(Aus der Medizinischen Universitatsklinik Palermo. - - Direktor: Professor Dr. M. Ascoli.)

Uber die aerobe Glykolyse der Blutkiirperehen bei Tumorkranken.

Von Dr. R. Indovina und Dr. W. Fabisch.

Assis tent der Kl in ik

(Eingegangen am 16. M~rz 1935.)

Untersuchungen yon M. Ascoli und Mitarbeitern 1-7 haben kfirz- lich eine charakteristische Veri~nderung des Lipoidstoffwechsels bei Tumorkranken aufgedeckt, die in einer erhShten Disponibilitdt der un- gesiittigten Fetts~iuren im Serum besteht. Ausdruck dieser erh5hten Disponibilit~t is~ eine vermehrte Jodzahl des in der K~lte hergestellten Xtherextraktes der au/ Filtrierpapier angetrockneten Niichtern-Seren.

Was nun die Folgen dieser ~nderung des Fettstoffwechsels anlangt, so ist anzunehmen, dab die Anwesenheit dieser leicht oxydablen Sub- stanzen in den Energiestoffwechscl dcr Zellen eingreifen kann. Die Vorstellung erscheint um so mehr plausibel, als aus neueren, noch nicht verSffentlichten Untersuchungen yon .Fiandaca und Indovina hervor- geht, dal3 auch an BlutkSrperchen die Erscheinung der erhShten Dis- ponibilit~t nachzuweisen ist.

Bezfiglich weiterer Einzelheiten einer Auswirkung dieser Fettsiiuren und ihres besonderen Zustandes konnte man als Arbeitshypothese an- nehmen, dab sie den Sauerstoff in gewissem Sinne abfangen und in den Zellen eine Abnahme der Oxydati0nen zugunsten der glyko]ytischen Vorgi~nge bewirken k6nnten, d .h . also den Stoffwechsel der energie- liefernden Vorg~nge im Sinne der von Warburg s als Charakteristikum der Tumorzelle beschriebenen Besonderheiten verschieben kSnnten.

Diese Erw~gungen veranlal3ten nun M. Aseoli und Mitarbeiter, im genuueren nachzupriifen, ob sich die erw~thnte erhShte Disponibilit~t der unges~ttigten Fetts~uren auch auf die corpusculs Bestandteile auswirken kSnnte. Die Ergebnisse entsprachen den Erwartungen. Es konnte nachgewiesen werden, da~ die Blut]c6rperchen yon Tumor- trdgern viel/ach eine gegeni~ber der Norm erh6hte Glykolyse in Aerobiose besitzen, d. h. : bringt man die BlutkSrperchen eines mit einem malignen Tumor behafteten Menschen in glykosehaltige Ringerl6sung, so ent- wickeln sich in Gegenwart yon atmosph~risehem Sauerstoff in vielen F~llen gr613ere Mengen yon Milchsi~ure als die BlutkSrperchen yon nor- malen bzw. nichttumorkranken Personen. Diese Angaben wurden spiiterhin yon Vercesi und Guercio 9 und yon Caldarera l~ bests

64 R. Indovina und W. Fabisch:

Zur quantitativen Erfassung der Vorg/~nge wurde direkt die Mileh- s/~ure in der dureh Zentrifugieren yon den Blutk6rperehen beffeiten Ringerl6sung naeh vorheriger Kupfer-Kalk-t ' i l lung bestimmt. Als der ftir die vorliegenden Untersuehungen zweekm/~Bigste Zahlenausdruek wurde die Differenz der Milehs~uremengen in den Ansitzen mit 20/00 Glykose und ohne Glykose gewghlt.

Zur Methodik ist fotgendes zu bemerken: Das Verfahren zur Mileh- s~urebestimmung naeh Mendel-Goldscheider w~hlten wir fiir unsere Zwecke nicht, da es als colorimetrische Methode yon vornherein den titrimetrischen Veffahren unterlegen ist und weil bei unserer Versuehs- anordnung sieh bisweilen St6rungen in der Entwieklung des riehtigen Farbtones einstellten. Ftir die ersten Untersuehungsreihen wurde die Methode yon Jervell ii verwendet.

