(Aus dem Hirnpatholog. Instituv der Deutschen Forschungsanstalt fiir Psychiatrie, Kaiser Wilhelm-Institut in Miinchen [Direktor: Prof. Dr. med. W. Scholz].)

Uber Fixierungsartefakte im Zentralnervensystem~. Von

Fr. Tebelis, Riga.

Mit 5 Textabbildungen.

(Eingegangen am 21. April 1938.)

Die Wichtigkeit der Kenntnisse artifizieller Ver/~nderungen am Leichen- material fiir die Beurteilung histologischer Befunde ist unbestri t ten. Die Frage, was an gewissen Ver~nderungen pathologisch bzw. zu Lebzei ten ents tanden ist, ist mangels ausreichender Kenntnisse technischer Fehler- quellen schon allzuoft zu unrecht in bejahendem Sinne beantwor te t worden. Die Li te ra tur legt dafiir eindeutig Zeugnis ab. In manchen F/~llen ist t rotz langer Diskussion zweifelhafter Befunde bis heute keine Einigkeit erzielt worden, wie z. B. bei den Buscainoschen Schollen. Das Augenmerk des Morphologen ist deshalb fortgesetzt darauf gerichtet, Artefakte als solche zu erkennen, zu umschreiben und ihre Ents tehungs- bedingungen kennenzulernen, um sie soviel wie mSglich zu vermeiden. Besondere Schwierigkeiten kann die Entscheidung, was als artifiziell aufzufassen ist, machen, wenn nebenbei noch sicher krankhaf te Ver- /~nderungen vorhanden sind, mit denen die artifiziell erzeugten manche J~hnlichkeiten aufweisen. Auch hier schiitzt uns nur die genaue Kenntnis technischer Fehlerquellen vor der ~bersch/~tzung des pathologischen Be- fundes. Als Beitrag zur Frage der Artefakte mSgen deshalb einige Be- obachtungen mitgetei l t werden, die in dieser Richtung hier in letzter Zeit gemacht worden sind, und bei denen die Entstehungsbedingungen meines Erachtens klar zutage liegen.

Bei einem 31 Jah re alten Hingerichteten wurde kurz nach dem Tode eine Fixierungsflfissigkeit (10% Formalin - - 90 Teile und 96% Alkohol - - 10 Teile) in die A. carotis int. beiderseits eingespritzt. Die Hirnsekt ion ergab makroskopisch keine Abweichung vom Normalen, mi t Ausnahme einer fleckigen Zeichnung an den Stammganglien und der Rinde, wie wir sie h/~ufig bei ungleichmi~13iger Fixierung linden. Mikroskopisch er- kennt man schon bei LupenvergrSl3erung eine Menge yon kleinen und gr513eren weil3en Flecken im sonst gut gef/~rbten Nissl-Pr~parat. Bei st/~rkerer VergrSflerung sieht man in den yon den Carotiden versorgten Hirnteilen fiberall s tark erweiterte Gef/~13e, an manchen sind die peri- vascul/~ren LymphrKume stark ausgedehnt, die bindegewebigen Septa

z Die vorliegenden Untersuchungen wurden mit Hilfe der Rockefeller Foundation durchgeftthrt.

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durchtrennt. Um so ver/~nderte Gefi~l~e liegen helle, ungefi~rbte Bezirke, die Ganglien- und die Gliazellen erscheinen wie v o n d e r Gef/~l~wand weg- gedrfickt. Infolgedessen sind sie nicht mehr in normaler Lage, sondern liegen meistens schief und an den R/~ndern der zellarmen Gebiete nahe beisammen. Manche Nervenzellen f/irben sich nur schwach mit Thionin, sie sind blab, das Tigroid ist staubig. In der Marksubstanz ist die fleckige Zeichnung noch ausgesprochener, die Flecken sind manchmal recht

Abb . 1. F . A . 134/37. H i n g e r i c h t e t e r , Nissl-Pr~parat.

groB. Auch hier sind die Gliazellen sp/~rlicher vorhanden, am Rande dagegen liegen sie wieder viel dichter. Diese eben beschriebenen Stellen geben dem Nissl-Bild das erw/~hnte fleckige Aussehen (s. Abb. 1). Auf- fallend starke Ver~nderungen sieht man auch im Markscheidenpr~parat ; hier entsprechen iiberall die Ver/~nderungen um Gef~$e den im Nissl-Bild beschriebenen. In der Rinde und im P u t a m e n sieht m a n in den nach Spielmeyer gef/~rbten Pr/~paraten um die Gef/~Be kleine, weiBe, je nach der Schnittrichtung ring- oder streifenf6rmige Stellen (s. Abb. 2). In der Marksubstanz sind die Aufhellungen um die Gef/il~e grSl~er ; sie haben im ersten Augenbliek eine ~hnliehkeit mi t Entmarkungsherden bei der postvaccinalen Encephalitis oder der mult iplen Sklerose. Die Mark- scheiden stehen aber in diesen Herden nur weiter voneinander ab, sie zeigen selten und nur verehlzelt kleine, ballonfSrmige Auftreibungen. I m Fettbi ld findet sich hier und da eine FettkSrnchenzelle an einem Gefi~$,

