Die Biologische Bedeutung der Phosphatester der Blutkörperchen

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    10-Aug-2016

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  • 153o KLtN ISCHE WOCHENSCHt~IFT . 14 . JAHRGANG. Nr . 43 26. OKTOBER 1935

    der I- Iypertonie ist die Relat ion yon R inde zu Mark yon Fal l zu Fal l sehr schwankend. Dies scheint daran zu liegen, daB, wie ja schon GOLDZI:EtIER I931 festgestel lt hat , bei der Hyper - tonie eine Hyper t roph ie der R inde einer Atrophie derselben voransgeht .

    Es ware mfiBig, an dieser Stelle alle jene Arbeiten anzuffihren, die versucht haben aus Einzelschnitteu der Nebennieren und aus qualitativen Ver~nderungen des Nebennierenmarkes im histo- logischen Bild eine Markhyperplasie der Nebenniere abzuleiten. Schon HAI~IMAR hat 1924 darauf hingewiesen, dab die verschiedene Lage des Markes innerhalb der Nebenniere selbst sehr groBe Seh~Ltz- fehler auch bei mehreren Schnitten durch die Nebenniere verursacht. Ich m6chte nur auf eine Arbeit yon ]:i'REI aus dem Jahre 1934 ein- gehen, der behauptete, dab bei der Hypertonie eine Vergr6Berung der Markzone vorget~useht wfirde dutch eine Vermehrung der Ger~stsubstanz innerhalb des Markes. In meinem Material babe ich histologisch nur gauz vereinzelt bei Hypertonie eine Vermehrung der Gerfistsubstanz iunerhalb des Markes beobachten k6nnen, aber gerade dann Markwerte gefunden, die weit unter den Durchschnitts- werten der flbrigen Hypertoniker oder der Kreislaufkranken liegen. Gr6Bere Bindegewebsmassen und die muskul~ren Venenpolster, abet auch Nervenfasern und kleine Ganglienzellkomplexe haben wi~ dutch unser Verfahren aus der W~gung ausgeschlossen.

    Wenn die Zahlen nun ergeben, dab auch bei n ichthyper - ton ischen Herzkrankhe i ten eine Markhyperp las ie vorkommt, so ist zunaehst die eine SchluBfolgerung berecht igt , dab die Vermehrung des Markes als solche nichts Spezifisches ffir die Hyper ton ie bedeutet . Man kann aber meiner Ans icht nach noch wei tergehen und auf Grund der Untersuchungen be- haupten, dab die Markhyperp las ie und dami t eine chronische Steigerung der Adrena l inb i ldung bedingt sein muB dureh die funkt ionel le Mehrbeanspruchung des Herzens. Umgekehr t besagen unsere Befunde, dab das pathologisch belastete I le rz mehr Adrenal in braucht . Andere, der Markhyperp las ie vor- geordnete Ver~nderungen bei der Hypertonie , wie sie v. BERG- MANN schon 1924 und spAter erwXgt, sollen hier uner6r ter t bleiben.

    Ich babe oben schon erw~hnt, dab GOLDZlEHER bei der Hyper ton ie ein hypert roph isehes und atrophisches S tad ium der R inde beschre ibt und angibt , dab das zweite regelm~Big dem ersten folge. Ob die gleichen Verh~tltnisse auch bei n ieht- hyper ton ischen Herzhyper t roph ien zu f inden Mud, konnte ich aus meinem Mater ia l n icht sicher beweisen, da z. t3. eine in der Jugend erworbene Herzkrankhe i t sich fiber einen viel l~tngeren Ze i t raum erst reckt als eine Hypertonie , zumal wenn sie erst im K l imakter ium auftr i t t . Welche ]3edeutung diese R indenersche inungen haben, ist bei der heut igen Unk larhe i t t iber die Ar t und Wi rkung der R indenhormone noch n icht sicher zu sagen. Es sprechen jedoch meine Befunde mehr ffir eine synergist ische T~t igkei t yon IViark und R inde im Sinne von LANDAU und ASCHOFF.

