Durch fluorescierende Substanzen bei Krebskranken verursachte resistenzverminderung der roten blutkörperchen

(Aus dem Universit/~tsinstitut fiir Krebsforsehung, Buenos Aires.)

Dutch fluorescierende Substanzen bei Krebskranken verursachte Resistenzverminderung der roten Blutkiirperchen.

Von Dr. A. H. Roffo.

Mit 1 Textabbildung.

(Eingegangen am 18. August 1931.)

Die fluorescierenden, auch photosensibel genannten Substanzen fiben eine photodynamische Wirkung auf die roten BlutkOrperchen aus, indem sie eine mehr oder weniger ausgesprochene Lyse hervorbringen. Es handelt sich dabei um eine wohlbekannte Erseheinung, mit weleher sieh schon Jodlbauer und Tappeiner, Straub, d'Eblesen und Foveau de Courmelles 1 befai3t haben.

Die in Suspension einer isotonischen LOsung eines fluorescierenden KSrpers gewasehenen H~matien werden dutch darauffallendes Sonnen- lieht h~molysiert, w~hrend dieser Prozel~ sieh in der Dunkelheit nieht abspielt. Unter den diese Eigenseha~t aufweisenden Substanzen be- finden sieh in erster Linie das Eosin, das Violett yon Lauteach, das Me- thylenblau, das Safranin usw. und andere Farbstoffe, welche, wie das Brom-Irisblau und das Erythrosin, sowohl bei Licht wie im Dunke]n h~molytisch sind 1. Bei der Auslegung dieses Phi~nomens mul~ man an eine Photosensibilisierung in Verbindung mit einem Oxydationsprozel~ denken.

Bei der H~molyse der roten BlutkSrperchen miissen zwei F~ktoren mitspielen: eine sensibilisierende Substanz und eine Liehtbestrahlung, deren Ef~ekte eine ~oxische Wirkung aus]6sen. Die Arbeiten yon Schmith

und Normann 2 stellen in dieser ttinsicht einen wiehtigen Beitrag zum besseren Verst~ndnis des Vorganges dar. Sie weisen auf das Bestehen yon Schutzsubstanzen hin, welche die I-I~molyse verhindern und bringen diese mit den Eigenschaften eines Reduktionsagens in Verbindung, wobei

1 Foveau de Courmelles, Fluorescence on sensJbflisation des tissus vivants. Am~6e Electrique 5 u. 6 (1905).

2 Schmith u. Normann, Further studies on eosin hemolysis. J. gen. Physiol. 4 (1922).

A. H. Roffo: Durch fluorescierende Substanzen bei Krebskranken usw. 131

sie zu dem Schlu$ kommen, da$ es sich bei der durch das Eosin bewirkten H~molyse um einen OxydationsprozeB handelt.

Wenn man nun in Betracht zieht, dal~ im Krebsblut das Oxydations- Reduktionsgleichgewicht gestOrt ist, so war anzunehmen, da$ sich ~uch die Resistenz der BlutkSrperchen durch die photodynamische Wirkung der fluorescierenden Substanz ver~nder~. Bei den diesbeziiglich ange- ste!lten Versuchen habe ich die zwei haupts~chlichsten Der~vate des Fluoresceins verwendet: Das Eosin (Tetrabromfluoreseein) und das Erythrosin (Natriumsalz des Tetrajodfluorescein).

Die vorher durchgefiihrten Untersuchungen mit roten BlutkSrper- chen normaler und Sumorbehafteteer Rat ten (Carcinom und fusoce]lu- lares Sarkom) ffihrten zu folgen- ~s' den 2 ~esul ta ten: ~o

1. Die Hgmolyse t r i t t rascher bei den Hamat ien tumorbehafteter Ms bei denen norm~ler Rat- Jo' ten ein. ~/'

2. Die Wirkung des Erythro- ~ ~ sins is~ viel starker als die des .~:s' Eosins. .~ Jo'

Wenn man in einer Serie ~ ~zs' Reagensgl~ser, die 2 ccm einer Eosin-SalzlSsung in einer 10 bis zo' 90proz. Konzentration en~halten, z'

einen Tropfen toter BlutkSrper- 7o, chen hinzufiigt, so bemerk~ m~n, s" dab naoh 4 Stunden die normalen g/~matien nieht h~molysiert sind, w~hrend diejenigen tumorbehafteter Rat ten in einigen F~llen

7 Z d q l>o::en

Abb. 1.

