Deutsche Zeitsehrift f. Nervenheilkunde, Bd. 176, S. 441 4a-8 (1957)

Aus der Neurochirurgischen Universit/~tsklinik (Prof. Dr. W. TONNIS) und dem Max-Planck-Institut fiir Hirnforschung, Abteilung fiir Tumorforschung

und experimentelle Pathologie (Prof. Dr. W. TONNIS), KSln

StSrungen im Zwischenhirn-Hypophysensystem bei Hirntumoren

Von

HERBERT BR[LMAYER und FRANK MARGUTH

Mit 5 Textabbildungen

( Eingegangen am 23. Februar 1957)

Vorausgegangene und in diesem Heft ver6ffentlichte Untersuchungen (BRILMAYER U. )]~ARGUTH) an Kraniopharyngeompatienten ermSglichten eine Differenzierung hypothalamiseher und hypophys/~rer Funktions- st6rungen, da diese Geschwulstart entweder isoliert intra-, rein supra- oder auch intra- und supraselli~r entwiekelt sein kann. Bei Kranken mit intrasellgr gelegenen Kraniopharyngeomen ergaben die Urinanalysen eine reduzierte Ausseheidung freier, alkaliempfindlicher Corticoide, einen er- hShten Natriumgehalt sowie eine leicht erniedrigte Kaliumkonzentration, d. h. eine verminderte Kalium-Natriumrelation (QK/Na) bei einer Stei- gerung der Gesamtkonzentration der beiden Kationen (SK ÷ Na). Die gleichen fiir eine Nebennierenrindenunterfunktion bzw. bei funktions- tfichtiger Nebennierenrinde im AO:rH-Test f/Jr eine Hypophysenvorder- lappenunter/unktion eharalcteristischen Befunde wurden auch beim chro- mophoben Hypophysenadenom gewonnen (BRILMAYER). Im Gegensatz hierzu fanden wir bei supraselli~ren Kraniopharyngeomen eine leicht er- hShte Corticoidausscheidung und bei normaler Kaliumkonzentration einen reduzierten Natriumgehalt des Urins; der QK/Na war dement- sprechend vergrSBert, die SK + Na verkleinert. Unter Beriicksichtigung der Topik dieser Geschwiilste sowie der herabgesetzten Konzentrations- leistung der Niere liegt es nahe, diese Befunde auf eine gestSrte Hypo- thalamus-Hypophysenhinterlappen/unktion zu beziehen. Bei Patienten mit intra- und supraselldr entwickelten Kraniopharyngeomen, die sowohl Hypophyse als auch Hypothalamus in Mitleidenschaft ziehen, ergab sich erwartungsgem~$ eine Verminderung der Corticoidausscheidung, der Relation yon Kalium- und Natriumkonzentrationen (QK/Na) und der Summe der Konzentrationen der beiden Ionen (SK + Na) im Urin.

442 I-~ERBERT BRI LMAYER und l~m~x I~IARGUTtI:

In Tabelle 1 sind diese Untersuchungsergebnisse aufgefiihrt. Zur Dar- stellung kommen - - wie auch in den folgenden Abbildungen - - die Mittel- werte yon Messungen an grSI3eren Patientenserien (es handelt sich fast ausschlielMich um Mehrfachbestimmungen), deren Standardabweichun- gen innerhalb der ffir biologische Untersuchungen zul~ssigen GrSBe bleiben.

Tabelle 1. Corticoid- und Na-K-Ausscheidung bei Patienten mit intraselldren, intra- und supraseUgren und supraselldren Tumoren

