(Aus der Deutsehen Forschungsanstalt ffir Psychiatrie [Kaiser Wilhelm-Institut] und der Landesheilanstalt Neustadt-Holstein.)

Experimentelle Untersuchungen fiber die Beziehungen zwischen Pleocytose und Permeabilitiit.

Von J. Krey.

Mit 6 Textabbildungen.

(Eingegangen am 11. Oktober 1929.)

Es ist bekannt, dab bei meningealen Reizzust/inden die Austausch- beziehungen zwisehen Blur und Liquor eine erhebliehe Ver~nderung erfahren, insofern als manche Stoffe, deren Nachweis im Liquor sonst nicht gelingt, unter den ver~nderten Bedingungen aus dem Blut in den Liquor iibertreten k6nnen. Ebenso pflegen normalerweise schon fiber- tretende Stoffe in vermehrter Menge im Liquor nachweisbar zu sein.

Besondere Bedeutung kommt dieser Erscheinung der Permeabilit~ts- erhShung bei meningealer Reizung zu fiir die in neuerer Zeit tierex- perimentell untersuchte Frage der Antik5rperbildung im Zentralnerven- system. Insbesondere im Hinblick auf die yon Illert einerseits und Orabow und Plaut andererseits unternommenen Versuche, das Zentralnerven- system des Kaninehens dureh suboccipitale Injektion yon Antigen zur Bildung yon Antik5rpern anzuregen, ist es wesentlich zu ermitteln, inwieweit neben lokal entstandenen Antik6rpern im Liquor aueh mit AntikSrpern zu reehnen ist, die aus dem Blur in den Liquorraum fiber- treten. Durch die subdurale Einverleibung des Antigens wird ja eine starke meningeale Reizung herbeigeftihrt, die naturgem~g auch eine Erh6hung der Permeabilitgt im Gefolge hat.

Als Merkmal der aseptischen Meningitis tritt vor allem die meist sehr erhebliche Zellvermehrung des Liquors hervor. Es erhebt sieh hier die Frage, ob man die Pleocytose gewissermagen als Magstab ffir den Grad der meningealen Reizung annehmen kann und ob zwischen ihr und der ErhShung der Permeabilit/it irgendwelche n/iheren Zusammen- h/inge bestehen.

Grabow und Plaut sprechen die Vermutung aus, dab die Zellzahl wohl ein Symptom meningealer Reizung darstelle, dag jedoch ein

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Parallelismus zwischen ErhShung der Zellzahl und der Permeabilit/it gewissermaBen zahlenm/iBig nicht zu bestehen brauche. Es w/ire daran zu denken, dab die Permeabilits auch nach Abklingen der Zellvermehrung noch eine Zeitlang andauern k6nne. Feldmann, Israel- son, Borewska]a und Moreinis kamen zu dem Ergebnis, dab eine Paralleli- t/~t zwischen dem Reizungsgrad der Meningen (HShe der Pleocytose) und der HShe des H/~molysintiters im Liquor (bei mit Aqua dest. sub- occipital gereizten, intraven6s mit Hammelblut immunisierten Kanin- chen) nicht besteht, wobei sie aber die H6he der Pleocytose mit dem Reizungsgrad der Meningen identifizieren.

Es war der Zweck der im folgenden zu beschreibenden, auf Ver- anlassung yon Herrn Prof. F. Plaut, Miinchen, angestellten Versuche, die Beziehungen zwischen der durch suboccipitale Injektion verschie- dener Substanzen hervorgerufenen Pleocytose und der durch diese k/instliche Reizung der Meningen ausgelSsten Steigerung der Perme- abilit/it festzustellen.

