Jg. ~9, Hef~ 37/ss F~A~z SC~mEYE~: Die Pri~cipitinreaktion ~n Serumeiwei~frakti0nen. 639 I. Oktober 1951

Abtagerungen in den Geweben, und im Falle ABDER- ~LDENs hat ten die Vorfahren eine Cystinurie, bis ein Nachkomme plStzheh eine Cystinspeicherkrankheit bek~m. Bei unseren Fi~llen yon Steinkrankheit (Fall 2) war der Cys~inanfall nieht so hochgradig, um Cystin- retention in Form der retieuloendo~helialen Speiche- rung hervorzurufen. Ausseheidung des Cystins dutch die Nieren und Cystinanfall befinden sieh hier noeh im Gleichgewicht. Die Fglle der harmlosen Stoffwechsel- anomalie yon Cystinurie stellen Vorstufen zur Cystin- speicherkrankheit dar. Es is~ durehaus denkbar, dag diese Kinder bei eiweii]reieherer Kost im Kleinkindes- alter oder sonstwie hSherem Cystinanfall eine Cystin- speicherung im I~ES erlitten h~ t en .

Nieh~ des Alter der Kinder, sondern der Grad der angeborenen Stoffweehselanomalie sehein~ der deter- minierende Fak to r zu sein, der die Verlanfsart der Cystindiathese best immt. Die erworbene Nieren- schi~digung seheint eine Begleiterseheinnng des hSheren Grades der Cystindiathese, d .h . der Speieherkrank- heir zu sein. Es ist mSglich, dal~ Cystin die Niere sch~digt, abet diese Sehi~digung spielt pathogenetiseh nicht die aussehlaggebende I~olle, wail bei der Speicher- krankhei t sehon die normal ausscheidende Niere die relativ groBe Menge des anfallenden Cystins nicht bewi~ltigen kann. Die ~rage, ob es bei angeborener Cysgindiathese zu einfaeher Cystinurie oder zu Cystin- speieherkrankheit kommt , ~drd ats rein quantitatii~es Problem anfgefal3t.

Methodische Beraerkungen : 1. NH~-N nach SS~ENSEN. 2. Cystin-Cystein nach F~J~TA und NUMATAL 3. pg-ionometrisch mi t Chinhydron-Elektrode. 4. Elektrophorese nach ANTWE~E~ ~. 5. Die Mikroaufnahmen wurden mit dem Ultra-

phot der Fa. Zeig durehgefiihrt.

Zusammen/assung. Nach Mitteilung je eines Falles yon Cystinspeicherkrankheit und einfacher Cystinurie mi t Steinbildnng wird fiber vergleiehende Stoff- weehseluntersuehungen berichtet.

Gesamt-N-, Amino-N- und Ammoniak-N-Aussehei- dung h~lten sich grSBenmi~Big etwa die Wa~ge, ebenso die Cystin- nnd Cysteinausscheidung. Papierchromato- graphisehe Untersuehungen der Urine auf Amino- s~uren decken qualitative Untersehiede auf.

"~-FuJ ITA u. NUYLATA: Biochem. Z. 300, 264 (1938). ANTWEILEK: Z. angew. Chem. 59, 33 (1947).

Beziigiich des Wesensunterschiedes der beiden M~nifestationen der ,,Cystindia~hese" fehl~e bisher eine Erkli~rung daffir, warum nut die eine Gruppe yon Kral~(en die Cystinspeiehertmg erleide~ nnd daran zugrunde geh~, w~hrend die andere die unverwert- baren Aminos~uren stSrungslos ansscheidet. Es wird die Annahme begrfindet, da~ in beiden F~llen die gleiche Stoffweehselanomalievorliegt: wghrend beiein- ]acher Cystinurie die beziiglich ihrer Ausscheidungs- funktion intakte Niere den Cystinan£ull bewi~ltigen kann, d. h. alles en~standene Cystin ausscheidet, mul~ der Cystinanfall bei Speieherlcranlcheit so grol~ sein, dai~ Retent ion eintri~t, gleichgiiltig ob die Aussehei- dungsfunktion der Nieren normal oder herabgesetz$ ist. Die t~eten~ion schein~ sich nich~ in der ErhShnng der Blutkonzen~ration des C~Ts~ins bemerkbar zu maehen, sondem infolge SehwerlSsliehkeit yon yore- herein als Speieherung im retieuloendothelialen Sy- s tem in Erseheinung zu treten.

Demnach ist der Cystinanfall im Stoffweehsel der determinierende Faktor , der dariiber entscheidet, ob zeitlebens die harmlose Cystinurie besteht oder eine Cystinspeicherkrankheit mi t letalem Ausgang sieh entwiekelt.

