(Aus dem Physiologischen Institut der Universi$/it in Debrecen.)

Vergleichende Untersuchungen fiber die H~imolyseresistenz yon roten Blutkiirperchen yon normalen und beriberikranken

Tauben gegeniiber Saponin und Kobragift.

Von Dr. A. yon Beznf~k.

(Eingegangen am 15. Dezember i925.)

Nach Untersuchungen yon Lawaczek 1) und Hotta ~) nimmt das. Cholesterin in den Organen yon Tauben bei einseitiger Ern~hrung mit geseh~Item Reis, bei der experimentellen Beriberi, zu. Insbesondere hat Lawaczek die Zunahme des Cholesterins auch in] Blute nachge- wiesen.

]~s ist andererseits bekannt, dab die Wirkung yon verschiedenen h~molytischen Giften mit dem Lipoidgehalt der roten Blutk6rperchen in Zusammenhang steht. Es ist sicher, dal3 bei der Saponinh~molyse sowohl das Cholesterin als das Lecithin eine l~olle spielt. Die ~reie t Iydroxylgruppe des Cholesterins reagiert mit dem Saponin und bfldet ein Saponineholesterinat. Wiirde in den Blutk6rperchen der Cholesterin- ester zunehmen, so wiirde dab keine Anderung in der H~molysierbarkeit mit Saponin zur ~olge haben. Wird dagegen das freie Cholesterin sich ~ndern, so wird das wahrseheinlich such in der Hamolyseempfindlichkeit sich ~uBern. Bezfiglieh des Lecithins ist [nach Kobert3)] nieht sicher, ob es such mit dem Ssponin reagiert, oder ob es sich nut urn eine Ad- sorptionsverbindung hsndelt. Es scheint, da$ das Entstehen des Le- cithinssponinats fiir die ]:i~molyse wichtig ist [Pascuceia)]. Der Cho- ]esteringehalt des Serums wirkt schfitzend gegen die Hgmolyse der roten Blutk6rperchen, denn es bindet das Saponin, und Cholesterin- saponinat selbst hat keine h~molytische Wirkung. Naeh Bechhold und Kenzo 5) ist in der Zellmembrsn das Cholesterin in Lecithin dispergiert~

1) Lawaczek, Hoppe-Seylers Zeitschr. f. physiol. Chemic 1~5, 229. 1923. e) Hotta, Hoppe-Seylers Zeitschr. f. physiol. Chemic 136, 1. 1924. a) Kobert, Lehrbuch der Intoxikationen, 2. Aufl. II. 742. 752. 4) Pascucci, I-Iofmeisters Beitr~ge 543 u. 552. 1905. 5) Bechhold und Kenzo, Mfinch. reed. Wochenschr. 68, 127. 1921 und Bio-

chem. Zeitschr. 119, 45. 1921.

A. 'Bezndk.~ Vergleicbende Untersucbungen fiber die I-Iamolysere'sistenzoasw. 247

und Saponin bewirkt mi t d e m Lecithin-Cholesterin-System, wenn aS gequollen ist, eine Entmisehung, wenn das S y s t e m im entquollenen

Z u s t a n d e ist, dagegen eine Koagulat ion. Auf diese Weise k a n n aus der Saponin-Cholesterin-Reaktion die H~molyse erkl~rt warden.

Es ist nun zu erwarten, daB, wenn bei Beriberi dar Cholesteringehalt der ro ten BlutkBrperchen zunimmt, dann ihre Empfindl ichkei t gagen die Saponinhamolyse sieh ~ndern wird, ohne dal3 a piori etwas dariiber ausgesagt werden kSnnte, ob die Resistenz zu- oder abnehmen wird. ~

Der Mechanismus der Kobrah~molyse ist ein anderer. Dureh die Lecithinase des Giftes wird das Leci thin zu einem Monofettsaure- lecithin, dem friiher a]s Kobraleei thin bezeiehneten KSrper, al~gebaut. Dieser ha t die eigentliche h~molyt ische Wirkung (Delezennel!], Cho- lesterin h e m m t die Kobrah~molyse. Wird mehr Leci thin dazu gegeben, z. B. in F o r m yon Komplement , so t rR t noch eine H~molyse ein. Die H~molyse h~ngt also yon dem relat iven Gehalt des Cholesterins und Lecithins abe).