Als Versuchstiere wurden Kaninchen gew/~hlt, bei denen es durch die von F. Plaut angegebene Suboccipitalpunktion leicht geling~, aus- reichende Mengen yon Liquor zu gewinnen und gleichzeitig durch sub- occipitale Einverleibung bestimmter Substanzen eine s~arke Pleocytose hervorzurufen. Als Indicator fiir die Durchl/~ssigkeit der Blutliquor- schranke wurde das Uranin genommen, das nach den Untersuchungen yon Krebs und Wittgenstein, Sch6n]eld u. v. a. m. normalerweise in den Liquor tibertritt, wenn es in geniigender Menge im Serum vorhanden ist. Es ist selbstverst/~ndlich, daB das Verhalten des Uranins sich nicht ohne weiteres auf das Verhalten von Antik6rpern iibertragen l~Bt.

Nach einer Reihe yon Vorversuchen, bei denen es darauf ankara, die optimale Dosierung des Uranins sowie den geeigneten Zeitpunkt ffir die nachfolgende Suboccipitalpunktion zu ermitteln, habe ich mich folgender Versuchsanordnung bedient: Die benutzte Uraninl6sung war 20proz., die verabfolgte Menge betrug 1,5 ccm pro 1 kg KSrpergewicht. Das Uranin wurde intravenSs injiziert; nach 21/2 Stunden wurde punktiert. Das in den Liquor tibergetretene Uranin wurde colorimetrisch bestimmt. Es wurden in die Versuche nur Kaninchen mit vorher normalem Liquor- befund eingestellt.

Bei jedem Tier wurde nun zun/ichst die unter normalen Verh~ltnissen bei der gew/~hlten Versuchsanordnung /ibertretende Menge Uranin bestimmt. Eine Anzahl dahingehender Untersuchungen lehrte, dab diese Mengc bei dem einzelnen Tier auch bei wiederholten Injektionen gleicher Dosis ziemlich konstant ist. Die bei allen Tieren normalerweise iiber- tretende Menge betrug 1 : 1200000 bis 1 : 3000000. Alsdann wurde durch suboccipitale Injektion yon verschiedenen Substanzen eine k/inst- liche Reizung der meningealen H~ute herbeigeffihrt und dann in bestimm-

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ten Zeitabst/inden, zun/~chst nach 24 Stunden, dann wieder in Abst~nden yon mehreren Tagen, die Durchl/~ssigkeit fiir das Uranin mit der oben erw/~hnten Methode untersucht.

Beim ersten Versuch wurden einer Reihe von 12 Kaninchen 0,5 ccm einer 0,1proz. LSsung yon Natriumcitrat die, wie F. Plaut festgestellt hat, eine starke meningeale Reizung veranlal3t, suboccipital injiziert. Die dabei erzielte Pleocytose war immer sehr erheblich, sie betrug in einem Falle am Tage nach der Injektion 8733, in anderen F/~llen 1701, 1378 pro Kubikzentimeter usw. Die Durchl/tssigkeit der Bluthirn-

90 .gOOD

~80 8000

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8733

5 lO ;'5 2,0 Z5 30 35 qO 1t5 Tu~e n~vh der subocv.Zn~ehHon

A b b . 1. K a n . 2078. M i t 0,5 c c m 0 , 1 p r o z . N a t r . c i t r . - L f s g , s u b o c c i p i t , g e r e i z t .

Z e l l z a h l , . . . . . . . P e r m e a b i l i t ~ i t .

schranke fiir das Uranin nahm gleichfalls erheblich zu. Uber die Be- ziehungen der Zellzahl zu der im Liquor festgestellten Menge Uranin geben die folgenden Kurven Aufschlu$.

Allgemein ist zu s/~mtlichen Abbildungen zu bemerken, dal3 die unter normalen Bedingungen in den Liquor iibergetretene Uraninmenge gleich 1 gesetzt ist und daf~ die dem jeweiligen Uraningehalt des Liquors ent- sprechende Kurve das Vielfache dieser Menge darstellt.

Der Vergleich der Kurven lehrt, da$ didLZellzahl des Liquors iiberall am Tage nach der suboccipitalen Reizung ihren hSchsten Weft erreicht und dann zun/~chst sehr schnell, sp/~ter langsam zur Norm zuriickkehrt. Ein anderes Verhalten zeigt die durch den Uraningehalt des Liquors aus- gedriickte Durchl/~ssigkeit der Bluthirnschranke (Abb. 1).