Kraniopharyngeom

supra- und intrasellar suprasell~.r lntrasell~r

y freie Corticoide z 530 135 150

m/~q/1 Natrium m~q/1 Kalium

Q K/~a S K + l~'a

102 42

0,41 144

125 35

0,28 160

166 44

0,27 210

1 Unter Beriicksichtigung des Lebensalters auf 500 7 pro Tag als normal bezogen.

Neben der Vorstellung, dab durch den Tumor je nach seiner sell~ren oder paraselli~ren Ausdehnung Hypophysen- oder Hypothalamusgewebe zerst6rt wurde, mul3 aber auch die M5glichkeit eines Reizzustandes des Hypothalamus-Hypophysenhinterlappen- oder des Hypophysen- vorderlappen-Nebennierenrindensystems in Betracht gezogen werden, zumal sich eine erhShte Aktivit~t des einen Funktionskreises yon einer Leistungsminderung des anderen mit unseren Mitteln nicht ein- deutig unterscheiden first. Aui3erdem weisen zahlreiche Untersuchungen (SARTORIUS, GAUNT, SLESSOR U . a . ) auf eine, im wesentlichen anta- gonistische Koppelung dieser beiden Funktionskreise hin. Als Beispiel fiir dieses antagonistische Verhalten, zumindest der yon uns heran- gezogenen Kriterien, sei TabeUe 2 angeffigt. Hier sind die Ergebnisse

Tabelle 2. Kalium. und Natrium-Ausscheidung bel Patienten mit sell~iren und paraselldren Prozessen und deren medikamentb'ser Behandlung

Tumorlokalisation

intraseH~r supraseHar

suprasell~r intrasell~r

Therapie

Adiuretin

ACTH

m~q/ l l~a r K

166 44 265 60

102 42 95 75

QK]I~a

0,27 0,32

SK + Na

210 350

0,41 144 0,79 170

der Kalium- und Natriumanalysen im Urin dargestellt, die bei intra- sell~ren Prozessen unter ACTH-Substitution und unter Adiuretin-

StSrungen im Zwischenhirn-I-Iypophysensystem bei Hirntumoren 443

behandlung yon Hypothalamusl~sionen (Diabetes insipidus) ermittelt wurden. Vergleichen wir diese Werte mit den Befunden bei unbehandelten Hypophysen- oder Hypothalamusausfiillen, so wird deutlich, dab die Kalium- und Natriumkonzentrationen im Urin einerseits zwischen Hypo- thalamusliision und ACTH-Behandlung und andererseits zwischen Hypo- physenausfall und Adiuretintherapie eine prinzipielle ~Lhnlichkeit auf- weisen.

Se//a. ~a/L 5 0 0 . . . . . . . . . ; '70 N(~

~ 250 . . . . . . . . . . . . . O0 K

Normal Sekundg)" 5ekundo~ ohne [rwe/>~ mi! Erwe#.

(52) (~3) (za)

QK/Na 0,38 0,30 0,29

SK ÷N'a 238 221 212

Abb. 1. Cor t icoid- u n d l~: -Na-Ausscheidung bei P a t i e n t e n m i t rSn tgeno log i sch n o r m a l e r u n d s e k n n d ~ r ve r~nde r t e r Sella

In Anbetraeht der groBen H~ufigkeit sogenannter sekund~rer Sella- ver~nderungen (TS~NIs und Mitarbeiter) schien die Bestimmung der Corticoid- und Elektrolytausscheidung aueh bei ]ern der Sella gelegenen Hirngeschwfilsten von Interesse zu sein.

Erw~hnenswert ist in diesem Zusammenhang, dab KRAus sehon 1933 auf Ver~nderungen des Hypophysengewichtes bei Hirngeschwiilsten hin- gewiesen hatte.

116 F~lle von GroB- und Kleinhirngeschwfilsten verschiedener Lokali- sa~ion wurden rSntgenologisch auf Entkalkungsvorg~nge im Bereich des Tiirkensattels und die Sellaweite mit Hilfe der Winkelmessung yon BSRG~RHO~F untersucht. Bei Patienten mit normalem Ti£rlcensattel sowie mit seIcundgren Sellaver~inderungen ohne Erweiterung des Lumen lag die Gorticoidausscheidung im Normbereich. Bei F~llen mit Sellaerweiterungen rand sich eine Verminderung der Corticoidausscheidung. Die Relation der Kalium- und Natriumkonzentrationen im Urin war bei Vorliegen einer nomalen Sella leicht zugunsten des Kalium, bei beiden Typen sekundgrer Sellavergnderungen zugunsten des Natrium verschoben. Die Summe der Konzentrationen yon Kalium und Natrium im Urin blieb - - als Mittelwert der Serienuntersuchungen ausgedrfickt - - im Bereich der Norm.