Norlzal

Joz~om

Y#rz/nom

eine anf/~ngliche H~molyse bei einer Konzentrabion von 10 % und eine Totalh~molyse bei 60% zeigen. In anderen F/~llen ist die H/~molyse starker und man sieht eine Totalh&molyse schon bei einer Konzen- tration yon 40 %. Beim Sarkom sind die Result~te ausgepr/~gter als bei C~rcinom. Wenn dagegen die fluorescierende Substanz das Erythro- sin ist, so sind die Result~te verschieden, wie wir sofort sehen werden. Mit den roten BlutkSrperchen yon S~rkom und Carcinom tr~tt schon nach 3 - 4 Minuten bei einer Konzentration yon 40% eine Teilh~molyse und nach einer halben Stunde, selbst bei einer Konzentration yon 20 %, eine Totalh~molyse ein, w&hrend ]etztere bei den normalen H~matien erst nach einer Stunde beob~chteb wird.

Unter Zugrundelegung dieser Resultate babe ich Untersuchungen mit der H/~molyse angestellt, indem ich als Indicator den Faktor Zeit

132 A, tI. Roffo: Dutch fluoreszierende Substanzen bei Krebskranken

gebrauchte und nur den Moment aufnotierte, in welchem die Total- h~molyse eintrat. Naeh zahlreichen Vergleichsversuchen zwisehen dem Eosin und dem Erythrosin habe ieh reich ffir das letztere entsehieden, weft mit dem Eosin die Wirkung langsamer ist. Mit diesem sind maneh- real 6 und mehr Stunden er~orderlieh, um eine Totalh~molyse zu er- reichen, w~hrend das Erythrosin 12--14real aktiver ist.

Die zweckms Erythrosinverdfinnung ist 1% und die a nge- wendete Methode war folgende:

In 4 Reagensgl~ser gib~ man je 2 ccm Ery~hrosinl6sung und 1, 2, 3 und 4 Trop- fen zu 1 • 3 verdiinnte H~matien bei einer Temperatur yon 18--20 ~ Die Re- sultate sind in folgenden 3 Tabellen enthaltem

Tabelle 1. H~matien normal~r t~atte, Gewicht 155 g.

H H H H

Reagensgl~ser

Trol)fen

2 3 4

0 0 0 I OO H 0 H H H

Tabelle 2. H5matien der t~atte mit ]usocellul4rem Sarkom. Gewich$ der ~atte 151 g, Tumorgewicht 19 g.

Reagr nsg]~ser_

H~imolisiemmgszei~in ]Kinllten Tropfen - - I H~molisierungszeitin Minuten

I 2 3 4 I

6 1-I 10 H 19 H 65 H

Totalhamolyse bei 1 Std. 5 Min.

o o o H 0 H H 0 tt H H

5 15 18 23

ToCalhamolyse: 23

Tabelle 3. H~matien der: Carcinomratte. Gewicht der Ratte 160 g. Tumorgewicht 43 g.

Reagensgl~ser

1

H It H H

Tro' )fen

2 3

0 0 II O H H H H

H~imolisierungszeit in Minu~en

4

0 0 o

2 6

10 15

To~alh~molyse: 15

Naehstehend gebe ieh die bei 80 Untersuchungen des Blutes yon Rat ten erhaltenen Resultate wieder. Ieh habe dieselben in 20 Gruppen eingeteilt; jede Gruppe enth~lt die tumorbehafteten Tiere und das ent- spreehende Normalblut (Tab. 4).

Naehstehenden Versuchen entnimmt man, dal~ die fluorescierenden Substanzen auf die H~matien photodynamische Wirkungen ausiiben, welehe sich in einer mehr oder weniger ausgesprochenen H~molyse s Die Wirkung des Erythrosins ~st sehr intensiv. Diese Aktion

v e r u r s a c h t e R e s i s t e n z v e r m i n d e r u n g d e r r o t e n B l u t k S r p e r c h e n .

