Über die reversible Hämolyse und die Permeabilität der revertierten roten Blutkörperchen

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    10-Jul-2016

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  • (Ans der Abteilung der pathologischen Physiologic des W. J. Lenin-Institut ffir landwirtschaft]iche Forschung. ~insk.)

    Uber die reversible Hiimolyse und die Permeabilitiit der revertierten roten Blutkiirperchen.

    Von W. A. Belitzer.

    (Eingegangen am 8. September 1931.)

    Die Existenz tier eehten l~eversion der H/~molyse ist in der neuen Zeit dureh die Arbeiten yon Bdron ~ sehr unwahrscheinlich gemaeht. Die Erkl/~rung des Ph/inomens der ,,Reversion", die Baron annimmt (und die teilweise yon anderen Forschern ge/iutlert wurde), n/imlieh dal~ die scheinbare Himolyseumkehr auf die Volumverminderung der stark gequollenen roten BlutkSrperehen zuriiekzufiihren ist, fordert aber die Voraussetzung, dal3 die Semipermeabilitit der BlutkSrperchen- membran naeh der Hamolyse noeh erhalten bleibt. Das letzte konnte Winokuro//2 ffir anorganisehe Salze nicht best~tigen. Wir unterzogen diese Frage nochmals einer experimentellen Prfifung.

    I. ~)ber die Permeabilitdit der revertierten roten Blutk6rperchen.

    Die Volum~nderungen der revertierten roten B]utkSrperchen in LSsungen yon versehiedenem osmotischem Druck wurden mittels Zentrifugierung in graduierten RShrchen gemessen. Als Versuchs- material scheinen die revertierten MeerschweinchenblutkSrperchen ge- eignet zu sein. Oiese BlutkSrperehen sind resistent genug, um die be- deutenden ~nderungen des osmotisehen Druckes in der umgebenden LSsung zu vertragen. Die Anwesenheit einer grSl~eren Menge yon zer- fallenen BlutkSrperchen macht die scharfe Abzentrifugierung der KSr- perchen yon dem Medium unmSglich.

    In der Tab. 1 gebe ich die Ergebnisse eines meiner Versuehe wieder. Die l~Shrchen I und II enthielten gleiche Mengen revertierter gewasche- her Blutk5rperehen und RingerlSsung verschiedener Konzentration. Nach jeder Messung wurden die LSsungen in den beiden l~Shrchen durch LSsungen anderer Konzentr~tion ersetzt.

    1 1)flfigers Arch. 2~0, 243 u. 251 (1928). Ebenda 222, 97 (1929).

  • W. A. BeHtzer: ~ber die reversible H~molyse und Permeabilit~t usw. 279

    Tabelle 1.

    "I I- ............... l no .l I

    Man sieht, dal~ die Volumen~nderung nicht vollst~ndig umkehrbar ist, was gewiB mit der ZerstSrung eines Teiles der Erythrocyten wiih- rend der Versuche im Zusammenhang steht. Dennoeh ist das Bild der normalen osmotisehen Zellverh~ltnisse unverkennbar.

    ~brigens zeigt die mikroskopisehe Beobachtung der revertierten BlutkSrperchen in einer hypertonischen L5sung, dab alle Zellen in sehr eharakteristiseher ~%ise gesehrumpft (steehapfelf6rmig) sind. Ver- diinnt man jetzt die LSsung mit destilliertem Wasser unter dem Deck- glas, so erseheint eine Form- und Volum~nderung (die zaekenfSrmige Oberfl~che der Zellen wird ganz glatt, die Zellen sehwellen rasch auf).

    Die Ober]l~ichenschicht der roten BlutkSrperchen /ungiert also auch nach der partiellen Hiimolyse u,ie eine semipermeable Membran 1.

    Andererseits ergibt die ehemische Untersuehung eine vollkommene Durehl~ssigkeit der :Membran gegeniiber den Ionen. Ieh bestgtigte den Befund yon WinoIcuro[[, dab die Kationen durch die Zellwand der revertierten BlutkSrperehen permeieren, l~aeh 3maHgem V~rasehen soIcher BlutkSrperehen mit K-freier isotoniseher SalzlSsung enthalten die Zellen kein K mehr. Aber aueh fiir die Anionen, n~mlieh ffir CI, gilt dasselbe, wie Versuehe mit iso~onisehen Na~SO a- und NaNO 8- L(isungen zeigten.

    Wit kommen zum folgenden SehluB: das Wasser passiert dutch die Zellmembran der revertierten BlutkSrperchen zwar viel schneller als die Ionen, doch ist schon nach wenigen Minuten das endgi~ltige Gleichgewicht erreicht.

    Etw~s ~hnliches linden wit bei den Pflanzenzellen in dem Vorgang der Deplasmolyse ~. Dort finder wahrscheinlich auch das Eindringen der AuBenelektrolyte in das Zellinnere statt, aber die Binnenelektrolyte werden nicht herausgelassen, dadureh bekommt der Zellsaft einen os- motischen Uberdruek, und das ftihrt zur Ausdehnung des Protoplasten. Wenn aber der Konzentrationsausgleich in revertierten BlutkSrperchen, die vorher osmotiseh gequollen oder gesehrumpft waren, vor sich geht,

    1 Im Laufe meiner Arbeit mit Meersehweinchenerythroeyten konnte ich eine yon .Bdron beschriebene Erscheinung, n~mlich dal] die in einer hypotonisehen LSsung hi~molysierten und gewaschenen BlutkSrperehen nut in einer noch ver- diinnteren L6sung yon neuem I:I~moglobin verlieren, beobachten. Die Schweine- ery~hroeyten, mit denen Wino]curoN arbeitete, seheinen dazu nieht geeigne~ zu sein.