Bei Kaninchen 2078 erreicht die Permeabilit~t zun/~chst gleichzeitig mit der hSchsten Zellzahl ihren hSchsten Wert, indem etwa das 6fache der unter normalen Bedingungen iibergetretenen Uraninmenge im

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Liquor erscheint. Sic geht dann auf das 3fache und 2fache zurfick, schnellt aber eigentiimlicherweise nach 32 Tagen wieder auf das 7fachc empor und hMt sich so l~tngere Zeit, obwohl die Zellzahl bereits v611ig zur Norm zurfickgekehrt ist (Abb. 2).

Anders liegen die Vcrh~ltnisse bei Kaninchen 2083. Hier is~ die Permeabilit~t bei einer H6chstzellzahl von 1700 Zellen auf das 41/2fache

E

~N 0 0 5 I0 15 20 z5 30 a5 ~o ~5 Ta(qe hatch d e r suDocc. 2"njektiorz

Abb. 2. Kan. 2088. Mit 0,5 ccm 0,1 proz. 57atr. citr.-LSsg, suboccipit , gereizt.

ZeUzahl, - . . . . . . Permeabi l i ta t .

des Ausgangswertes gesticgen und hi~lt sich trotz schnell abfallender Zellzahl auf dieser tt6he, geht dann langsam auf das 31/2 und 3fache zuriick und kchrt nach 32 Tagen gleichzeitig mit der Zellzahl zur Norm zurtick (Abb. 3).

Noch anders sind die Resultate bei Kaninchen 2084. Die h6chste Zellzahl finder sigh mit 1376 am Tage nach der suboccipitalen Injektion

i

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30 3000

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I 1

I ;I t11J7,6

5 I0 15 20 25 30 35 T~je n~ch de/" subocc. Inj'ek#on

Abb. 8. Kan. 2084. hi l t 0,5 ccm 0,1 proz. 5Tatr. citr.-L6sg, suboccipit , gereizt.

Zellzahl, - . . . . . . Permeabil i t l i t .

yon Natriumcitrat, die Permeabilit~ ist am selben Tage gegen den Ausgangswert etwa um das 21/2fachc erh6ht; sehr auffallcnd ist nun, dab 2 Tage sp~tter, nachdem die Pleocytose schon wieder auf 117 Zellen zurtickgegangen ist, die Permeabilit~t noch auf das 33fache des Aus- gangswertes gestiegen ist. Im weiteren Verlaufe sinkt die Zellzahl konstant ab und erreicht nach etwa 4 Wochen normale Werte. Die Permeabilitiit verhi~lt sich davon unabh~ngig, sic geht vom 33fachen schnell auf das 2fache zuriick, steigt dann noch voriibergehend auf das 4�94 und sinkt yon da ab auch langsam, ohne jedoch zun~chst

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den Ausgangswert wieder zu errcichen. ~Toch nach 3 Monaten war eine ErhShung der Durchl~ssigkeit um das Doppelte nachweisbar, was aus technischen Grfinden in der Kurve nicht mehr dargestellt ist.

Bei den anderen Tieren der gleichen Versuchsreihe waren die Ergeb- nisse den bisher geschilderten im wesentlichen gleich, und zwar wurde der in Kurve 1 dargestellte Typ dreimal, der in Kurve 2 viermat und der in Kurve 3 fiinfmal beobachtet.

Allgemein ist also fiber diese Versuchsreihe zu sagen, dal~ die Er- hShung der Permeabilit~t mit der Zellvermehrung nicht parallel geht. In etwa zwei Drittel der F~lle ist zwar der HShepunkt der Permeabilit~t mit dem hSchsten Zellwert gleichzeitig erreicht, in dem anderen Drittel aber ist de r hSchste Wert der Permeabilit~t erst erreicht, nachdem die

6o 46ooo I

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~'o ~ 1ooo t,, L '

O 0 5 lO 15 go Z5 30 J5 ~0 T~e nach de/" 3uDocc. Zn]'ektion

Abb. 4. Kan. 2100. Mit 0,5 ccm abget6 te te Typhusku l tu r suboccipit , gespritzt . Zellzahl, - . . . . . . Permeabi l t~t .