Da akute SchgdelinnendruckerhShungen nur selten sekundgre Sella- veri~nderungen zur Folge haben, wurde das Krankengut nach den klini- schen Zeichen der Hirndruckerh6hung geordnet. Bei Hirntumorkranken

444 HERBERT BRILMAYER u n d FRANK MARGUTH:

ohne Hirndruck~symptome ergaben alle unsere Messungen keine Abwei- chungen yon den Normalwerten. Bei alcuten Verlaufsformen mit Hirn- druckzeichen war die Gorticoidausscheidung bei entsprechendem Anstieg der Kalium- und Abfall der Natriumkonzentration im Urin erhSht. Die Summe der Konzentrationen der beiden Elektrolyte im Urin erniedrigt

H/mdfuc~

~ 500 . . . . -- 1TO

Ohne Xkuf Ahut und ~hronisch Chron/sch u. [~)Tklemn~ [/>Tklemm.

(16) (2~) (9 ) (57) (1o)

QK/I~a 0,28 0,76 1,20 0,30 0,21

SK +Na 237 175 149 232 62

Abb. 2. Corticoid- und K-Na-Ausscheidung bei Pat ienten mit aku ten und chronischen Verlaufen der Schttdelinnendruckerh6hung

sich. Noch ausgepr~gter waren diese Befunde bei Vorliegen von Ein- klemmungssymptomen nach akutem Verlauf.

F~lle mit chronisch gesteigertem Hirndrucl¢, wenn die Zeichen all- gemeiner Sch~delinnendrucksteigerung fiber Monate oder Jahre zurfick- zuverfolgen waren, wiesen zwar noch eine leicht erhShte Corticoidaus- scheidung auf, die Kalium- und Natriumelimination hatte sich aber nahe- zu normalisiert. Stellten sich jedoch bei diesen Fallen mit chronisch gesteigertem Hirndruck zus~tzlich EinIclemmungssymptome ein, so war eine starke Verminderung der Corticoid- und Elektrolyt- und besonders der Kaliumausscheidung nachweisbar.

Bei Zuordnung der Corticoid- und Elektrolytwerte im Urin zur Ge- schwulstart ergaben sich fiir das Oligodendrogliom, Astrocytom, Menin- geom und Neurinom keine yon der Norm wesentlich abweichende Werte. Patienten mit schnellwachsenden Gliomen, dem Glioblastoma multi- forme, oder mit einem Hydrocephalus internus occlusus verursachenden Spongio- oder Medulloblastom der hinteren Sch~delgrube zeigten eine ErhShung der Corticoidausscheidung.

T S ~ I s , SCHIEFER U. RAUSCH deckten Beziehungen zwischen der Form sekund~r ver~nderter Sellen und der Lokalisation der Geschwiilste auf, und M~LLER und Mitarbeiter wiesen morphologische Ver~nderungen im Hypothalamus-Hypophysenhinterlappensystem nach. Ebenso ergaben die vorliegenden Uxltersuchungen unterschiedliche Befunde bei Ein- teflung des Krankengutes nach der Tumorlokalisation. Parietal und occi-

StSrungen im Zwischenhirn-Hypophysensystem bei Hirntumoren 445

pital gelegene, raumfordernde Prozesse beeinfluBten weder die Ergebnisse der 0ortieoid- noch der Elektrolytanalysen im Urin. Bei Tumoren des Stirnhirns jedoch land sich eine Verminderung der 0orticoid- und der Kaliumausscheidung im Urin der Patienten (TSNNIS). Die Kranken mit

Tun;open

~-I'-"s°o~ -~-~-~o[--1 ]_._ . . . . . . . . . . ~ _ ~ _ N o ] t C [ _ _ ~ ] C t _ _ ~ t r - - l 1 L ,77oNa ~ 250 . . . . . . . . . . . . . . 60K

fronlal Par. -OCCl~O. Temporol Znffele~. (27) (13) (/o) (as;

QK/bIa 0,24 0,33 0,33 0,31

SK +Na 231 217 184 183 i

Abb. 3. Corticoid- und K-Na-Ausscheidung bei Hirntumorpatienten, geordnet nach der Lokalisation des Tumors

temporal gelegenen Geschwiilsten wiesen eine leichte ErhShung der Cor- ticoidausseheidung bei einer Verminderung der Kalium- und Natrium- elimination auf. ~hnliche Verh~ltnisse lagen auch bei Patienten mit in- /ratentoriellen Tumoren vor, bei denen die ErhShung der 0orticoidausseheidung die der temporalen Gruppe noch iiber- trifft.