    R. H6ber, Physikalisehe Chemie der Zelle und Gewebe. Leipzig 1926, K~p. 8.

  • 280 W. A. Belitzer: Uber die reversible H~molyse

    so bleiben die Zellen gequollen bzw. gesehrumpR. Vielleieht kann jedoeh das gespannte Zellskelett eine kleine Volum~nderung naeh dem Konzentrationsausgleieh bedingen. Dies k6nnte z. B. die Beobaehtung Starlingers ~ erklgren, dab : ,,der I~eversionsgrad (gemessen an der Inten- sitSt der aufgetretenen Deekfarbe) bereits naeh wenigen Minuten um ein geringes Ausma8 zurtiekgeht und dann tagelang stabil bleibt".

    l I . Uber die ,,Reversion der Hdimolyse". Der Hypothese yon der Aufnahme des lqgmoglobins durch die

    Blutk6rperchen fehlt jede experimentelle Stfitze, aber such der Ansicht yon Stewart, Bayliss und Bdron, dab es keine echte Hgmolyseumkehr gibt, fehlen die direkten Beweise. Bdrons Versueh kann such nieht als ein einwandfreier Beweis gelten. Dieser Autor braehte die hs armen gequollenen ,,Stromata" einmal in h~moglobinfreier, das andere Mal in hgmoglobinhaltiger L6sung dureh Salzzusatz zur Schrumpfung. Nach dem Abwasehen des gel6sten Hhmoglobins finder man in den beiden Portionen der revertierten Blutk6rperehen die gleiehe I-I~mo- globinmenge. Wgre es selbstverst~ndlieh, dab das aufgenommene tt~moglobin mit einer neugebfldeten BlutkSrperehenmembran ab- gesperrt ist, so wfirden diese Resnltate die Nichtexistenz der echten Reversion beweisen. Da man aber bei der H~molysereversion eher an eine Adsorption denkt, so mfilRe man erwarten, dab das Hgmoglobin, das wghrend der Hs adsorbiert wurde, wghrend des Wasehens yon neuem in die L6sung geht und entfernt wird. Wenn such die eehte Reversion an sieh noeh so unwahrseheinlieh ist, sind strengere Beweise fiir deren Niehtexistenz doeh erwtinseht.

    Unsere Versuehe wurden folgendermal3en durehgef~hrt: Zu laek- fal'ben gemaehtem Blur wurde niehtgel6stes Koehsalz zugesetzt, ein- mal in soleher Menge, um die Abtrennung der Blutk6rperehe n dureh Zentrifugierung zu erm6gliehen, das andere MM in einer gr68eren Menge. Es wurde der H~.moglobingehalt der blntk6rperehenfreien L6sung mit einem Autenriethsehen Colorimeter und das Blutk6rperehenvolumen gemessen.

    Die Versuehsergebnisse sind in der Tab. 2 zusammengestellt. Die letzte Spalte enth~lt die Werte der Hgmoglobinkonzentration, die bereehnet wurden in der Voraussetzung, dal3 keine eehte Hgmolyse- reversion, d. h. keine H/~moglobinbindung an die Stromata, stattfindet. Diese Zahlen stimmen reeht gut mit den gefundenetl iiberein.

    Man sieht, dab die Verminderung der Hiimoglobinkonzentration in der L6sung aussehliel31ieh auI die Verdfinnung derselben mit Wasser, weIehes die sehrumpfenden Blutk6rperehen abgeben, zuriiekzufiihren ist.

    1 Wien. klin. Wschr. 1924, 1208.

  • und die Permeabilit~it der revertierten roten BlutkSrperchen.

    Tabelle 2.

    281

    Versuchs- hummer

    Zugesetztes ~ac l in g

    0,06 0,11 0,03 0,08 0,03 0,06 0,05 0,08 0,04 0,06

    G esamtvolumen i~ ccm

    Stromatavolu- men in ccm

    H~imoglobinkonzentration

    gefunden berechnet

    7,9 7,0 8,0 7,9 6,0 6,0 8,6 8,4 8,0 8,0

    0,90 0,59 2,65 2,05 0,81 0,57 3,05 2,72 1,05 0,90

    3,6 3,4 6,1 5,6 3,3 3,2 7.3 6~9 3,4 3,3

    3,43

    5,50

    3,17

    6,86

    3,33

    Wenn die hdmolysierten Blut]cSrperchen hinreichend geschrump/t sind, um sie abzentri]ugieren zu k6nnen, so bedingt der neue SaIzzusatz zwar eine starke Zunahme der Undurchsichtig]ceit der Lgsung, nicht abet eine echte .Reversion der Hdmolyse.

    Zusammenfas sung. 1. Die yon den osmotischen Einfliissen abh~ngende Form- und

    Volumi~nderung der revertierten roten Blu~kSrperchen beweist, daI~ die Oberfl~che dieser Zellen semipermeabel ist. Die chemische Unter- suchung ergibt aber, dab diese Semipermeabiliti~t recht unvollkommen ist: die gelSsten Stoffe dringen in das Zellinnere ein (wenn ~uch lang- sumer als d~s Wasser).

    2. Es wird yon einem neuen Beweis der NichtexisC~nz einer echten Hgmolysereversion Mitteilung gemacht.

    Pfliigers Archly f. d. ges. Physiol. Bd. 229. 19

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