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die aber in ihrer geringen Anzahl noch zum normalen Befund geh6ren und keinerlei Beziehung zu den beschriebenen , ,Entmarkungsherden" haben. Da keine Abbauerscheinungen vorhanden sind, und keine Reak- tion yon Neuroglia oder Mesoderm beobachtet werden konnte, ist un- zweifelhaft, dab die eben beschriebenen Ver/~nderungen artifiziell sind. Das Vorhandensein dieser Kunstprodukte nur in den yon Aa. carotis int. versorgten Gegenden spricht dafiir, dab hier besondere Umst/~nde bei der

Abb. 2. F . A . 134/37. H i n g e r i c h t e t e r . Marksche idenf~rbung n a c h Spielmeyer.

Fixierung eine Rolle spielen. DaB die Fixierungsfliissigkeit als solche nicht verantwortlich sein kann, ist selbstverst/~ndlich. Vielmehr sind an der Art der Ver~nderungen Merkmale zu finden, die dafiir sprechen, dab mechanische Momente schuldig sind. Die Erweiterung der perivascul/~ren Lymphr/~ume, ZerreiBung der bindegewebigen Septa, der weite Abstand der Ganglienzellen yon der Gef/~Bwand, die St6rung der normalen Lage der Ganglienzellen und schlieBlich die Ver/~nderungen im Markscheiden- bild mit dem Auseinanderdr~ngen der Markscheiden sprechen dafiir, dab der Druck, mit welchem die Fliissigkeit yon den Gef/~Ben ins Gewebe ein- gedrungen ist, zu hoch war.

Bei einem anderen Fall, ebenfalls einem Hingerichteten, wurde in die Carotiden eine Fliissigkeit mit einer Zusammensetzung yon 96 Teilen 96% Alkohol, 2 Teilen Chloroform 'nnd 2 Teilen Eisessig eingespritzt; erst nachtr~glich wurde das Gehirn in 10% Formalin eingelegt. Hier

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sieht man schwere F~rbbarkei tsver~nderungen an den Markscheiden selbst (s. Abb. 3). Das Myelin der Markscheiden erscheint hier um die Gefi~l~e aufgelSst, gequollen, w~hrend im ~Vissl-Bild keine artifiziellen Veri~nderungen sichtbar sind. In der Rinde finden wir hier , ,Entmarkungs- herde" die denen bei progressiver Paralyse ti~uschend ~hnlich sind, in Marksubstanz ~hneln sie denen bei postvaccinaler Encephalitis oder mul- t ipler Sklerose. Besonders in diesem Fall war die Entscheidung zun~chst schwer, weft der ]?all frfiher klinisch unter der Diagnose einer progressiven

~-bb. 3. F . A . 78/37. H i n g e r i c h t e t e r . M a r k s c h e i d e n f ~ r b u n g n a c h Spielmeyer.

Paralyse ging, und auch mit Malaria behandel t worden war. Mikro- skopisch bot er das Bfld einer stat ion~ren Paralyse mit sp~rlichen Plasma- zellen und Lymphocyten an den Rindengef~Ben. Wir haben es hier mi t einer sicheren Diffusion eines myelinl6senden Mittels aus dem Gef~B in das umgebende Gewebe zu tun. Die dahei entstehenden Herdbilder im Markscheidenpri~parat sind insofern auch yon theoretischem Interesse, als mi t dieser Art der Fixierung gewissermaBen ein Modellversuch vorliegt ffir die Wirkungsweise gewisser myelinl6sender Krankheitsstoffe, die vom Gef~Bsystem her in das Nervengewebe vordringen, z .B . bei der mult iplen Sklerose und der postvaccinalen Encephalitis. Man sieht sehr klar, wie ganz andere Bilder da zustande kommen als etwa auf der Grund- lage yon Kreislaufst6rungen. Das ist der Grund, weshalb wir den Fall in diesem Zusammenhang erwi~hnen ; denn dieser Fall war zur Anwendung der Markscheidenmethode durch die gew&hlten Fixierungsfliissigkeiten yon vornherein unbrauchbar. Die nachtr~gliche Formalinfixierung konnte

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den Vorgang der kfinsthchen Myelolyse natiirlich nur abstoppen, aber nicht riickg/ingig machen.