Zellvermehrung schon erheblich abgesunken ist. Weiterhin pflegt die Permeabilit~tssteigerung die Pleoeytose noch l~ngere Zeit zu fiberdauern. Die Sti~rke der Zellvermehrung gibt keine Anhaltspunkte ffir den Grad der Permeabilit~tssteigerung, bei relativ hoher Zellzahl kann es nur zu geringer ErhShung der Durchl~ssigkeit kommen und umgekehrt kann eine geringe Zellvermehrung mit einer sehr starken ErhShung der Durehl~ssigkeit einhergehen.

Bei einer weiteren Serie yon 10 Tieren habe ich durch suboccipitale Injektion yon 0,5 ccm einer yon E . M e r c k , Darmstadt, freundlichst zur Verfiigung gestellten, nicht mit Carbol oder anderen Desinfizientien versetzten Aufschwemmung yon abgetSteten Typhusbacillen eine Rei- zung der Meningen herbeigeffihrt. Der Effekt dabei war, was die er- reichte Pleoeytose anbetraf, ganz ~hnlich wie bei der vorher beschrie- benen Serie. Es sollen hier nur 3 yon den erhaltenen Kurven aufgefiihrt werden. Von den in den Versuch eingestellten Tieren zeigte ein Teil das in Abb. 4 zum Ausdruck kommende Verhalten, der andere Tell das in den Abb. 5 und 6 ausgedrfickte.

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Bei Kaninchen 2100 ist mit einer H5chstzellzahl yon 6000 am Tage nach der Reizung eine hSchste Permeabilit/it erreicht, die etwa das 15 fache des Ausgangswertes betri~gt. 4 Tage sparer ist die Zellzahl auf 229, die Durchl~ssigkeit der Schranke auf das 31]2fache zuriickgegangen. W/ihrend nun die Zellzahl weiterhin konstant abnimmt, steigt die

50

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1,0oo",1\ \ \;~5 . . . . . .

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5 10 ;'5 20 25 30 35 ~0 Tage nach der subocc.In.]'ektion

Abb. 5. Kan. 2098. Mit 0,5 ccm abge t6 t e t e r T y p h u s k u l t u r suboccipi ta l gespri tz t . Zellzahl, - . . . . . . Permeabi l i t t t t .

Permeabilit/~t zun/s noch wieder auf das 6fache und f/~llt dann ebenfalls langsam, ohne jedoch vorlgufig zum Ausgangswert zuriick- zukehren, sie h/~lt sich vielmehr noch lange auf dem Doppelten des Ausgangswertes. Drei weitere Kaninchen der gleichen Serie zeigen entsprechende Resultate.

5ooo 50 t833

I0 ~ I00o ~ .

~ O~ 0 5 iO iS 20 25 30 35 ~'0 Taae nach der Subocc. Zn.]'elrtion

Abb. 6. Kan . 2057. Mit 0,5 ecru a b g e t 6 t e t e r T y p h u s k u l t u r suboccipi ta l gespr i tz t . Zellzahl, . . . . . . . Permeabi l i t~ t .

Das Verhalten des Kaninchens 2098 erinnert an das yon Kaninchen 2084. Hier ist zwar mit dem HShepunkt der Pleocytose schon eine erhebliche Steigerung der Permeabilit/~b wahrnehmbar - - der H6chst- zellzahl yon 2050 steht eine um das 27lathe gegen den Ausgangswert erhShte Durchl/issigkeit gegentiber. W/~hrend aber nach 2 Tagen die Zellzahl auf 640 heruntergegangen ist, ist die Permeabilit/~t noch auf

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das 44fache gestiegen. In der Folge sinken sowohl Zellzahl wie Permeabilit/tt ziemlich gleichm/~l~ig ab und haben nach 11 Wochen die Ausgangswerte ~%der erreicht. Ganz entsprechend sind die Er- gebnisse bei 4 weiteren Kaninchen, bei denen ebenfalls der H6he- punkt der Permeabilit/~tssteigerung nicht mit dem der Zellvermehrung einhergeht.

