Untersuchungen

nber die gleichzeitige Einwirkung des Insulins undverschiedencr Pharmaka auf die Gewebsoxydation.'

Von

Svend Aage Holben,Kopenhagen.

(Aus dem Physiologischen Institut der Kg!. Universitiit zu Lund.)

Thunberg hat nachgewiesen, daB die Reduktion des Methylenblausdurch tierische Gewebe dadurch zustande kommt, daB die Oxydations­enzyme (Dehydrogenasen) im Gewebe von den oxydierbaren Substanzenaktiven Wasserstoff abspalten. Dieser Wasserstoff wird auf das Methylen­blau iiberfiihrt, wobei der Farbstoff in seine farblose Leukoform iiber­geht. Rei dieser Reaktion in vitro spielt das Methylenblau dieselbe Rolleals Wasserstoffakzeptor wie der Sauerstoff bei demphysiologischen Ver­laufe in vivo. Ahlgren hat mit dem Thunbergschen Methylenblau­verfahren die Einwirkung des Insulins auf die Gewebeatmung studiertund nachgewiesen, daB Gewebe, das nicht imstande ist Glukose spontanzu verwerten, durch Zusatz von Insulin in passenden, ganz geringenKonzentrationen dieses Vermogen bekommt. Der Zusatz von nur Insulinzur Gewebesuspension hat keine fordernde 2 Wirkung auf die Gewebs­oxydation, nur der gleichzeitige Zusatz von Insulin und Glukose zumGewebe bewirkt eine Acceleration der Gewebsoxydation. Ahlgren' hatnun gefunden, daB eine Reihe verschiedener Pharmaka und Hormone imGegensatz zum Insulin auf die Gewebeatmung fordemd wirken, ohne daBgleichzeitig Glukose zugesetzt wird, ja, oft findet man nach gleichzeitigem

1 Der Redaktion am 4. April 1926 zugegangen.2 In hoheren Konzentrationen bewirkt das Insulin Hemmung.

8knndinav. Archiv, XINIlI. 15

226 SVEND AAGE HOLBelLL:

Glukosezusatz cinc Abschwachung oder Aufhcbung der Accelerations­wirkung. Einc Ausnahme hicrvon bilden doch Morphium und gcwisscMorphiurndcrivatc, die typische Insulinwirkungen zeigen.

In dieser Arbeit ist die gleiehzeitige Einwirkung des Insulins uudverschiedener vegetativer Pharmaka auf dic Gewebsoxydation mittelsdes Methylenblauverfahrens studiert worden. Betreffs del' verwendetcllMethodik verweise ieh auf die Arbeit von Ahlgren, dessen Vorschriftcn

ich genau eingehalten habe.

Wie oben erwahnt, hat Ahlgren nachgewiescn, daB del' Glukosc­zusatz auf die accelerierende Einwirkung verschiedener Pharmaka auf dieGcwebsoxydation verringernd wirkt. Im Versuchc I ist untersuchtworden, welche Hemmungen verschiedene Glukosekonzentrationen aufdie accelerierende Wirkung des Atropins ausuben.

Versueh 1. Rana eseulenta. Die Leber 2 Tage VOl' dem Versueheexstirpiert. Die fein zersehnittene Muskulatur auf Eis aufbcwahrt. Injeder Rohre 0,85 eem eines Gemisehes von 5 eem Mb, 1: 500,7 eemm/1O-K2HP04 und 5 eem Aqua dest. (500 S Mb.); 0·1 eem Glukoselosung(1, 1/2' 'l, oder lis Proz.) und 0·05 eem Atropinlosung 1: 42 X 107 (dieAlkaloidkonzentration wird 1: 1010), eventuell Aqua dest. ad 1 ccm Ge­samtvolumen; 0·2 g Muskelmasse. Temperatur im Wasserbade 35° C.

Die Ergebnisse gehen aus del' Tabelle I hervor.

Tabelle 1.

Die hemmende Einwirkung versehiedener Glukosekonzentrationenauf die Wirkung des Atropins auf die Gewebsoxydation.