    L i te ra tur : ASCHOFF, Vortr~ge f iber Pathologie 1925. -- BAIJ~R, Klin.'vVschr. 1935, 361. -- v. BERGMA~N, Jkurse Arztl. Fort- bild. i924, 22 --- Neue dtsch. Klin. 1928, lO 4 -- Funktionelle Patho- logie. Berlin : Julius Springer 1932. -- Bt)CH~ER, Klin: Wschr. 1934, 617. -- FR~I, Frankf. Z. Path. 46, 523 (1934). -- GOL~ZlEI~ER, Die Nebennieren. 1911 -- Virchows Arch. 28o, 749 (1931) 9 -- t-IAMMAR, Z. mikrosk.-anat. Forsch. I924, 224. -- KALX, Klin. V~schr. 1934, 613. -- LANDAU, Die Nebennierenrinde. 1915. -- R6SSLE U. ROIJ- LET, MaB und Zahl in der Pathologie. Berlin : Julius Springer 1932. -- MrlESEL, Wien. klin. Wschr. 19o7, 12o3,

    DIE BIOLOGISCHE BEDEUTUNG DER PHOSPHAT- ESTER DER BLUTKORPERCHEN.

    Von

    Prof . ERNST FREUDENBERG, Marburg .

    Unter dem Namen , ,Karyolyse", Auf l6sung des Kernes der Normoblas ten bei der Rei fung zum Erythrocyten , wird in der H~matologie ein Vorgang verstanden, der das Interesse der Biochemiker, soweit mi r bekannt ist, noch n icht erweckt hat . Und doch verd ient er deren Aufmerksamkei t . Denn es l iegt auf der Hand, dab der hohe Gehal t an Phosphat - estern, durch deren Besitz die roten B lu tk6rperchen aus-

    gezeichnet sind, mi t der Karyolyse zusammenhAngt . Der Kern der Normoblas ten wird wie der anderer Zellen auf- gebaut sein, woffir der wohlstudierte Vogelblutzel lkern als Beleg dienen mag. Zu Phosphatestern k6nnen chemisch yon den Nucleot iden her 2 Vorg~nge fi ihren. Entweder wird durch Nucleosidasen die t3asengruppe abgespalten, so dab ein HexosephosphorsAureester bleibt. Oder aber die Hexose wird zwischen dem 3. und 4- Kohlenstof f oxydat iv aufgespalten, undes ents teht eine GlycerinphosphorsAure.

    Diese I l ypothese ist rechner isch prt i fbar.

    Der P-Gehalt trockener, isolierter, gereinigter Zellkerne yon Vogelblutk6rperchen betr~gt nach ACKI~RMANN 3,93% P. Bei 80--85% WassergehMt, wie ihn jugendliche paraplasmafreie Ge- webe haben, sind das auf die genuine Kernsubstanz o, 786-- o, 589 % P. Das normale Blutk6rperchen hat nach BORKER ein Volumen voI 86_87 /~a Wenn der Kerndurchmesser des Normoblasten die Halite des Zelldurchmessers betrAgt, so wfirde das Kernvolumen sich zum Zellvolumen wie i : 8 verhalten, also lO,75 ~8 ausmachen. Wenn im Vollblut statt der roten Blutk6rperchen 5 Millionen Normo- blasten pro Kubikmill imeter kreisen wfirden, so wfirde deren Kern- volumeu io,75 x IO -11 X 5 X IO +10 pro IOO ccm betragen oder 5,375 ccm. Ein auderer Berechnungsweg fiihrte mich zu einer ganz naheliegenden Zahl. Setzt man ffir dieses Kernvolumen o,786 bis o,589% P, so ergeben sich ffir ioo ccm Vollblut 42--32 rag% P. Die Umrechnung auf Vollblut ist erlaubt, weil Ester fast nur im Erythrocyten, nicht im Serum vorhanden sind. Analytisch wurden 25--35 mg% Ester-P in ioo ccm Blut gefunden. Gr6Bere l~ber- einstimmung kann bei einer solchen l~berschlagsrechnung nicht erwartet werden. Die I-typothese wird durch sie gest~tzt.

    Noeh bedeutungsvol ler aber als die Herkunf t dieser Phosphatester ist ihre Rolle bei der SAurebasenregulat ion. Sie sind die Quelle der Phosphate, welche der Niere bei de~' S~urebasenregulation $u so]ortiger Ver]i~gung stehen.