Auch bei Kaninchen 2057 ist das Verhalten /~hnlich, die h6chste Durchl/issigkeit der Schranke ist erst eingetreten, als die Zellvermehrung schon im Abklingen ist. Bemerkenswert ist aber, da~ bei Kaninchen 2098 die Steigerung der Permeabilit/~t viel grSl~er ist als bei Kaninchen 2057, obwohl die Zellvermehrung bei dem letzteren 21/2real grSBer ist als bei dem ersteren.

Auch aus dieser Serie lassen sich also die gleichen Schliisse ziehen wie aus der ersten.

Weitere Versuche, eine kiinstliche Reizung der Meningen herbeizu- ffihren, wurden unternommen mit 5proz. NaC1-LSsung, mit Bors/~ure und mit Aleuronat.

Bei den mit 5proz. NaC1-L6sung gespritzten Tieren war die erreichte Pleocytose nur gering, sie kehrte auch schon nach 10--14 Tagen zur Norm zuriick. Die ErhShung der Permeabilit/~t, gemessen am Durchtritt des Uranins durch die Blutliquorschranke, war allgemein nur gering. Die Versuche ergaben kein eindeutiges Resultat.

Die mit Bors/~ure gereizten Tiere verhielten sich ebenso. Eindeutiger waren die Resultate bei den mit Aleuronat gespritzten

Tieren. Hier wurde so vorgegangen, dab das in Pulverform im Handel befindliche Aleuronat mit Wasser versetzt, aufgekocht und dann filtriert wurde. Von dem eine triibe Fliissigkeit darstellenden Filtrat wurden 0,5 ccm suboccipital injiziert. Die beobachtete Pleocytose bewegte sich in m/~Bigen Grenzen, die hSchste beobachtete Zellzahl betrug 203 im Kubikmillimeter; sie fiel konstant ab und war nach 18 Tagen zur Norm zuriickgekehrt. Der ~bertritt des Uranins vollzog sich auch bei diesen Tieren wieder unabh/~ngig yon der Zellzahl. Die ErhShung der Durchl/~ssigkeit betrug bei grSBter Zellvermehrung das 3--5fache des Ausgangswertes, stieg dann bei abklingender Zellzahl noch auf das 6--10fache und klang dann allm/s ab, lieft aber noch lange eine deutliche ErhShung - - auch bei vSllig normaler Zellzahl - - erkennen.

t~ber den Zeitpunkt des Eintritts der Zellvermehrung und der Permeabilit~itssteigerung wurden noch an 4 Tieren Untersuchungen angestellt. Es ergab sich dabei, da$ eine Stunde nach der suboccipi- talen Reizung noch keine Steigerung der Permeabilit~t bei geringer Zellvermehrung eingetreten war, nach 21/2 Stunden war die ErhShung der Durchl/~ssigkeit ebenso wie die Zellvermehrung bereits sehr groG, nach 51/2 Stunden waren beide maximal grog. Leider starben die

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betreffenden Tiere vorzeitig, so dal~ der weitere Verlauf nicht verfolgt werden konnte.