Entfarbungszeit in Minuten

Kontrollrdhre .Atropin alleinGlukose alleinAtropin + 1 Proz. Glukose ,Atropin + 1/2Pros. GlukoseAtropin + 11. Proz. GlukoseAtropin + 1/8 Proz. Glukose

51; 5139; 38·551.5; 51

50· 5; 51·546; 46

42; 42·539.5; 39

Wie die Tabelle zeigt, wird die Gewebsoxydation dureh Zusatz vonAtropin allein befordert, Die Konzentration in del' Gcwebesuspensionbetragt 1: 10 10. Del' Zusatz von nul' Glukose hat dagegen keine Wirkung.Del' Z~satz von 0,1 cern 1 Proz. Glukose - die Konzentration im Ge-

EINWIRKU]\"G DES INSULINS UND VERSCHIEDENER PHARl\IAKA usw. 227

misch betragt also 1 p. m. - heht die Wirkung des Atropins vollig auf.Del' Zusatz von 1/2, 1/4bzw. '[« Proz. Glukose hemmt in abnehmendcmGrade die durch den Zusatz von nur Atropin hervorgerufene Accele­ration der Gewebsoxydation. Ich habe daher bcschlossen, bei den Haupt­versuchen Glukose in soleher Menge zuzusetzen, daf die Konzentrationin der Gewobesuspension 1/4 Proz. bctragt, Diese Konzentration be­eintrachtigt die Accelerationswirkung des Alkaloids nur in geringcmMaBe und genugt, um die Forderungswirkung des Insulins hervortretenzu lassen.

Bei den Hauptversuchen wurde die gleichzeitige Einwirkung desInsulins und eines del' Iolgenden Pharmaka: Atropin, Ergotamin, Kokain,Pilocarpin und :Xikotin untersucht, welche aIle in einer Konzcntrationvon 1: 10 10 in der Gewebesuspension verwendet wurden. Das Insulinwurde in einer Konzentration von 1: 10 13 eines Insulinpraparats, vonwelehem 0,0675 = 1 internationale Einheit, verwendet. Innerhalb jederVersuchsreihe wurde aulser den Kontrollrohren die Einwirkung von1. Insulin allein, 2. Insulin + Glukose, 3. Alkaloid allein, 4. Alkaloid +Glukose, 5. Insulin + Alkaloid und 6. Insulin + Alkaloid + Glukoseuntersucht. Uberall wurden Doppelbestimmungen vorgenommen. Indenjenigen Versuchen, wo sowohl Insulin als auch Alkaloid zugesetztwurde, ergab sich bald, daf die Reihenfolge, in del' die Stoffe zugesetztwurden, fur das Resultat von Bedeutung war. Die Versuche wurdeninfolgedessen in del' Weise vorgenommen, da:B zwischen dem Zusatz del'beiden Stoffe ein gewisser Zeitraum lag. Das bei den Versuchen ver­wendete Verfahren war folgendes: In. jede Rohre wurden 0,5 cern einesGemisches von 6 ccm m/10-K2HP0 4 und 5 cern Aqua dest., eventuellGlukose (1/4 Proz.) und Insulin oder Alkaloid nebst Aqua dest. ab­gemessen, so daf in samtlichen Rohren das Gesamtvolumen 1 cern be­trug. Darauf wurden 0,2 g Muskelmasse zugesetzt. Zu den Versuchenwurden Winter-Esculenten verwendet; die Tiere waren in den meistenFiiIlenzwei Tage vor dem Versuch eritlebert worden. 1 Darauf wurdendie Rohren 10 Minuten im Thcrmostaten bei35 0 C und dann in Eisgehalten. Unmittelbar VOl' del' Evakuierung wurden 0,3 cern Mb. 1:500und eventuell Insulin oder Alkaloid zugesetzt.

Mit den betreffenden Alkaloiden sind je zwei Versuche vor­genommen worden. Samtliche Versuchsergebnisse sind in del' Tabelle IIaufgefiihrt.