Nachdem a]so dem Cholesterin sowohl bei der Saponin- als bei der Kobrahamolyse eine Rolle zukommt, ist es in beider Hins icht inter- essant, zu untersuchen, ob bei der experimentellen Beriberi, bei weleher der Cholesteringehalt der BlutkSrperchen zugenommen ha~, aueh die t t~molyseempfindliehkeit gegenfiber den beiden Giften sich ~ndert.

MethodiL Als SaponinlSsung wurde eine 2000 faeh verdiinnte I~Ssung yon Digitoni-

nura solubfle Merck benutzt. Diese wurde vor Gebraueh rafttels Aufkoehens sterilisiert. Als Kobra-StammlSsung wurde eine 0,2 proz. Giftl6sung benutzt. Rote BlutkSrperehen warden entweder aus der Carotis oder der Vena axillarls gewonnen, raittels physiologischer I~aC1-L6sung gewasehen und in einer 1 proz. Aufsehwera. mung benutzt.

Bei jedera u warden die Reaktionen in 12 Reagensglaschen aufgestellt and bei 37 ~ ira Therraostat untersueht. Jedes Reagensglas enttn'elt 1 eera 1 proz. rote BlutkSrperehensuspension und entweder 0,5 ecra DigitoninlSsung voa 1 : 50 000 bis 1 : 160 000 oder eine entsprechende Kobral6snng (s. unten). Iu den Saponinversuehen nahm die Konzentration yon R(ihrchen zu RShrehen mi~ 10 000 ab. Die Ablesung gesehah in i/~stiindigen Absehnitten. Die Ablesungen wurden so lange fortgesetzt, bis keine ~nderung raehr beraerkbar war, was nach 4 Stunden eintrat. In dera Kobraversuch wurde zu 1 ecru 1 proz. rote BlutkSrperchen- suspension, 0,5 ecru KobralSsung gegeben. In raanchenVersuchen kara 0,5 ecra 1: 400 verdtinntes 5~eerschweinchenserura dazu. Dieses entsprach dera nStigen KorapleraenV bzw. dera Lecithin. ~Vieersehweinchenserura allein h~raolysierte in dieser Konzentra- ~ion nieht. In diesen Versuchen warde natiirlieh weniger NaCl-Lbsung zur Blutk6rper- ehensuspension beniitzt, so dal~ das System auf gleiehes Voluraen gebracht war. Die

1) Ddezenne und .Fourneau, Bull. de la poe. de chira, blol. 141, 15 u. 21. 1914. 3) Lit. bei Sachs, I~Iandb. d. loath. ]Yfikroorg. 2. huff. II. 1913, sowie

Kudicke und Sachs, Bioeh. Zeitschr. 76, 359. 1916.

248 A. Bezn~k: Vergleichende Untersuchun gen fiber die It~tmolyseresistenz

Verdiinnung des Kobragiftes betrug 1 : 500 his 1 : 25 000. Meine Versuchstiere waren Tauben. Durch Fiittern mit geseh/~ltem und autoklaviertem l~eis en~wickel~e sich bei diesen in etwa 3 Wochen das bekannte Bild des experimentellen Beriberi.

Versuchsresultate. Tabelle 1. Die Emp]indlichkeit yon roten BlutkSrperchen yon normalen und beriberi-

kranken Tauben bei der Saponinh[imolyse.

l~r.