Der Theorie der Fehlleistung des retieuloendo- theliaten Systems auf dem Gebiete des EiweiBstoff- weehsels wird nieh~ zugestimmt, well Bluteiweii]ver- i~nderungen - - elektrophoret, isch b e n r t e i l t - - bei beiden K~nkheitsfi~llen fehlten. I m Schrif t tum stehen sich eine pr~renale nnd renale Theorie gegeniiber.

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D I E P R X C I P I T I N R E A K T I O N A N S E R U M E I W E I S S F R A K T I O N E N .

V o n

F~A~-Z SC~LEYER. Aus dem Institu~ ftix Gericht]iche Medizin der Uulversiti~ Bonn (Direktm': 12rof. Dr. meal. t t . E~B~L).

Die Frage nach den Beziehungen zwischen Anti- kSrper und Frakt ionen des Antigens ist nieht neu und im besonderen ffir die Verhgltnisse bei den Blut- eiweil3en schon oft untersueht. An Stelle eines lgn- geren Referates an Hand der umfangreichen Li tera tur unterr ichtet Tabelle 1 fiber die bisher mi t der Pri~ci- pit inreaktion bzw. im An~phylaxieversueh erzielten Ergebnisse, soweit es sich nm Blutbestandteile ats solche yon Menseh und versehiedenen Tieren (mit Ausnahme der Leukocyten) handelt (vgl. aueh D O E ~

sowie Scn rmYEa) ~. Es interessierte nns jetzt, ob in der Reaktionsst~rke quantitative Unterschiede bestehen, wenn ein auf die fibliche Art dutch Immunisierung mit Vollserum gewonnenes Anti(rind)serum mittels der Pr~eipitinreaktion gegen Serumeiweil3/raktionen ge- prfift wurde. Die Technik der Reakt ion war die gleiehe

1 Anme~'ku~g bei der Korrektur: Die TabeIle enthSlt nur die wesent- lichen experimen$ellen Ergebnisse. Die Behmde der einzelnen Autoren, zumal der ~lteren, s in4 bekanntl ieh nicht einheitlich. Ygl. besonde~s hinsich%lich tier Differenzierung zwisehen Albumin und Globulin aueh R. OTTO un4 X. IWANOFY: Z. Immun. iorsehg 57, 19 (1928).

4 1 "

640 F~A~Z SOn~mrE~: Die Pr~eipitinreaktion an SerumelweiBfraktionen. Klinische Wochensehrif¢

TabelIe 1. Immunologische Beziehungen zwischen Btutbestandteilen.

Zur Immunisierung Immunantiserum Inaktiv gegen benntztes Substrat aktiv gegen (besonders gepriift)

Serum, Plasma

Albumin

Globulin

Fibrinogen

Erythrocyten

Hamoglobin (Lit. bei Fu~n~A)

Globin (Lit. bei O ~ ] ~ - SOOSE~-ST]~A~rSS)

Hi~moglobinfreies Ery~hroeytenstroma

(No~r, M~z~a)

Vollblut, Plasma, Serum, Albumin und Globu- lin (LANDSTEINER-V. D. SCttEER), Fibrinogen

Serum, Albumin (NIOOLET~I, HEKTOEh .-

Serum, Globulin (H~K~O]~-Br]~I~Fn¢)

Plasma, Serum, Fibrinogen (HEKTO~- W~X~g)

Serum, Erythrocyten, H/~moglobin, Globin

Vo]lblut, Ery~hrocytenextrakt, H/~moglobin, Globin (l~zoxv~I)

Globin, tti~moglobin (W]~r, M~zoxv~, SVzvKI). Zuweflen Serum und Albumin

(OTTEt~SOOS]~R- ST~ALrSS)

EryChroeyten, Hiimoglobin (NoLr, Um~x~- HV~-WF~IDAlVZ, M]~ZGVR, ~V~0LLER, D 6 ~ -

BERGER)

Globulin (neuerdings T~]~RS-tVIOO~- HEIDELBERGER)

Albumin (gleiche Au~oren, I)ox~ax-R~rss)

Albumin, Globulin (BAu~-E~GF~)

wie a. a. O. besehr ieben : einige Tropfen des Ant i - se rums wurden in RShrehen yon 2,5 m m l ich te r W e i t e geb raeh t uni t m i t de r An~igenlSsung vors ich t ig fiber-

Tabelle 2. Titer des pr~eipitlerenden Serums gegen t~indervoll- serum bei Versuehsbegi~n.