Ix Abb. 4 sind die Mittel- werte der Gorticoidausschei- dung dargestellt. Es zeigt sich, dab die Werte bei jeder Tu- morlokalisation nach den je- weils gegebenen Hirndruck- verh~ltnissen ansteigen bzw. abfallen. Bei den frontalen Ge- schwfilsten ist das gleiche Ver- halten zu erkennen, lediglich mit dem Untersehied, dab sich

200 -- . -- Frozlgl - Temporol .I".

---Panete-occ/p#ol~ "".. 150 - " ....... Znfrotenlor/ell _ ./~ ~ "'.....

,o '1 o lh)'ndruck ¢ Aki# Aleut Chronlsck Chron.

+Elnhlemm. +Elnldemrn

Abb. 4. Verhalten der Corticoid-Ausscheidung bei Patienten mit ttirngeschwiilsten versehiedener

Lokalisation unter zunehmendem Itirndruck

die Oorticoidausscheidung - - entsprechend dem reduzierten Ausgangs- wert - - innerhalb eines tieferen Bereiches bewegt.

Ordnen wir unsere oben im einzelnen wiedergegebenen Befunde bei Patienten mit sellafernen Hirngeschwiilsten in das Schema ein, das an Hand derFeststellungen bei Kraniopharyngeomkranken gewonnen wurde, so erhalten wir Hinweise auf mSgliche FunktionsstSrungen des Zwischen- hirn-Hypophysensystems.

446 HERBERT BRILMAYER und FRANK ~.ARGUTH:

1. Eine erh5hte Corticoidausscheidung bei relativ erhShter Kalium- und veminderter Natriumkonzentration im Urin (erhShter QK/Na und reduzierte SK + Na) land sich beim supraselYireu Kraniopharyngeom. Die gleichen Befunde wurden bei Kranken mit akuten Hirndruc]c- symptomen erhoben. Nach artdiagnostischen Gesichtspunkten sind zu dieser Gruppe die rasch wachsenden Glioblastome zu rechnen. Im Falle des suprasell~ren Craniopharyngeoms dfirfte dieses Syndrom auf eine Beeintriichtigung des Hypothalamus-Hypophysen-Hinterlappensystems zurfickzuffihren sein. Bei sellafernen Tumoren kSnnte es jedoch in An- betracht der akuten Hirndrucksteigerung auch als Ausdruck einer akti- vierten Hypophysen-Vorderlappen-Nebennierenrindenfunktion gedeutet werden. Denn bei Patienten, die zusi~tzlich Einklemmungssymptome aufwiesen, erhShte sieh die 0orticoidausscheidung weiterhin, wohingegen eine weitere Verminderung der Konzentration von Kalium und Natrium im Urin ausblieb. Bei chronischen Verlaufsformen ohne Einklemmungs- symptomatik wurde eine nur leichte ErhShung der Corticoidausscheidung festgestellt. Die Summe der Konzentrationen yon Kalium und Natrium im Urin hatte sich bei diesen F~llen etwas fiber die Norm erhSht.

2. Eine Verminderung der Corticoid-, Kalium- und Natriumausschei- dung land sich bei Kranken mit intra, und suprasellgr entwickelten Kraniopharyngeomen, was mit einer Beeintr~chtigung oder einem Aus- fall beider Systeme in Zusammenhang gebracht werden dtirfte. Ein ent- sprechendes Verhalten boten Patienten, bei denen nach monate- und jahrelangem Bestehen einer Sch~delinnendruckerh6hung Einklemmungs- symptome auftraten.