204

205

206

614

207

208

209

210

211

212

Die hiimolytische Grenzkonzentra$ion des Saponins

normale Tiere ~ r . ~

61i

612

613

1 : 7 0 0 0 0 + 1 : 80 000 - -

1 : 70 000 + 1 : 80 0 0 0 -

1 : 80 000 +

1 : 90 0 0 0 -

1 : 50 000 + I : 6 0 0 0 0 - -

1 : 70 000 1 : 80 000 - -

1 : 70 000 -+- 1 : 80 0 0 0 -

1 : 50 000 ~- 1 : 60 0 0 0 -

1 : 50 000 :t:

1 : 60 0 0 0 -

I : 40 000 -~ 1 : 50 0 0 0 -

1 : 30 000 1 : 40 000 - -

209

210

211

212

avitamia6~e Tiere I

1 : 130 000-k 1 : 140 0 0 0 -

1 : 9 0 0 0 0 +

1 : 1 0 0 0 0 0 -

1: 90000-[- 1 : 100 000

1 : 90000-4- 1 : 100 000

1 : 60 000 1 : 70 000

1 : 6 0 0 0 0

1 : 7 0 0 0 0 - -

I : 50 000 -k 1 : 60 000 - -

1 : 40 000 ,~ 1 : 50 000 - -

s

Schwere Kr/~mpfe am 42. Tag der Reisfiitterung.

Sehwere Kri~mpfe am 31. Tag der l~eisfiitterung.

Sehr ausgesproehene Li~hmungen am 28. Tage der Reisftitterung.

Kopfnystagmus, geringe Kr/~mpfe am 30. Tage der l~eisffitterung.

Schwere Kr~mpfe am 17. Tag der l~eisfiitterung.

Geringe L/ihmungen am 17. Tage der Reisfiitterung.

Schwere Kr•mpfe am 14. Tage der Reisfiitterung.

Sehr schwere Kr/~mpfe am 16. T~ge der l~eisffitt~erung.

Tubelle 1 zeigt die I-I~molyseresistenz der ro ten BlutkSrperchen yon normalen und beriberikranken Tauben gegeni~ber Saponin. I n den ers ten vier Versuehen wurde gleiehzeitig die I-I~molyse an normalem Blur und Blur yon ber iber ik ranken T a u b e n untersueht . I n den le tz ten vier Versuchen wurde an ein und demselben Tier zuerst im no rma len Zus tund u n d spi~ter im beriberikrankerr Zus t and die H~molyseresistenz bes t immt . Aus dem Versuehe geht hervor, dab die Hdmolyseresistenz der beriberikranken Tau. ben geringer ist als die yon normalen. I n den Versuehen 1 - - 4 entwiekelte sich das Beriberi chronisch, in Versuch 7 - -10 dagegen aku~. Naehdem in den Versuchen yon 1 - - 4 die A b n a h m e der Resistenz gr6Ber ist, seheint es, dab die Dauer der En twick lung der K r a nkhe i t yon wesent- l iehem Einfluf3 auf die Abnahme der Resistenz ist. Derart ige Unter -

yon roten Blutk~rperchen yon normalen und beribefikranken Taub6n.fisw. 2~9

sehiede in der Daue r de r En twick lung des Ber iber i s ind bekann t , und ande re ro r t s wurde a u c h da rau f hingewiesenl) , dab ciie Zunahme des Choles ter ingehal tes in versch iedenen Organen um so grSBer ist, je lang- samer das Ber iber i sich entwickel t .