Antigen- Pr~ioipitation verdfinnung

1:10 + + + I :10 * + + + 1: I0 a + + 1 : i0 ~ + 1 : I0 ~ (+) 1 : lO ~

Tabelle 3. Titer des Antiserums

gegen Albumin.

Antigen- Precipitation verdfinnung

1:10 + + + 1:10 ~ + + l : IO 3 + 1 : 1 0 4 ( + ) I : 1 0 5

Tabelle 4. Titer des Anti- serums gegen Globulin.

Antigen- Precipitation verdfinnung

1:I0 + + + 1:10 ~ + + 1:10 8 + l : I O ~ 1 : 1 0 5

Tabelle 5. Titer des Anti- serums gegen t~ibrinogen.

Antigen- verdiinnung Precipitation

1:10 + + I : I0 ~ + 1 : 10 3 + I : IO 4 1 : 10 5

seh ich te t , das R e s u l t a t wurde Ms R i n g r e a k t i o n ab- gelesen. Als A n t i k S r p e r wurde e in pr / ic ip i t i e rendes Se rum de r B e h r i n g - W e r k e ve rwende t , als A n t i g e n d i en t en die als A l b u m i n bzw. y -Globu l in beze iehne ten Pri~parate de r Behring-~Verke (Her s t e lhmg aus R inder - s e rum mi t t e l s Ammonsulfa£fif l lung), sowie das R inde r - f ib r inogenpu lver de r A r m o u r - L a b o r a t o r i e s (Chicago).

Tabelle 6. Titer des Anti- serums gegen Albumin + Globulin in Kombination.

Antigen- Pr/~eipitation verdiinnung

1:10 1:10 ~ 1:10 a 1:10 ~ 1:10 5

+ + + + +

+

Tabelle 7. Titer des Anti. serums gegen Globulin +

~ibrinogen in Kombination.

Antigen- Pr/icipitation verdlinnung

1:10 + + 1:10 2 + + 1 : lO s + 1 : lO 4 1 : I0 5

Die Fraktionen wurden in einer Konzentration, die dem Gehal~ im l~inderplasma entspraeh, in NaC1-LSsung gelSst. Die LSsung des Albumin- und Globulinpulvers erfolgte yon selbst bei Ii~ngerem Stehen; die LSsung des Fibrinogens warde bewirkt, indem die Einwaage zun~ehst mi t einer k]einen t~lenge NaCI-LSsung iiberschiehtet wurde, nach Erw/~rmen des Gemisches auf 370 lieB sich das Substrat dann unter Auf- ffillen und Riihren leicht in L6sung bringen.

Tabelle 8. Titer des Antiserums

gegen Albumin + Eibrinogen in Kombination.

Antigen- Precipitation verdfinnang

1:10 + + + 1:I0 '~ + + 1 : lO 3 + 1 : 10 4 ,-~ 1 : lO 5

Tabelle 9. Titer des Anti- serums gegen Albumin + Globulin + Fibrinogen in

Kombination.

Antigen- ,,,, verdiinnung Pr/ieipitation

1:10 + + + 1:10 ~ + + l:10a i + 1 : 1 0 a I:I0 5

Der EiweiBgehalt des Rinderplasmas liegt zwischen 7,4 und 7,9% (Angaben bei WnaTH), wir gingen yon einer Konzen- tration yon 7,5% aus.

Auf 100% GesamteiweiB bezogen betr/~gt die Konzen- tration im Rinderplasma nach DoEgR 40% Albumin, 42% Glo- bulin nnd 18% Fibrinogen, auf 7,5% umgereehne~ und in Gramm ausgedrfickt somit 3,0 g Albumin, 3,14 g Globulin und 1,35 g Fibrinogen. Tabelle 10. Titer des prSzi-

pitierenden Serums gegen Die LSsungen wurden VoUserum bei Versuehsende.

i so l ier t odor in den verschie- Antigen- Precipitation denen mSgl ichen K o m b i - verdfinnung

n a t i o n e n in s te igender Ver- df innung der P r e c i p i t a t i o n 1:10 + + + d u t c h das A n t i s e r u m (Ori- 1 : I0 ~ + + +

1 : 10 ~ + g i n a l t i t e r 1 : 10 ~, vgl. Ta- 1 : 10 ~ + belle 2) un te rwor fen ; d ie 1 : 105 - - R e s u l t a t e waren (T&bel- 1 : l0 s - - len 3 - -9 ) .