Es ersehien dann weiter angebracht, die ersten Ergebnisse auch mit anderen Methoden nachzupriifen. Dazu w/~hlen wir das Verfahren nach Fiihrt-Charnass (vgl. P. Rona, Praktikum der physiologisehen Chemie ~, 237). ~brigens hat einer yon uns (F.) augerdem mit der klassischen gasometrisehen Methode yon Warburg die Ergebnisse naehgepriift und ist zu gMchsinnigen Resultaten gekommen, wie in einer besonderen Mitteilung berichtet werden soll.

Gegeniiber der Methode yon Jervell bietet das Verfahren yon Fiirth. Charnass einige Vorteile. Da der bei der Oxydation der Milehs~ure ent- stehende Aeetaldehyd durch Destillation aus dem Reaktionsraum ent- fernt und in Bisulfitl6sung aufgefangen wird, f i l l t eine der Fehler- cluellen der Jevellsehen Methode weg, die in dem m6glichen Vorhanden- sein anderer reduzierender (organischer) Substanzen in dem Filtrat cler Kupfer-Kalk-F/~llnng besteht. Diese miissen nach Jervell ohne weiteres mit erfaBt und als Milchsaure bereehnet werden, da die Me- rhode darauf beruht, dab in einer mittels Kupfer-Kalk-Fallung yon Kohlenhydraten befreiten Fliissigkeit direkt die reduzierende Fahig- keit gegeniiber einer sehwefelsauren Kalium-Bichromat-L6sung ge- messen wird, wobei man das nicht reduzierte Biochromat jodometrisch zurtiektitriert und deshalb zwangl/~ufig alle reduzierenden Substanzen als Milehs&ure bestimmen muB.

Ein zweiter Vortefl der Methode yon Fiirth.Charnas8 gegeniiber derjenigen yon Jervell liegt darin, dag man bei der ersteren die zur Titration verwendeten L6sungen gemiB den Milehsiuremengen abstufen kann, w/~hrend man bei der letzteren gezwungen ist, zur vollst~ndigen Oxydation eine relativ konzentrierte Bichromatl6sung zu benutzen, die ihrerseits wieder entspreehend konzentrierte Thio- sulfatl6sungen zur Titration erfordert, so dab die resultierenden Titrationsdifferenzen bei geringen Milehsauremengen bisweilen ver- schwindend klein werden.

{)ber die aerobe Glykolyse der Blutk5rperchen bei Tumorkranken. 65

In Tab. 1--3 sind einige Kontrollbestimmungen mit Zinklactat- 15sungen bekannter Konzentrat ion wiedergegeben.

T a b e l l e 1.

Titrationsdifferenz Berechnet f~ir die ] .WIilchsgure in mg Milchsiiure in mg in ccm ThiosulfatlSsung gefunden nach Empirischer

berechnet n/~0 Thiosulfat . nach Jervell i Jervell (Faktor 3,5) Faktor

1 2,5 5

10

Milchs/iure in mg bereehnet . . ! Milehsgure in mg gefunden . .

Milchs/iure, bestimmt nach Jervell. 0,55 0,35 1,29 1,43 0,915 3,23 2,86 1,83 6,40 5,64 3,60 12,6

Milchsgure, bestimmt nach Fiirth-Carnass. 0,1 P 0,25 0,105 0,248

2,86 2,73 2,73 2,78

0,5 0,505

Nach Fi~rth-Charnas8 ergeben sich dabei sehr gut mit den berechneten Werten tibereinstimmende l~esultate (Fehler 1% bei Milchsguremengen his zu 0,25 mg, 5% bei 0,1 rag), wghrend die naeh Jervell erhaltenen Zahlen aui~erordentlich stark abweichen. Jervell gibt zur Berechnung den Faktor 3,5 an, wir fanden ihn bei unseren Nachprfifungen im Mittel zu 2,77. Bei diesen Kontrolluntersnehungen war entsprechend der Vet- wendung reiner LSsungen yon Zinklactat sin I r r tum dureh unbeabsich- tigte Einwirkung anderer reduzierender Substanzen auszuschlie•en.