T a b e l t e d .

1 3 3

Nr. H~mat~en y o n

N o r m a l e R a t t e S a r k o m r a t t e . . .

S a r k o m r a t t e . . .

C a r c i n o m r a t t e . .


N o r m a l e R a t t e . S a r k o m r a t t e . . .

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C a r c i n o m r a % e . . C a r c i n o m r a t t e . .

N o r m a l e R a t h e .

S a r k o m r a t t e . . . S a r k o m r a t t e . . .

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C a r c i n o m r a % e . . C a r c i n o m r a t t e . .

N o r m a l e R a t t e S a r k o m r ~ % e . . . S a r k o m r a t t e . . . C a r c i n o m r a t t e . .


N o r m a l e R a ~ t e Sarkomratte...

S a r k o m r ~ t e . . .


C a r c i n o m r a % e . .

N o r m a l e R a t t e

S a r k o m r ~ t t e . . . C a r c i n o m r a t % e . .

N o r m a l e R a t t e .

S a r k o m r a ~ t e . . . S a r k o m r a t t e . . .

C a r c i n o m r a t ~ e . .


N o r m a l e R a b t e . S a r k o m r a t t e . . .


GewichV der Rat te

g

180 130

160

130

110

170 1 5 0

9 0 8 0

1 1 0

1 5 0 1 1 0

1 4 0 170

1 8 0

160

1 4 0 1 8 0

1 3 0

1 0 0

155 151 130 160

1 5 0

1 9 0

1 4 5

2OO 1 3 5

1 4 0

1 3 5

1 6 0 1 5 0

120

1 4 0 120 1 0 5 1 9 0

2 5 3 110

130

Gewicht des Verhaltnis Tumors Rat te

g Tumor

6

17

3

3 4

3

12 3

2 6

4

2 5 2

3 5

4

18

3 8

19 2 2

4 3 5 0

2 0

6 2 5

8

21

3 5

3 3 0

5 65

2 2 , 0

9 , 0

4 3 , 3 3 ,2

5 0 , 0 7 ,5

6 4

2 6 , 6 4 , 2

2 7 , 5 5 ,6

8 5 , 0

5 ,1

3 5 , 0 10 ,0

4 3 , 3

12 ,5

7 ,9 5 ,9 3 ,7 3 ,0

7 , 2

33 ,3 5 , 4

1775

7 , 6 4 , 2

4 6 , 6 4 , 0

2 1 , 0 2 ,9

18 ,3

3 2 , 5

Hiimolisierungs- zeit

1 S t d . 2 2 M i n .

1 6 ,,

2 0 ,, 33 ,,

2 8 ,,

1 , , 12 ,,

18 ,, 21 ,,

13 ,, 14 , ,

2 ~ 3 ~

3 5 ,, 4 4 ~

5 7 ,,

3 6 ,,

1 , , 5 7 ,, 4 8 ~

5 0 , ,

5 0 , , 31 ,,

2 3 , , 2 3 ,,

15 , 12 ,,

2 , , 2 0 ,, 4 5 , ,

17 ,,

18 ,,

4 3 , ,

2 ,, 3 0 ,, 4 0 77

] 0 ,,

1 , , 16 , , 16 ,, 19 ,, 4 0 7,

3 5 ,,

1 , , 2 5 ,, 2 5 ,,

13 ,,

] 3~: A . H . Rof fo : D u r c h f l u o r e s c i e r e n d e S u b s t a n z e n be i K r e b s k r a n k e n

Nr.

I0

ii

12

13

14

15

16

17

18

19

20

H~matien yon














C ~ r c i n o m r a t t e . .


S a r k o m r a ~ t e . . .

C a r c i a o m r a t t e . .



C ~ r c i n o m r a r . .

N o r m a l e Ramie .

S a r k o m r a t ~ e . . .

C a r c i n o m r a ~ t e . .





Sarkomrat~e...


N o r m a l e R a ~ t e .