    Betreffs der Ents tehung dieser Harnphosphate hat te ein grelles MiBverh~ltnis zwischen dem Faktum ihres Erscheinens und ihrer raschen Anpassung an die Bedfirfnisse der S~ure- basenregul ierung einerseits und der ger ingen Menge im Blut- serum andererseits bestanden. Man konnte bisher n icht sagen, woher diese Phosphate kamen. Die Ka lkphosphate des Skelets kamen bei der Tr~ghei t der L6sungsreakt ionen n icht in Bet racht . Die Nucleotide, die L ipo id-Phosphor- verb indungen und die Phosphorprote ine sind schwer auf- spa l tbare Verb indungen. Auch an sie konnte n icht gedaeht werden. In den B lu tk6rperchen-Phosphatestern steht dem Korper abet ein Depot zu st~kndigem Zugriff zur Verftigung. Der Schltissel, der dieses Depot schliei3t und 6ffnet, ist die Phosphatase. Diese ist in den B lu tk6rperchen selbst genau so wie im Serum vorhanden. Es fiel mir auf, dab die Es ter beim Stehen des Blutes bei 37 ~ in v i t ro schnell zerfallen, was sie im K6rper n icht tun. Es bestand eine Paral lele zur B lutger innung. Es war zu prfifen, was die Phosphatase im Erythrocyten hemmt und enthemmt. Die Prt i fung der M6g- l ichkeiten If ihrte auf das P rodukt ihrer Leistung, die anorganisehen 1~ ~ ,..~..p n Phosphate (a. P.), die ebenso, wie 16 dies sonst bei Zerfa l lsreakt ionen /5 aus k inet ischen Grf inden der Fal l 1~ ist, die Reakt ion ver langsamen. /3 Es zeigte sich nun, dab der E ry - 12 throcyt mehr a. P. enth ie l t als ~Z das umgebende Serum, und zwar | um mehr als i mg%. Wel ter , ~ ' : ~ ergab sich, dab die a, P. durch Kohlens~Lure auf dem Wege des An ionenaustausches teilweise aus 7 ,, ~i "" dem Erythrocyten gedr~ngt wer- den k6nnen. Dann setzt, well der hemmende Faktor fehlt, sofort die Phosphatase ein, Ester zer- # 7 2 3 ~ g g 7 8 3~. fAllt, a .P . wird in wachsender Abb. ~. Phosphatabspaltung in

    den Erythrocyten unter verschie- Menge Irei und immer wieder clenen Bedingungen. durch An ionenaustausch vom Erythrocyten entbunden. Abet die Reakt ion kann auch gehemmt werden, n~mlich dutch Sauerstoffe inle i tung (Arte- rial isierung) oder B icarbonatzusatz . Diese VerhAltnisse

  • ~5. OKTOBER 1935 KL IN ISCHE WOCHENSCHRIFT . 14 . JAHRGANG. Nr. 43 1531

    I inden ihre Darstel lung in der beigeffigten Abbildung. Von h6chster pathophysiologischer Bedeutung ist es, dab die Kohlens~ure dutch andere S~uren ersetzt werden kann, wie etwa Essigs~ure und Milchs~ure. Beim einfachen Aufbewah- ren in GefXl3en ohne Gebrauch yon CO~-Gemischen beobachtet man einen Verlauf der a. P.-Abspaltung, der einer S-Kurve entspricht. Hierbei vertr i t t die bei der Glykolyse des Blutes entstehende Milchs~ure die Kohlens~ure. Sie wird allmXhlich gebildet. Deshalb tr i t t zuerst eine Phase sehr geringer, dann wachsend rascher Entstehung yon a .P . auf, wodurch der Verlauf einer Autokatalyse gleicht, die ja stets in entsprechen- der S-Form zutage tr itt . Milchs~ure verh~tlt sich in unserem Falle wie der Autokatalysator. Die Beziehung dieser S~Lure- wirkungen zu den Acidosen und der Weg, auf dem die Regu- lation mit dem a. P. arbeitet, sind hierdurch dem biologischei1 Verst/indnis zug~nglich geworden. Die P-Ester der 131ut- kSrperchen reagieren prompt auI Reakt ionsverschiebungen yon PH 7,3, wobei IIoch Hemmung herrscht, gegen PH 7,I, wo die Phosphatase rol l arbeitet. Und dies hat wahrschein- lick nichts zu tun mit dem Fermentopt imum, das sonst bei Phosphatasen nahe bei p~ 8 liegt, sondern mit den Bedin- gungen des Anionenaustauschs. Von Wicht igkeit ist endlich, dab dieses System reversibel ist. Ich gebe ibm folgendes Schema, wobei -+ bedeutet ,,walidert ein" und ~-- , ,wandert aUS".

    CO~-Einwirkung : Anionenaus- | C1 t -~ Erythrocyt tausch ~ Plasma ~- HPOi t~

    2. Spaltungsvorgang: Phosphatase / im Blutk6rperchen + P-Ester ~ liefern HPO~' .

    Der Vorgang wiederholt sich, solange P-Ester und CO~- l~berschuB bestehen. JHPO," -* Erythrocyt

    3. Umkehrung: [Plasma

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