1. Die T i t e r de r isolierten Einzel/ral~tionen (Ta- bel len 3 - -5 ) ze ig ten gegeni iber dem Or ig ina l t i t e r des A n t i s e r u m s gegen Vol l serum eine H e r a b s e t z u n g u m 1 - - 2 S tufen be i e ine r gewissen Ve rminde rung de r Re- ak t ionss t~ rke aueh de r sehwaehen Verd / innungen ; d ie R e a k t i o n de r 1 : 10afachen Verd i innung des A l b u m i n s (Tabelle 3) war dabe i nu r sehr sehwach u n d ben6 t ig t e 60 ra in bis zu ih rem S ich tba rwerden ; die pos i t ive

JR. 29, Eeft sT/as Kurze wissenschaftliche ~,~,o~ ~ ~u;**e;~un-en. 641 1. Oktober 1951

R e a k t i o n der 1 : 10afaehen F ib r inogenve rd f innung war e r s t nach 2 S t d dent l ieh .

2. Die Kombination ]e zweier Fralctionen (Misehung zu gleiehen Teilen) e rgab e inhe i t l i eh einen E n d t i t e r yon 1 : 10 a b e i ebenfal ls e twas v e r m i n d e r t e r l%eaktions- st~irke im ganzen (Tabel len 6 - -8 ) .

3. Bemerkenswer te rwe i se bl ieb der T i t e r aueh bei de r Addition allot 3 Fralctionen u m zwei Stufen u n t e r dem Ausgangs t i t e r des An t i s e rums (Tabelle 9), aller- d ings h a t t e das A n t i s e r n m in den 20 Tagen de r Ver- suchsdauer e inen sehwachen Ri iekgang e r l i t t en (Ta- belle 10), j edoch mSch ten wir d iesem sehr ger ingen Unte r sch ied des E n d t i t e r s zu Beg inn und E n d e des Versnehes bei de r Beur t e i lung der R e a k t i o n e n ke ine besondere Bedeu tung beimessen, zuma l d ie Stufe 1:10 ~ aueh im Beg inn des Versuehes nur sehr schwaeh aus- gepr~g~ war.

Als Folgerung aus den Versuehen sche in t jedenfa l l s de r SehluG bereeh t ig t , daG ke ine der 3 gepr i i f ten F r a k t i o n e n im i iberwiegenden M a t e an dem Zus tande- k o m m e n der Pr i~eipi ta t ion m i t Vol lserum be te i l i g t ist , dab w e i ~ r h i n d ie 3 isolierben F r a k t i o n e n sieh in ihrer an t igenen W i r k u n g n ieh t nur n ieh t summieren , sondern dat3 se lbs t d ie K o m b i n a t i o n dieser 3 F r a k - t ionen in der S t~rke des Ant igens ebenso unter der des Vollserums b le ib t , wie d ie An t igens t~ rke der Einzel- f rak t ionen , dab d ie A n t i g e n f u n k t i o n dieser 3 iso- l i e r t en F r a k t i o n e n also - - sei es infolge e iner gewissen Dena tu r i e rung be i de r Hers te l lung , sei es (was uns welt wesentlieher er~cheint) in/olge des t%hlens der im nativen Plasma enthaltenen zusiitzlichen Eiwei/3/ra]~- tionen bzw. Teilantigene - - im Vergleich zum VoID serum ger inger ist. Der Sa tz ,~)er T i te r eines I m m u n - se rums gegen Vol lserum is t gleich der S u m m e der Pr~z ip i t ine gegen die E inze l f r ak t ionen" (H. SCH~DT) g i l t offenbar auch in d iesem a b g e w a n d e l t e n Sinne.

n a g das A n t i s e r u m durch Serum, d . h . ohne Mit- wi rkung der F i b r i n o g e n f r a k t i o n erzeugt wnrde , f£11t dabe i woht n i ch t ins Gewieht,, da ja Se rum-Ant i s e rum aueh F ib r inogen lSsungen p r~e ip i t i e r t (s. Tabel le 1). Es i s t im t ibr igen durchaus mSgl ich, dal~ auch das Feh l en anderer , n i ch tp ro t e ine r Bes t and te i l e ftir d ie Schw~Lehe der R e a k t i o n m i t v e r a n t w o r t l i c h zn m a c h e n ist .

Zusammenfassttng. R i n d e r v o l l s e r u m - A n t i s e r u m prii- c ip i t i e r t LSsungen yon l~ indera lbumin , y -Globu l in nnd -F ib r inogen in der phys io log isehen K o n z e n t r a t i o n q n a n t i t a t i v e inhe i t l i eh schleehter als das Gesamt- s t rum, wahrsehe in l i ch infolge der gegenfiber dem Vol l se rumkomplex he rabgese tz t en A n t i g e n f u n k t i o n dieser 3 E inze l f rak t ionen .