H a t man die Vermeidung obiger artefizieller Ver/inderungen weit- gehend in der Hand, so lassen sich andere Kunstprodukte bis je tzt noch nicht vermeiden. So sind wir z. B. bei den Untersuchungen yon bereits l~nger in der Sammlung befindhchem Formalinmaterial h/~ufig noch auf eine andere artifizielle Ver/inderung gestoBen, die yon Tinel, Laignel. Lavastine als , ,Fet tplaques" bezeichnet worden sind und als senile

Abb. 4. F. A. 2800. U n g e f a r b t e r F o r m o l g e f r i e r s c h n i t t i m po la r i s ie r ten L i c h t . ( N a r k o s e t o d . ) V e r g r . 375 • P u t a m e n .

Ver~inderungen aufgefa f t wurden. Nach Rizzo und ferner nach Dias Unter- suchungen sind diese Gebilde Kunstprodukte , die durch 1/~ngere Formol- fixierung ents tanden sind. Bei einer Reihe der yon uns untersuehten F/~llen t ra ten sie nach etwa 5 - - 6 Jahren Formalinfixierung auf. Man kann diese Gebilde manchmal schon mit blol3em Auge oder mi t der Lupe als kleine, feine, weiSe Punk te im Block und am Schnitt erkennen. Am besten sieht man sie am ungef/~rbten Gefrierschnitt ; bei genfigender Abblendung und st/~rkerer VergrSflerung kann man schmutzige, dunkle Stellen be- obaehten, die im Polarisat ionsmikroskop als ein Haufen yon doppel- breehenden Krysta l len erscheinen (s. Abb. 4). Diese Krystal le 15sen sich in Alkohol, Aceton, Chloroform, Benzin. Beim ErwKrmen verschwinden sie, um yon neuem wieder auszukrystallisieren. Es mu{3 betont werden, dal3 diese Krystal le post mor t em entstanden sind zwar unter dem Einflul3

Z. f. d. g. Neu r . u. P s y c h . 162. 51

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der Formolfixierung. Sie sind sowohl im normalen Gehirn jeder Alters- stufe als auch in schwer pathologisch ver~nderten Gehirnen anzutreffen. Sie liegen im Gewebe reaktionslos, wahllos verteil t in allen Rindenteilen, wie auch in den Stammganglien, in der Subst. nigra und der Kleinhirn- rinde, teils als vereinzelte Krystal le, teils haufenbildend oder mehr als drusenartige Gebilde zusammengeball t . I m fluorescierenden Licht zeigen sie eine deuthche hellgriine Fluorescenz. Auf Grund dieser Fluorescenz und ihrer chemischen Eigenschaften k6nnen diese Nadeln mi t gr6Bter Wahrscheinlichkeit als Cholesterin angesprochen werden. Zuweilen sind diese Krystalle auch bei der Fe t t f~rbung schwach rot angefi~rbt. I m Markscheidenpr~parat sieht man diese Gebilde als schmutzige gTau- schwarze Flecken in der Rinde. Bei Silberf~rbungen sind nur weiBe, leere Stellen vorhanden. Warum diese Gebilde niemals oder sehr selten, und dann nur in den der Rinde naheliegenden Markteilen auftreten, dartiber l~iBt sich nichts Best immtes sagen.

W~hrend diese Gebilde vorwiegend in der Rinde und anderen grauen Regionen auftreten, haben wir bei einer Reihe yon F~llen andere Krystal l - haufen gesehen, die mit Vorliebe nur in der Marksubstanz des Gro6- und Kleinhirnes vorkommen, besonders zahlreich auch in der Briicke. Sie unterscheiden sich yon der vorher beschriebenen 1. dadurch, dab sic nicht regelm/~Big in allen lange formolfixierten Gehirnen anzutrcffen waren, 2. dab die Krystal le kleiner sind, Haufen von fast gleicher GrSBe bilden und sich nicht in Alkohol, Chloroform, Aceton, Benzin 15sen. Sie sind deshalb auch im Nissl-Pri~parat manchmal zu beobachten; beim Erw~rmen verschwinden sie nicht; 3. ist ihre Existenz unabh/~ngig von der Dauer der Formalinfixierung. Am besten beobachtet man sie wiedcr an ungef/~rbten Schnitten im Polarisat ionsmikroskop (s. Abb. 5). Wir haben diese Krystalle beim Hingerichteten, bei verschiedenen organischen Gehirnerkrankungen, bei kSrperlichen Krankhei ten ohne Hirnbeteil igung geschen, und wir fassen deshalb auch diese Gebilde als Kuns tp rodukte auf, die nicht zu Lebzeiten e:~r sind. Sie stehen in keinerlei Be- ziehung zu histopathologisch nachweisbaren Markver~nderungen und liegen vollkommen reaktion~dos im Gewebe, in keiner Beziehung zu Gliazellen oder GefEBen. Die Ents tehungsbedingungen sind unklar. Jedenfalls ist die Dauer d.er Formalinfixierung yon keiner Bedeutung. Es miissen also noch andere Umst~nde dazukommen. Die Tatsache, dab diese Ver/~nderungen bei klinisch und anatomisch vol lkommen gesunden Menschengehirnen, aber auch bei den allerverschiedensten Er- krankungen zu beobachten sind, er laubt es schwerlich, diesen Krys ta l len pathologische Bedeutung zuzuschreiben.