Bei Betraehtung der vorstehend beschriebenen Versuchsergebnisse ergibt sieh, dal] in keinem Falle bei der mit versehiedenen Substanzen ktinstlich herbeigefiihrten Reizung der Meningen eine Parallelit~t zwisehen der Pleocytose und der Erh5hung der Durehl~ssigkeit der Blutliquorsehranke fiir das Uranin besteht. Die Zellzahl l~Bt sich also nicht als Ma•stab fiir den Grad der Permeabilit~tserhShung verwenden. Insofern decken sieh alle meine Befunde mit denen yon Feldmann, Israelson, Borewskaja und Moreinis, die einen Parallelismus zwischen der Konzentration der aus dem Blut in den Liquor iibergetretenen H~molysine und der Zellzahl ebenfalls nicht gefunden haben. Aul~erdem ist aber bemerkenswert, dal~ die Durehl~ssigkeit fiir das Uranin bei suboeeipitaler Reizung der Meningen im allgemeinen noch sehr lange erhSht ist, selbst dann, wenn dig Zellzahl des Liquors sehon wieder normale Werte angenommen hat. Auch dadureh ist wieder die Un- abh~ngigkeit der Permeabilit~t yon der Zellzahl der Liquors dokumen- tiert. Man wird die Zellvermehrung immer nur als Symptom eines meningealen Reizzustandes ansehen k5nnen, sit aber nicht zum Mal~stab ftir alle Konsequenzen eines solehen maehen oder gar aus ihr irgendwelche Riiekschlfisse auf den Grad einer etwaigen Permeabilit~tserh5hung ziehen kSnnen.

Ieh bin mir dariiber klar, dal~ den im vorstehenden beschriebenen Versuchen insofern eine Fehlerquelle anhaften kSnnte, als ich es unter- lassen habe, jedesmal auch den Uraningehalt des Serums und damit den Permeabilit~tsquotienten zu bestimmen. Bei der von mir benutzten Methode stie~ das jedoch auf erhebliche Schwierigkeiten, da die sehr verschiedenartige Eigenfarbe des Serums meist sehr stSrend wirkte und dadureh eine einwandfreie Bestimmung nicht gestattete. Hier h~tte nur die Benutzung eines Fluorescenzcolorimeters Abhilfe schaffen kSnnen, das mir indessen nieht zur Verfiigung stand. Diese mSgliche Fehlerquelle scheint mir aber deshalb nicht so grol~ zu sein, weft nach den Ergebnissen der Vorversuehe die normalerweise iibertretende Uranin- menge bei demselben Tier auch bei wiederholten Untersuchungen ziemlieh konstant ist. Andererseits habe ich diese Fehlerquelle noch dadurch auszusehalten versueht, dab ich ganz streng unter den gleichen Versuchsbedingungen untersueht habe: Tiere ntiehtern, gleiche Tageszeit, gleieher Abstand zwisehen intravenSser Injektion und Liquorentnahme.

Zusammen/assung. Es wurden an Kaninchen Untersuchungen dariiber angestellt, ob

naeh suboecipitaler Injektion einer Reihe versehiedener Substanzen

fiber die Beziehungen z~dschen Pleocytose und Permeabilit~t. 399

Beziehungen zwischen der dadurch ausgel6sten Pleocytose und der Permeabil i t /~t der Blu t l iquorschranke , gemessen a m D u r c h t r i t t von

Uranin , bes tehen. Eine Pa ra l l eh t~ t l ie$ sich dabe i n ich t nachweisen. Ze l lve rmehrung und Ste igerung der Pe rmeab i l i t~ t p f leg ten vone inande r

unabh~ngig zu sein. I m a l lgemeinen i ibe rdauer te die E r h 6 h u n g der Permeabil i t /~t die de r Zellzahl.

L i t e r a t u r v e r z e i e h n i s .

Grabow und Plaut, Z. Immun.forschg 54, I-I. 3/4 (1928). - - Plaut, F., Z. Neur. 66, 69 (1921) - - Klin. Wschr. 1929, Nr 21 - - Wien. klin. Wschr. 1928, It. 28. - - Illert, E., Z. Hyg. 108, H. 1. - - Feldmann, Israelson, Borewskaja und Moreinis, Z. Immunforschg. 58, H. 3/4 (1928). - - Flatau, Edw., Revue neur. 33 I, Nr 1, 5--10 (1926).