1 Vgl. Ahlgren, Dies Archiv. 1926. Bd. XLVII. S. 183.15*

228 SVET'W AAGE HOLB6LL:

Tabelle II.

Versuche tiber die Einwirkung des Insulins und verschiedener Alkaloidsauf die Gewebsoxydation.

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N ~-::l o..~ N'~--~"C ~rn

Atropin· '1

58•0 50·0 57·5 57·0 43·0 57·0 56·0 43·0 57·0

" · : 46·0 35·5 39·5 46·0 29·0 46·0 45·5 35·5 45·0Ergotamiu. · ii 59·5 44·0 52·5 59·0 37·0 71·5 72·0 57·5 59·0

"42·0 35·0 40·0 42·0 30·0 48·0 47·0 42·0 41·5

Kokain , 31·0 26·0 31·5 33·5 21·5 26·0 32·5 26·5 37·5

"32·0 24·0 28·5 32·0 21·5 26·0 32·0 27·5 43·0

Pilocarpin . 40·5 32·0 37·5 40·0 25·0 40·5 56·0 42·0 46·0

" · I 70·0 53·0 56·5 70·5 44·0 70·5 87·0 72·5 77·0Nikotin.

: I34·0 22·5 23·5 34·0 20·5 35·5 32·5 35·0 32·5

"39·0 31'5 32·5 40·0 26·5 39·0 36·5 38·0 36·5

Vergleicht man die Entfarbungszeiten mit denen der Kontrollrohrenin den Kolonnen 3 und 4, so zeigt sich, daB der Zusatz eines der respek­tiven Alkaloide ohne Glukose bzw. Insulin auf die Gewebsoxydationeinen deutlich Iordemden Einfluls hat, wahrend der gleichzeitige Zusatzvon Glukose in den verschiedenen Versuchen diese Wirkung im hoherenoder geringeren MaBe schwacht,

Aus den Ergebnissen in den Kolonnen 5 und 6 erhellt, daB, wahrendder Zusatz von Insulin allein die Gewebsoxydation nicht verandert, dergleichzeitige Zusatz von Insulin und Glukose eine stark accelerierendeEinwirkung auf dieselbe ausubt, Diese Ergebnisse bestatigen somit voll­standig die Versuche Ahlgrens.

In den Kolonnen 7 und 8 sind die Ergebnisse des Zusatzes vonInsulin und Alkaloid ohne Glukose aufgefiihrt. In der Kolonne 7 findensich die Versuchsergebnisse derjenigen Untersuchungen, wo das Alkaloidzuerst zugesetzt wurde; in der Kolonne 8 ist das Insulin zuerst zugesetztworden.

Die Versuchsergebnisse zeigen, daB das Insulin, das in dieser Kon­zentration selbst keine nachweisbare Einwirkung auf die Gewebsoxydationausubt, die accelerierende Wirkung der respektiven Alkaloide hemmt.Die Ergebnisse sind fUr die einzelnen Alkaloide etwas verschieden, sindaber in den beiden, mit demselben Alkaloide vorgenommenen Versuchenimmer dieselben.

EINWIRKUKG DES INSl:LIKS UKD VERSCHIEDENER PHARMAKA USW. 22H

In den Atropinversuehen hebt das Insulin die accelerierende Wirkungdes Atropins vollig auf, gleiehgiiltig welcher Stoff zuerst zugesetzt wurde.In den Ergotarninvcrsuchcn bewirkt del' Insulinzusatz nicht nul' einAushleiben del' Iordornden Einwirkung des Ergotamine auf die Gewebs­oxydation, sondern es tritt cine vollkommene Hemmung ein.