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K U R Z E W I S S E N S C H A F T L I C H E M I T T E I L U N G E N .

(JBER DIE QUANTITATIVE KOMPLEI~IENTBINDUNGS- REAKTIONBEIDER SEROLO GISCHEN LUESDIAGNOSTIK.

Von ~V'. SPIEL~rANN und W. Se]ttTLz.

Aus dem Paul-Ehrlich-Institut, Frankfurt a. :M:. (Direktor: Prof. Dr. R. P~ma]~).

(Eingegangen am 26. April 1951.) Bei der Wa.t~. sind in den letzten Jahren wesentliche

Fortsehi4tte hinsiehtlieh der Hattbarkeit nnd St~ndardi- sierungsm6gliehkeit der einzelnen Reaktionsteilnehmer sowie hinsichtlich der teehnischen ttilfsmittel erzielt worden:

Da~ yon PA~G~ORX hergesteIlte Cardio]ipin-Antigen, das aus den ehemisch reinen Substanzen Cardiolipin, Lecithin und Cholesterin in bestimmten Mengenverhiiltnissen zusammen- gesetzt ist, tiefert bei der Anwendung einer sachgem~Ben }Ie- thodik weitgehend reproduzierbare Ergebnisse und zeig6 bei relativ hoher Spezifiti~t eine enorme Empfindlichkeit. Das lyophil getroeknete NompIement besitzt bei saehgemgt~er Aufbewahrung eine fast unbegrenzte tIaltbarkeit. Der naeh einem Spezialverfahren yon Una~e~ und McAtvr~va her- gestellte Glycerinamboceptor zeigt wesentlieh hShere Titer und eine bessere HMtbarkeit als die bisher gebr/~uehlichen Amboceptoren. Weiterhin gest~ttet die Verwendung yon konservierten ttamme]blutkSrperehen in tier yon BUKANTZ, t{]~IN und KENT angegebenen Stabilisatorl6sung eine wochen- lange Verwendung des gleiehen Hammelblutes. Endlieh kann man mit Hilfe eines Elektroeolorimeters (Spektrophotometer) die t-I~molysegrade in einfaeher Weise exakt bestimmen und daraus den jeweiligen Komplementverbraueh naeh der vA~ K~oe~sehen Formel, bzw. naeh dem G~vsssehen Fehler- integral ermitteln.

Es erschien uns daher angebracht, mit diesen Verbesse- rungen und ttilfsmitteln die wichtigsten der bisher bekannten Wa.R.-Methoden einer kritischen Priifung zu nnterziehen. Quantitative Komp]ementbindungsreaktionen (KBR.), denen diejenige Komplementmenge als ,,Einheit" (Grunddosis) zu- grunde liegt, die eine komplette H~molyse bewirkt, ]assen wegen der UnmSglichkeit, die 100%ige H~moIyse exakt zu bestimmen, Titerbestimmungen nur innerhalb eincs Fehler- bereiehes yon 2 Verdiinnungsstufen des Patientenserums zu. Da die H~molysekurve bei 50% ihre gr58te Steilheit besitzt und somit in der Umgebung yon 50% die tti~molysegrade am genauesten bestimmbar sind, empfehlen wir eine Methode, in der die]enige Komplementmenge als Grunddosis (GD) benutzt wird, die bei optimaler Amboceptorkonzentration gerade eine 50%ige l-I~molyse bewirkt (in der Literatur f~Isehlieh moist Ms Komplement-,,Einheit" bezeiehnet). Solehe Methoden sind schon yon WADSWO~T]L 2~'IALTA~]~a und MALTANER some yon STEr~ und vA~ NGU in verschie- denen Abwandlungen beschrieben worden. AuBerdem gibt es eine quantitative KBI~ naeh ECKE~ nnd ttIATT, in der diejenige Komplementmenge als GD verwandt wird, die bei optimaler Amboceptordosis eine 85%ige I~molyse her- vorruft. W~hrend WADSWO~ nnd MAL~X~E~ den ges&mten Komplementverbrauch eines Sermns mit Antigenzusatz im Verh&ltnis zu dem des Serums al|ein als 3/lab fiir den St~rke- grad des Reaktionsausfalls ansehen, setzen ECKER und HIATT, sowie STEIN und VAN NGU, das durch spezifische Antigen, Anti- kSrperbindung yon dem Gebrauchsvolumen des Patienten- serums verbrauehte Komplement, gemessen in GD, als Tiger lest. Wi~hrend ECxER und HIATT nur das gebundene Kom- plement, also die Differenz der GD mit und ohne Antigen bei der Serumausg~ngskonzentr&tion ber/ieksiehtigen und