Das genannte Verhatten ist schwer zu erklgren. Vielleieht ent- spricht das yon Jervell mitgeteilte Reaktionsschema, das die Grund- 1age for die Berechnung des Faktors 3,5 bildet, nicht ganz den Tatsaehen und man hat intermedigr dis Bildung noch anderer reduzierender Substanzen anzunehmen, die den Zahlenwert in der angegebenen Weise modifizieren. Zur Ausftihrung der Bestimmungen nach Fiirth-Charnasa sei noch bemerkt, dal~ man sieh streng an die bei P. Rona 1. c. ange- gebenen Vorschriften halten mul~, vor allem was die Zutropfgeschwindig- keit der oxydierenden Permanganatl6sung (Verwendung yon Capillar- rohr), Eiskiihlung der Vorlage, Titration der noch eiskalten LSsung usw. gnlangt.

Die folgende Tab. 2 gibt zusammenfassend die naeh Jervell erhaltenen Werte wieder, und zwar getrennt in diejenigen der Trgger maligner Tumoren und in die yon Nichttumortrggern. Die Zahlen sind sowohl mit dem Faktor von Jervell wie mit unserem empirischen bereehnet. Sie stellen die Mittelwerte der Differenzen in Milligramm Milehsgure in den Ansgtzen mit und ohne Glykose dar.

Die Tabelle umfal3t insgesamt 80 Fglle, yon denen 31 auf Trgger maligner Tumoren, 49 auf niehttumorkranke, darunter zu einem be- trgchtliehen Anteil aueh auf sog. labile Seren (Cirrhotiker, Ikterisehe,

Zeitschrift ftir Krebs~orschung. 42. Bd. 5

66 1~. Indovina und W. Fabisch:

T a b e l l e 2.

Zahl Differenzen in m g Differenzen in m g de r Milchs~ure MilchsAure

F~lle ( ~ a k t o r 3,5) ( F a k t o r 2,77)

I

A ~ Normal . . . . 49 0,091 B Tumor . . . . . 31 0,253

Gesamtzahl . . . . . 1[ 80 B/A 2,76

0,072 0,198

B/A 2,76

Diabetiker , Schwangere usw.) entfallen. Der Unterschied zwischen den beiden Gruppen ist ganz offensichtlich. Die an b6sart igen Geschwfilsten

E r k r a n k t e n der Gruppe B zeigen un te r den Bedingungen des Versuches eine 2,76mal so starke Glykolyse wie die Personen der Gruppe A. Auf die Verschiedenheiten der Zahlenwerte bei Verwendung der Fak to ren 375 u n d 2,77 kommen wir bei Besprechung der fo]genden Versuche zuriick.

Tabe l le 3.

Diagnose

Uterusfibrom . . . . . . . . . . . Cervicitis hyperplastica . . . . . . Keratitis . . . . . . . . . . . . Luesverdacht . . . . . . . . . . Normal . . . . . . . . . . . . .

(kein Tumor) Oesophagusstenose . . Normal . . . . . . . . . . . . .

'7 . . . . . . . . . . . . .

Mageneareinom . . . . . . . . . .

Carcinom der Schilddrfise . . . . . Uteruscarcinom . . . . . . . . . Epitheliom der Nase . . . . . . . Uteruscarcinom . . . . . . . . . Sarkomatose Kundrat . . . . . . Lebercarcinom (Metastase) . . . . . Lebercarcinom (Me~astase) . . . . Uteruscarcinom . . . . . . . . . Magencarcinom . . . . . . . . .

0,044 0,053 0,029 0,060 0,022 0,083 0,020 0,052 0,029 0,060 0,090 0,100

0,106 0,076 0,019 0,031 0,180 0,090 0,110 0,025 0,130 0,210 0,110

)r in m g

Rin :(Ir m i t - - - Differenz

I I - - I R i n g e r 2/0o Glykose [

0,080 0,036 0,110 0,057 0,058 0,029 0,078 0,028 0'085 0,063 0,129 0,046 0,090 0,070 0,085 0,033 0,071 0,042 0,120 0,060 0,170 0,080 0,170 0,070

0,269 0,163 0,241 0,165 0,071 0,052 0,032 0 0,35 0,23 0,54 0,45 0,31 0,20 0,12 0,095 0,332 0,192 0,39 0,182 0,43 0,32