Die Resu l t a t e s ind aber n ich t nur yon dem Ges ich t spunk t des Cho- les ter ins aus zu be t rach ten , denn es wurde yon Szdnyi 2) nachgewiesen, dab bei Ber iber i de r Ca-GehMt des Blutes auch sehr wesent l ieh zu- nimrod. N u n is t aber sehon aus i i l teren Versuchen yon Hdber 3) bek~nnt , d a b die Saponinhi~molyse der ro ten B lu tkSrpe rchen yon verschiedenen T ie ren dureh Ca in versch iedener Weise beeinflul~t wird. Bei manchen A r t e n n i m m t die t I~molyseres i s tenz der ro ten B lu tkSrpe rchen zu, bei ande ren dagegen ab. Es muBte deshalb un t e r sueh t werden, ob n ieh t die Xnderung des Ca-Gehal tes y o n EinfluB auf diese Ande rung der Hi~molyseresistenz ist . H ie rzu wurde in fo tgender Weise vorgegangen. 0,05 ccm physiologischer NaC1-L6sung des Sys tems wurde m i t e iner 2 ,91% CaClz-L6sung ausgetauseht . Bei dieser K o n z e n t r a t i o n is t e twa diese lbe K o n z e n t r a t i o n erre icht , die im Blute de r be r ibe r ik ranken Tiere t a t s~ehl ich v o r k o m m t . I n wei teren Versuchen benu tz t e ieh eine 10 real grSftere CaClz K o n z e n t r a t i o n . " '

Tabelle 2. Die Empfindlichkeit yon roten Blutk6rperchen yon normalen Tauben bei tier Saponlnhamolyse mit Ca-Zugabe.

Nr.

207

208

209

210

211

212

217

Die h~molytische Grenzkonzentration" yon Saponin

Mit Ca

1 : 70 000 q- 1 : 80 O O O -

1 : 70 000 -b 1 : 80 0 0 0 -

1 : 40 000 q- 1 : 50 0 0 0 -

1 : 40 000 + 1 :, 50 000 - -

1 : 2 0 000 q- 1 : 30 0 0 0 -

1 : 20 0 0 0 1 : 3 0 0 0 0 - -

1 : 3 0 0 0 0 1 : 40 0 0 0 -

ohne Ca

1 : 70 000 + 1 : 80 0 0 0 -

1 : 70 000 -[- 1 : 80 0 0 0 -

1 : 50 0 0 0 + 1 : 60 0 0 0 -

1 : 50 0 0 0 :[: 1 : 60 000 - -

1 : 40 0 0 0 + 1 : 5 0 0 0 0 - -

1 : 30 000 ~- 1 : 40 000 - -

1 : 40 000 q- 1 : 50 0 0 0 -

Anmerkung

Itinzugabe yon 0,05 ccm 2,91 proz. CaC12 6 H~O.

do.

do.

do.

Hinzugabe yon 0,05 ccm 29,1 proz. CaCI~ 6 H~O.

do.

do.

i) Bezndk, Magyar orvosi arch. 1926. 2) Szdnyi, Magyar orvosi ~/rch. 1926. ~) Hb'ber, Pfltigers Arch. f. d. ges. Physiol. 166, 531.

Pfliigers Archiv f. d. ges. Physiol. Bd. 212.

1913.

17

250 A. BeznSk: Vergleichende Untersuchungen fiber die H~tmolyseresistenz

Tabelle 3. Die Emp]indlichkelt yon roten BlutkSrperchen yon beriberikranken Tauben bei der

Saponinhdmolyse mit und ohne Ca-Zugabe.

Nr.

209

210

211

212

Die h~molytische Grenzkonzentrafion von Saponin

mit Ca

1 : 5 0 000@ 1 : 6 0 0 0 0 - -

1 : 5 0 0 0 0 + 1 : 60 0 0 0 - -

1 : 4 0 0 0 0 • 1 : 5 0 0 0 0 - -

1 : 2 0 0 0 0 ~ 1 : 3 0 0 0 0 - -

o h n e Ca

1 : 60 000 @ 1 : 70 0 0 0 -

1 : 60 000 @

1 : 70 000 - -

1 : 50 000 @ 1 : 60 000 - -

1 : 4 0 000 -[- 1 : 50 0 0 0 - -

Anmerkung

Hinzugabe yon 0,05 ccm 29,1 proz. CaCI~ 6 H~O.

do.

do.

do.