3. lntrasellgr entwickelte Craniopharyngeome bzw. ehromophobe Hypophysenadenome verursachten eine verminderte Corticoidausschei- dung und eine stark erhShte Natriumelimination (reduzierter QK/Na und erh5hte SK + Na) im Urin. Ein analoger Befund konnte bei Ord- nung nach lokalisatorischen Gesichtspunkten bei Kranken mit Stlrnhirn- geschwi~lsten erhoben werden. Ob dieser Befund als l~olge eines Reiz- effektes auf das Hypothalamus-Hypophysen-Hinterlappensystem oder als Beeintr~chtigung der (mSglicherweise Hypothalamus~)Hypophysen- Vorderlappen-Nebennierenrindenfunktion zu interpretieren ist, sei dahin- gestellt. Dal3 frontal gelegene Hirngeschwfilste im Gegensatz zu den parietal und occipital lokalisierten derart signifikante Veri~nderungen zeigten, l~Bt daran denken, dab die bei Stirnhirngeschwiilsten so ausge- pr~gte Massenverschiebung in axialer Richtung sich auf Hypothalamus und Hypophysenstiel auswirkt.

4. Eine ErhShung der Corticoidausscheidung bei Verminderung so- wohl der Kalium- als auch der Natriumkonzentration ohne die Ver- schiebung der Kalium-Natrium-Relation, die ffir eine Hypophysen- vorderlappen-Nebennierenrindenfiberfunktion charakteristisch ist, wurde

StSrungeu im Zwisehenhirn-Hypophysensystem bei Hirntumoren 447

bei Kranken mit infratentoriellen und - - allerdings weniger deutlich - - bei Patienten mit temporalen Hirntumoren beobachtet. In Anbetracht der hochgradigen Erweiterung des dritten Ventrikels bei den infra- tentoriellen und der bekannterweise besonders nach medial auf den Hy- pothalamus gerichteten Massenverschiebung bei temporalen Geschwiil- sten sind diese etwas atypischen Befunde im Sinne der 1. G r u p p e - - der suprasell~ren Kraniopharyn- geome - - ehestens als Ausdruck einer Hypothalamusunterfunk- tion zu deuten.

Die wesentlichen Punkte dieses Interpretationsversuches sind in Abb. 5 schematisch wiederge- geben.

Als therapeutische Konsequenz erSffnet sich auf Grund der ge- schilderten Untersuchungsergeb- nisse der Corticoid- und Elek- t rolytanalysen im Urin die Aus- sicht, durch Eingriffe in den Elektrolythaushalt , entweder

direkt durch entsprechende Elek- t rolytzufuhr oder indirekt durch eine Behandlung mit Hypophysen-

/IVL Zll NIVR HIIL L~slbns~rp:

A A N°rmal

Akuter lIFndruck h ," , u.L%klemm./\

~lmUasfom ,Z'X Suprasella~

Chron./~n druck un# El~Tklemmung ~ A Zntmusuprose/L

Front~le Turnoren ~ A Zn#oselldr

YnPrafeo/or/el/e A A ('$anrosella'r ~) (Tempora/e Tam.)

Abb. 5. Hypothalamus-Hypophysen-Hinter- lappen (ZH-HHL). und Hypophysen - Vorder-

lappen-Ne ben uierenrinden (HVL-NNR)- Funktlon bei sellafernen Hirntumoren

bzw. Nebennierenrindenhormonen oder Carboanhydrasehemmstoffen usw., den Wasserhaushalt zu regulieren und Nebennierenrindeninsuf- fizienzerscheinungen zu verhfiten.

Zusammenfassung Anatomisch als seller oder suprasell~r definierte Prozesse sind yon

charakteristischen Befunden der Nebennierenrinden-Hormon- und Elek- trolytausscheidung im Urin begleitet. An Hand entsprechender Unter- suchungen bei Kranken mit sellafernen Hirntumoren werden StSrungen im Zwischenhirn-Hypophysensystem beschrieben, die als Folge gestei- gerten Hirndrucks bzw. einer Massenverschiebung gedeutet werden kSnnen.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstiitzte dankenswerterweise die Durchfiihrung dieser Untersuchungen.

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Dr. ~-TERRERT BRILMAYER und Dr. FRA~rK MARGlrrH, KSln-Lindenthal, Neurochirurgische Universit~tsklinik