~i~ te lwer t

0,050

0,186

Tab. 3 zeigt die mi t der Methode nach Fi~rth-Charnass erhal tenen Werte. ]:)as Mittel aus den 11 Einzelwerten bei Gruppe B (Tr/tger maligner Tumoren) , ist 0,186, das Mittel aus den 12 Einzelwerten der

Uber die aerobe Glykolyse der BlutkSrperchen bei Tumorkranken. 67

Gruppe A is t 0,50. B i lde t m a n wie oben den Bruch B/A, so erh~l t m a n den W e f t 3,7, der e twa u m ein Dr i t t e l grS~er is t als der entspre- chende aus Tab. 2.

Die abso lu ten W e r t e der Differenzen s t immen in keiner Weise m i t den in der Tab. 2 mi t t e l s des F a k t o r s 3,50 berechne ten fiberein, s ind aber den ra i t dem empir i schen F a k t o r 2,77 er rechneten sehr ghn- lich. Vor a l lem is t die prozentua]e Abweichung fl i t die Gruppe der Tumor t r~ger sehr gering. I n der anderen Gruppe ist die p rozen tua le Abweichung bedeu tender , doch h~ngt das in der H a u p t s a c h e yon den k le ineren abso lu ten Zah]en ab.

Deut l ich is t jedenfal ls , daf~ mi t den beiden Methoden fiberein- s t i m m e n d die B lu tkSrpe rchen yon Personen, die mi t mal ignen Tumoren beha f t e t sind, ein s t~rkeres g lykoly t i sches VermSgen nachweisen lassen als die B lu tkSrpe rchen no rma le r bzw. n ich t an bSsar t igen Geschwii ls ten e r k r a n k t e r Menschen. Die feineren Untersch iede der mi t den be iden Verfahren e rha l t enen W e r t e wird m a n sowoh] auf die verschiedene Technik wie auch auf die ungleiche Anzah l der un te r such ten Fs zu- r t ickff ihren rafissen. Jedenfa l l s dfirfte, aus den angeff ihr ten theore t i - schen und p rak t i schen Erw~gungen heraus , bei kfinft igen Versuchen der Methode von Fi~rth-Charnass der Vorzug zu geben sein.

Zusammen/assung. Es werden Un te r suchungen fiber die aerobe Glykolyse der B lu tkSrpe rchen yon Trggern mal igner Tumoren und yon Personen, die n ich t an bSsar t igen Geschwfilsten e r k r a n k t sind, mi t - gete i l t , die m i t den Methoden yon Jervell und Fi~rth-Charnass durch- geff ihr t wurden.

Nach einigen me thod i schen Bemerkungen wird an H a n d yon Ta- bel len dargelegt , dad die B lu tkSrpe rchen yon Menschen der e rs tgenann- t en Gruppe in vielen Fgl len eine s t~rkere Glykolyse bewirken als die der zwei ten Gruppe . Die Zahlenwer te s t immen bei Verwendung eines neuen F a k t o r s fiir die Methode nach Jsrvell in befr iedigender Weise in den be iden Unte r suchungs re ihen fiberein.

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

1 Ascoli, M., Biochimica e Ter. sper. 1934. - - ~ Ascoli, M., u. R. Indovina, Bio- chimica e Ter. sper. 1934, H. 3. - - 3 Ascoli, M., u. R. Indovina, Klin. Wschr. 1934, Nr 26. - - 4 Ascoli, M., G. D'Alessandro u. R. Indovina, Klin. Wschr. 19=34, Nr 19. - - 5 Ascoli, M., G. D'Alessandro u. R. Indovina, :Biochimica e Ter. sper. 1 9 3 4 . - - 6 Fiandaca, S., :Biochimica e Ter. sper. 1934. - - 7 Indovina, R., u. S. Fian- daca, Acta cancerolog., im Druek. - - s Warburg, Otto, ~ber den Stoffwechsel der Tumoren. Berlin 1926. - - 9 Vercesi, C., u. F. Guercio, l~iforma reed. 1934, Nr 34. - - lo Caldarera, E., Riforma med. 1934, Nr 34. - - 11 Jervell, 0., Acta reed. scand. (Stockh.) Suppl. 24 (1928).

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