Tabelle 4. Die Emp]indlichkeit der roten Blutkb'rperchen yon normalen und beriberikranken

Tauben bei der Kobragi]th~molyse ohne Komplementl).

Nr.

Die h~tmolybisehe Grenzkonzentration yon Kobragift

normale Tiere Nr avitamin6se Tiere m

207 1 : 5 1 : 7

208 1 : 7 1 : 1 0

209 1 : 7 1 : 1 0

210 1 : 1 1 : 2

610 1 : 7 1 : 1 0

000 + + 500 - -

500 + 000 - -

5 0 0 • 000 - -

ooo + 500 - -

500 + + 0 0 0 - -

210] : 5 0 0 0 @ 1 7 5 0 0 -

31911 7 5 o o + + + 1 10 0 0 0 - -

613 1 7 500 + + @ : 1O 000 - -

Anmerkungen

318 : 7 5 0 0 + + : 1 0 0 0 0 - -

211 1 : 7 5 0 0 + 211!i : 5000 1 : 1 0 0 0 0 - - I1 : 7 5 0 0 - -

i

212 1 : 5 0 0 0 + 212 1 : 1 5 0 0 0 @ 1 : 7 5 0 0 - - ! 1 : 1 7 5 0 0 - -

~) Nebeneinander gestell$ sind am selben Tier oder gleichzeitig aufgestellte Versuehe an versehiedenen Tieren.

Dasselbe Tier wit in Tab. I.

Schvzere Kri~mpfe am 18. Tage der P, eisfiitterung.

Dasselbe Tier w i t in Tab. 1.

Schwere Kri~mpfe.

Dasselbe Tier wie in Tab. 1.

Dasselbe Tier wit in Tab. 1.

yon roten BlutkSrperehen yon normalen und beriberikranken Tauben usw. 251

Wie aus der Tabel le 2 hervorgeht , s te iger t Ca die Hi~molyseresistenz no rma le r T a u b e n b l u t k 6 r p e r e h e n gegenfiber Saponin. Naeh Tabelle 3 steiger~ ferner das Ca aueh die H~molyseres is tenz der ro ten BlutkSr- pe rchen y o n be r ibe r ik ranken T a u b e n gegeniiber Saponin. N a c hde m das Ca sowohl bei norm~len wie auch be i Be r ibe r i t auben die BlutkSr- perehenres is tenz steiger~, so k a n n die A b n a h m e der Resis tenz, die wir bei Ber iber i beobachte~ haben, unmSglieh eine 1%lge der Zunahme des Ca- Gehal tes sein, und es folgt indi rekterweise , dab diese Reslstenz~inderung mit der .~nderung des Cholesteringehaltes in einem Zusammenhang steht.

Tabelle 5. D~e Emp/indlichkeit der roten Blutk6rperchen yon normalen und beriberil~ranken ~

Tauben bei der Kobragifthdmolyse mit Komplement.

Nr.

207

208

209

210

614

211

212

Die h~molytische Grenzkonzentration von Kobragift

normale Tiere INJ avitaminSse Tiere

1 : 7 500 -k-~ 1 : 10 0 0 0 -

1 : 10 000 +

1 : 12 5 0 0 -

1 : 10 000 :k 1 : 12 500- -

1 : 7500:~ 210 1 : 1 0 0 0 0 ~ 1 : 10000- - 1 : 12 500- -

1 : 1 2 5 0 0 + 319 1 : 1 0 0 0 0 • 1 : 1 5 0 0 0 - - 1 :12500 ~ -

613 1 : 10 000 :j: 1 : 12 5 0 0 -

318 1 : 5000~- 1 : 7 500 - -

1 : 10000 ~- 1211 1 : 10000 + 1 : 1 2 5 0 0 - - 1 : 1 2 5 0 0 - -

1 : 10 000 ~- [ 212 1 : 20 000 1 : 12 500- - [ i : 2 2 5 0 0 - -

Anmerkungen

Dasselbe Tier wie in Tab. 1.

