolen und Granula enthaltenden Strangen der neurovegetativen Peripherie (Abb. 2). Das Cytop]asma dieser Zellen ist bei Farbung mit Chromhama- toxylin mit dunkelblauen Granula (,,gomoripositive" Ele- mente) strotzend erffillt. Die histochemische Identifier der gomoripositiven Granuta der MZ mit solchen der neuro- sekretorischen Zellen des Zentralnervensystems wurde yon WALLRAFF (1956) bestatigt. Es ist anzunehmen, dab die gomoripositive Subs~aflz, welche als ,,Tragersubstanz" eine Vermittlerro]le zwischen Nervenbahn und der sekretorischen ~ei ter le i tung des Inkrets hat., eine i~hnliche Funktion auch in der Peripherie erfiillt. Diese Untersuchungen zeigen, dal3 Ms MZ bezeichnete Elemente des ,,Bindegewebes" mit dem peripheren neurovege~ativen System in syncytialem Zusammen- hang stehen und einc anatomisehe Einheit bilden k6nnen, ein Ergebnis, das in Anbetraeht der vielseitigen biologischen Leistungen dieser Zellen bes0ndere Bedeutung hut. Diese augerordenttiehe Kompliziertheit der vegetativ endokrinen Regulation in der Peripherie macht verstgndlich, warum die Frage nach der ursgehlichen oder nut steuernden Bedeutung des Nervensystems ant Entstehung und Ablaut yon Ent- zfindungsvorg~tngen nur liiekenhaft beantwortet ist.

ZusammenJassung. Seit der Erstbeschreibung der MZ dureh E~raL~CJt (1877) ist die Kenntnis fiber die biologische Rolle dieser Zellen wesentlieh erweitert worden; diese, mit metachromatischen Granula erffil[ten Zellen haben nicht nur die

Interesse e~ffordern diese Befunde auch im Zusammen- hang mi t der bekannten Tatsache, dab die Hormone des Hypophysen-Nebennierenrindensystems die Bfldung mid Bindung yon Gewebshistamin kontToIlieren (z.B. SC~A¥t~ 1956; PATON 1958).

Eigenschaft, Substanzen zu speichern (,,3[astzellen"), sie haben auch die Fahigkeit, biologisch aktive Substanzen zu bflden, diese an das Erfolgsgewebe abzugeben (,,sekretorische Zellen", , ,Heparinocyten", Histaminocyten '°) und sind sowohl in morphologischer als auch in funktioneller Itinsicht in den Bauplan der vegetativen nervSsen Peripherie mit ein- geschlossen (,,neurohormonale Zellen").

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Der gegenwärtige Stand der Mastzell-Forschung