In welcher Beziehung stehen diese von uns beobachteten artifiziellen Produkte zu den Buscainoschen Schollen ? Ob sic vol lkommen identisch sind, kSnnen wir nieht mit Bes t immthe i t sagen, weil wit kein entsprechend fixiertes Material in der Sammlung haben. Wenn man die drusenfSrmigen

l]ber Fixierungsartefakte im Zentralnervensystem. 773

Gebilde in den grauen Substanzen oder die kleineren Haufen in Mark- substanz und Pons mit Abbildungen von Buscainoschen Schollen ver- gleicht, so ist die grol~e Ahnlichkeit nicht zu leugnen. Auch die Lokali- sation stimmt mit unseren Beobachtungen iiberein, so dai~, selbst wenn die von Buscaino beobaehteten Abbauprodukte nur bei Dementia praecox zu linden w~ren, die Unterscheidung von diesen Ablagerungen schwer sein wiirde.

l~ber die Ents tehung von ,,Traubenabbauschollen" k6nnen wir das- selbe sagen wie von den yon uns beschriebenen Ablagerungen, da6 es

Abb. 5. F. A. 323/33. U1)gef/irbter Formolgefriersi~hr~itt im po la r i s i e r t en Lich t . Sch izophren ie . Vergr . 120 <. F~'ontalcs : , ia rklagcr .

wahrscheinlich ist, dab bei ihrer E ~ s t c i m a g ehemische Momente yon Bedeutung sind, aber wir k6nnen nicht a~mehmen, daft sie intra vitain entstanden sind, well man keine Abbaucrscheinungen, keine Reaktion yon seiten des ekto-mesodermalen Sttitzapparates beobachten kann. DaB bei einer so gro6en Zahl von Haufen manche in Gef/~fln/~he liegen kSnnen, ist selbstverst/~ndlich; die Markscheidenauftreibungen, die man hier und da beobachten kann, sind so uncharakteristisch und kommen in norm~len Gehirnen so oft vor, dab man ihnen keine Bedeutung beimessen kann. Man ist nach unserem Dafiirhalten nicht berech- tigt, diesen Ablagerungen in Rinde, Marksubstanz und anderen Gegen- den eine pathologische Bedeutung zuzuschreiben oder gar auf eine Auswanderung toxischer Stoffe aus den Gef/~Ben zu schliefien, bevor man nicht im klaren dariiber ist, wieweit ftir ihre Entstehung viele

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774 Ft. Tebelis: ()ber Fixierungsartefakte im Zentralnervensystem.

ande re Momen te (physiologische Zus t~nde de r H i r n s u b s t a n z , p o s t m o r t a l e Ve r~nde rungen , F ix ie rung) v e r a n t w o r t l i c h zu m a c h e n bzw. auszu- schliel3en sind.

W i r h a b e n gesehen, d a b unabh~ng ig von k r a n k h a f t e n Ver~nderungen in R i n d e und Marksubs t anz manche r l e i A b l a g e r u n g e n p o s t m o r t a l auf- t r e t en , die n ich t als pa thologisch aufgefaf i t werden kSnnen, die abe r grol3e Ahn l i chke i t m i t Ver~nderungen haben , die von ma nc he n A u t o r e n als pa tho log i sch b e t r a c h t e t werden, weswegen s te t s grSl3te Vors ich t be i de r Beu r t e i l ung reakt ions loser A b l a g e r u n g e n im Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m a m P la t ze ist.

Literatur. Buscaino, V. M.: Arch.f. Psychiatr. 90. - - Dias, A.: Z. Neur. 128. - - Laignel-

Lavastine et Tinel: C. r. Soc. Biol. Paris 1920. - - Rizzo, V.: Riv. Pat. nerv. 29. - - Tinel, J.: Revue neur. 1924.