N o r m a l e R a t t e . S a r k o m r a t t e . . .


Normale R a t t e .

Sarkomrabte...

Sarkomratte...

C a r c i n o m r a ~ e . .

T a b e l l e 4

Gewicht der Rat te

g

110

110

130

140

190

175

110

110

75 240

150

110

130

110

210

150

145

210

120

200

235 110

] 7 0

190

100

170

210

140

110

170

155

130

220

160

110

120

150

175 120

F o r t s e t z u n g ) .

Gewicht des Tumors

g

4

20

7

50

4

28

2

40

F

4

3 8

25

28

8

40

6 0

19

37

5

12

16

6

50

35

65 30

25

32

18

Verh~ltnis Ratte Tumor

27 ,5

6,5

20 ,0

3,8

27,5

3,9

37 ,5

6 ,0

27,5

3 ,4

44 ,0

5,3

18,1

3,0

3,3

5,7

4 ,5

20 ,0

14,1

8,7

18,3

3,1 3,7

2,4

3,6

- -3

6,0

5,4

6,6

H~imo]islerungs- zeit

1 S td . 7 Min .

13 , ,

27 ,,

48 ,,

27 ,,

1 ,, 35 ,,

45 ,,

45 ,,

57 ,, 4 0 ,~

1 ,, 6 ,

50 ,,

21 ,,

35 ,,

1 . 10 ,,

46 ,,

50 ,,

1 ,, 54 ,,

45 ,,

35 ,,

3 ,, 15 ,,

12 ,,

46 ,,

1 ,, 35 . 15 ,,

22 ,,

1 ,, 3 ,, 25 ,,

29 ,,

1 ,, 22 , ,

40 , ,

42 ,,

1 ,, 10 ,,

30 ,,

40 ,,

21 ,,

17 ,,

10 ,

verursachte Resistenzverminderung der roten Blutk6rperchen. 135

des Erythrosins ist je nach der Art der roten BlutkSrperchen verschieden. Die H~molyse geht bei den H~m~tien tumorbehafteter Ratten (Carcinom und Sarkom) rascher vor sich als bei den Hi~matien normaler Ratten. Ich habe dieses Ph~nomen bei anderen fluorescierenden Substanzen, wie bei dem Fluorescein, oder bei h~molysierenden Substanzen, wie bei dem Saponin, nicht beobachten kSnnen.

Bei den mit Normalblut ausgeffihrten Versuchen habe ich die Total: h~molyse yon 4 Tropfen BlutkSrperchen nach einer Stunde festgestellt, w~hrend sich bei den BlutkSrperchen neoplastischer Ratten diese H~molyse immer vor Ablau] yon 50 Minuten einsbellte, in vielen F~llen sogar nach 10, 15, 20, 25 und 30 Minuten. Diese ausgesprochene H~molyse der H~matien des Blutes krebskranker Rat~en stellt sich ffiihzeitig ein, denn man beobachtet sie bei Tumoren mi~ 15 Tagcn Entwicklungszeit. Ein

Ratte _-- 26, gab Carcinom yon 3 g Gewicht und mit einem Verh~l~nis Tumo~

nach 13 Minuten die H~mo!yse, wi~hrend die entsprechende Normal- h~molyse bei einer Stunde und 12 Minuten lag. Mit dem Sarkom haben wir ~hnliohe Resultate erhalten. So trot bei einem dieser Tumoren, der eine Entwicklungszeit yon 13 Tagen und ein Gewicht yon 6 g, bei einem

Ratte Verh~ltnis -- 33 hatte, die tt~molyse nach 17 Minuten ein. Es

Tumor handelt sich hierbei um einen sehr interessanten Vorgang, nicht nur wegen seiner Beziehung zur Biologie und der Na~ur des Prozesses, sondern auch wegen des diagnostischen Wertes, den er haben k6nn~e, wenn diese l~esulbate ihre Besti~tigung beim Blut krebskranker Personen ~nden. Mi~ dieser Frage werde ich reich binnen kurzem besch~ftigen, wenn ich die in diesem Sinne ausgefiihrten Versuche ver6ffentlichen werde.

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