Dasselbe Tier wie in Tab. 4.

Dasselbe Tier wie in Tab. 1.

Dasselbe Tier wie in Tab. 4.

Dasselbe Tier wie in Tab. 1.

Dasselbe Tier wie in Tab. 1.

Des wei te ren wurde d a n n das Verha l t en der ro ten B lu tk6 rpe rchen yon no rma len und be r ibe r ik ranken Tauben gegenfiber Kobragif~ un te r - sucht , und zwar in Tabel le 4 ohne und in Tabel le 5 in Gegenwar~ yon K o m p l e m e n t . Aus den Versuchen geh t hervor , dab weder mi t noch ohne K o m p l e m e n t ein kons t an t e r Un te r sch ied zwischen no rma len und Beriberi- B lu tkSrpe rchen naehweisbar ist . Ohne K o m p l e m e n t wurde d re ima l Ab-, zweimal Zunahme, mi~ Komplemen~ zweimal Ab- und zweimal

17"

252 A, Bezn~k: Vergleiehende Untersuehungen tiber die Hiimolyseresistenz usw.

Zunahme der l%esistenz beobachtet. Bei Zugabe yon Komplement sinkt die Resistenz sowoht beim normalen wie beim beriberikranken Tier. Es mul~ hervorgehoben werden, dab demnach die roten BlutkSrperehen der Tauben zu jener Gruppe der BlutkSrperchen geh6ren, die auch ohne Komplement durch Kobragift h~molysiert werden k6nnen [ C a l m e t t e l ) ] .

Das Resultat, dal3 also die Empfindlichkeit gegentiber Saponin ge- steigert, gegeniiber Kobragift dagegen unverandert bei Beriberi ist, spricht daffir, das jene gegenwi~rtig wohl herrsehende Ansicht richtig ist, dal~ der Meehanismus bei beiden Arten dieser H~molyse ganz ver- schieden ist. ~Tachdem nachgevciesen war, daI~ der Cholesteringehalt im B]ute bei Beriberi zunimmt, und andererseits bekannt ist, dal3 Cho- ]esterin die Kobragfftlecithinhi~molyse hemmt, so ware zu erwarten ge- wesen, dab hier eine Resistenzzunahme gefunden wird. Das ist aber nicht regelm~i3ig eingetreten. Vielleicht darf man daraus folgern, dab nicht nur das Cholesterin, sondern auch das Lecithin in den Beriberiblut- kSrperchen zugenommen hat.

Z u s a m m e n / a s s u n g .

1. Die Empfindlichkeit der roten BlutkSrperchen yon an Beriberi erkrankten Tauben nimmt gegenfiber der hi~molytischen Wirkung yon Saponin ab.

2. Die Hi~molyseresistenz gegentiber Saponin yon TaubenblutkSr- perchen wird dureh Ca gesteigert.

3. Auch bei Beriberi wird die Saponinhi~molysenresistenz der roten Blutk6rperchen durch Ca gesteigert. Die Abnahme der tti~molyseresi- stenz gegenfiber Saponin kann also nicht durch die tatsi~chlich vor- handene Zunahme des Blur-Ca erkliirt werden; sondern mul3 auf die Zunahme des Ch01esteringehaltes der roten BlutkSrperchen zuriiekge- fiihrt werden.

4. Bezfiglich der tti~molyseempfindlichkeig gegenfiber Kobragift konnte weder mit noch ohne Komplement keine konstante ,~nderung beim Beriberi nachgewiesen werden, woraus auch anf den verschiedenen Mechanismus der Saponin- und Kobrahi~molyse geschlossen werden darf.

5. Taub,enblutkOrperchen werden durch Kobragift auch ohne Kern- plement hi~molysiert.

~. ~ 1) Ca~metle, Compt. rend. de la soe. de biol. 134, Nr. 24. '1902.