In den Kokainversuchen entialtet das Alkaloid, wenn es VOl' demInsulin zugesetzt wird, seine gewohnliche Accelerationswirkung ; in dell­jenigen Vorsuchcn, wo das Insulin zuerst zugesetzt worden ist, hleibt diefiirdernde Alkaloidwirkung aus, In den Pilocarpinversuchcn, wo dasAlkaloid zuerst zugesetzt worden ist, wird die Forderungswirkung desAlkaloids geschwacht, wahrend in denjenigen Versuchen, wo das Insulinzuerst zugesetzt worden ist, cine ausgesproehene Hemmung eintritt. Inden Xikotinversuchon hebt del' Insulinzusatz die accelerierende Wirkungdes Alkaloids auf.

Etwas anders sind die Ergebnisse derjenigen Versuche, \VO auBerInsulin und Alkaloid auch Glukose zugesetzt worden ist, und besondersin diesel' Versuchsreihe liegt ein Untersehied VOl', je nachdem das Alka­loid (Kolonne 9) oder das Insulin (Kolonne 10) zuerst zugesetzt wordenist. Fur fast samtliche Versuche gilt jedoch, daB die gewohnliche, be­deutende Acceleration del' Gewebeatmung, die immer, wenn Insulin undGlukose gleichzeitig vorhanden sind, in Erscheinung tritt, durch denAlkaloidzusatz ausbleibt.

In den Atropinversuchen ist die accelerierende Wirkung, wenn dasInsulin zuerst zugesetzt worden ist, vollig aufgehoben, tritt abel' dagegenein, wenn das Alkaloid zuerst zugesetzt worden ist.

In den Ergotaminversuchen zeigt sich keine Veranderung del' Ent­Iarbungszeit, verglichen mit denen del' Kontrollrohren, gleichgiiltig, obdas Insulin oder das Alkaloid zuerst zugesetzt worden ist,

In den Kokainversuchen gibt es eine gewisse Acceleration, wenndas Alkaloid zuerst zugesetzt worden ist, wahrend in denjenigen Rohren,wo das Insulin zuerst zugesetzt wurde, eine Hemmung erfolgt.

Auch in den Pilocarpinversuchen erfolgt cine Hemmung del' Gewebs­oxydation in denjenigcn Fallen, wo das Insulin zuerst zugesetzt wurde j

die Wirkung wird aufgehoben, wenn das Alkaloid zuerst zur Gewebe­suspension zugesetzt worden ist.

In den beiden Nikotinversuchen ist die Wirkung aufgehoben oder

jedenfalls stark verringert.Diese samtlichen Versuche deuten darauf hin, daf zwischen del' Ein­

.wirkung des Insulins unddcr Einwirkung del' untersuchten Alkaloide

230 SVEND AAGE HOLB6LL: ETNWIRKlTNG DES tNSULINS USW.

auf die Gewebsoxydation ein antagonistisches Verhaltnis besteht. Dieviillig . ubereinstimmenden Ergebnisse del' Doppclversuche mit deneinzelnen Alkaloiden sprechen stark dafur, daf die Prozesse von ganzbestimmten Verhaltnissen abhangig sind und gewissen, noch unbekanntenGesetzen folgen.

Del' Unterschied, del' sich in den Versuchen Iindet, je nachdemGlukose zugesetzt worden ist oder nicht, und die Bedeutung, die es inden Versuchen hat, wo Glukose zugesetzt worden ist, ob das Insulinzuerst oder zuletzt zugesetzt wird, deutet darauf, daf del' Antagonisnlllszwischen dem Insulin und den fraglichen Alkaloiden mit dem Kohlen­hydratstoffwechsel in Verbindung gesetzt werden kann. In diesem Zu­sammenhange ist es von Interesse sich zu erinnern, daB, was mehreredel' untersuchten Alkaloide betrifft, eine Einwirkung auf den Blutzuckernaehgewiesen worden ist, die derjenigen des Insulins entgegengesetzt ist.Es scheint somit ein gewisser Parallelismus zu bestehen zwischen denAntagonismusverhaltnissen des lnsulins und denen del' untersuchtenAlkaloide in ihrer Einwirkung auf die Gewebsoxydation und in ihrerEinwirkung auf den Blutzucker (Kohlenhydratstoffwechsel).