Zbl. Vet. Med. A, 20, 647-653 (1973) @ 1973 Verlag Paul Parey, Berlin und Hamburg ISSN 0044-4294/ASTM-Coden: ZVRAAX

Aus dem Schoubra Humanmedizinischen Labor

und dem Physiologischen Institut der Veterinarmedizinischen Fakultat Kairo, V . A. R.

Direktor: Ass. Prof. Dr. M. K . Soliman

Direktor: Prof. Dr. H . Nasr

Uber die Blutveranderungen bei Ratten nach Verf iittern einer Tocopherol- und Ubichinon-Mangeldiat

4. Veranderungen des Blutbildes und der Blutgerinnungsfaktoren bei Ratten mit Vitamin-E-Mange1 nach StreB

Von

M. K. SOLIMAN

Mit 4 Tabellen

(Eingegangen am 26. Mai 1972)

Untersuchungen uber die Beziehung des Vitamin E zu den endokrinen Drusen wurden auf Grund klinischer Befunde schon bald nach der Entdeckung dieses Stoffes angestellt, ohne dai3 bis heute einwandfrei geklarte Zusammen- hange gefunden wurden. Interessant aber ist, wie von WISS und Mitarbeitern (1962) festgestellt wurde, dai3 die Nebennieren und die Hypophyse mit Ab- stand die tocopherolreichsten Organe sind. BOGUTH und FRENZEL (1967) fanden, dai3 die Funktion der Nebennierenrinde im Vitamin-E-Mange1 unge- stort ist. Desgleichen ist die Fahigkeit des HVL, diese zu stimulieren, nicht verandert. Diese Ergebnisse entsprechen einer durch periphere Ursachen ge- steuerten Produktionseinschrankung von ACTH, wie auch von TONUTI (1 943) vermutet wurde.

In der Literatur findet man verschiedene Angaben uber die Wirkung von ACTH und Cortison auf die Blutgerinnung. Das ACTH hat eine thrombose- begunstigende Wirkung auf die Blutgerinnung. Der Mechanismus ist unbe- kannt. EISENMENGER und Mitarbeiter (1 952) berichteten uber eine Hyperkoa- gulabilitat des Blutes unter ACTH Wirkung ohne eine Veranderung des even- tuellen Defizits von Prothrombin, Fibrinogen oder Thrombozyten.

I n Weiterfuhrung der Versuche von SOLIMAN (1973 a, b, c) uber die Blut- veranderungen bei Ratten nach Verfuttern einer Tocopherol- und Ubichinon Mangeldiat wird hier uber die Veranderungen der Blutbestandteile sowie der Gerinnungsfaktoren bei Vitamin-E-Mangelratten unter Strei3 berichtet.

648

Plasmawer te I Mg / 100 ,Iy)

Na K Ca P (Anorg.) Mg Na : K Ca : P Ca : Mg

M. K. SOLIMAN

Ver suc hsratten

Vit . -E - Mangel Vit.-E-Mangel + StreO

370.60 f. 1.12 360.50 t 4.12 21.30 2 0.27 ' 10.80 : 0.36 4.27 t 0.12 1.17 t 0.04

17.90 f. 0.12 10.86 t 0.27 4.18 t 0.21 1.70 t 0.07 20.70 16.90 2.59 2.52 6.39 9.23

Versuchsanordnung und Methodik Eine Versuchsserie bestand jeweils aus: 1. Ratten, die einer Vitamin-E-Chinon-Mangeldiat unterzogen wurden. 2. Vitamin-E-Mangelratten, die zur Strei3-Auslosung 30 Min. in der

Spezialdrehmaschine umgedreht wurden. Die Tiere wurden nach drei Stunden durch Entbluten in Chloroform-

narkose getotet und das Blut wurde mittels Natriumzitrat (3,6 O/o, '1 : 9) gewonnen.

Die Durchfuhrung der verschiedenen Untersuchungen erfolgte nach den Methoden, die in einer friiheren Arbeit beschrieben wurden (SOLIMAN, 1973 a, d).

Ergebnisse Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1-4 aufgefuhrt. Nach StreB liesen sich bei Vitamin-E-Mangelratten gewisse hamatolo-

gische Veranderungen wahrnehmen. Auffallend sind die Unterschiede im Diff e- rentialblutbild mit einer starken Abnahme der Lymphozyten und Eosino-

Btutwerte

Rote Blutkerperchen lo6 / mm3 Hb (g / 100 m l Blut)

Retikulozyten (%) Vot (pm31

Hb - Konz. 1%) WeiOe Btutkorperchen lo3 / mm3 L y m p hoz y te n ( % 1 Neutrophilen ( % I Eosinophilen I % ) L : N

Hkt (VOl. %)

Hb, IP9)

Tabelle 1

Versuchsratten

l i t . -E - Mangel (Kontrollen'

9.96 2 0.59 17.04 2 0.34 49.00 I 0.70 2.50 t 0.28

49.20 17.11 34.17

7.56 0.57 62.28 f 1.90 30.28 2 1.80 4.02 t 0.59

2.13

Vit. - E - Mangel + Stren

9.42 t 0.23 16.55 2 0.33

3.62 ? 0.54 51.61 17.56 34.02

8.50 2 0.51

46.85 I 4.13' 0.57 f 0.12'

0.85

48.65 I 0.72

45.57 f 4.14.

Uber die Blutveranderung bei Ratten / 4. 649

Blutwer te [mg I100 m l )

Kreatin Kreatinin Glutathion

philen sowie einem entsprechenden Anstieg der neutrophilen Leukozyten (Tab. 1). Das Absinken der Lymphozyten sowie der Schwund der eosinophilen Leukozyten im peripheren Blut zeigen deutlich die Funktionstuchtigkeit der Nebennierenrinde im Vitamin-E-Mangel. Nach einem Strei3 ist die Kalium- und Glutathionkonzentration erhoht und der Magnesiumgehalt herabgesetzt (Tab. 2 ,3) .

Versuchsratten

Vit. - E - Mangel Vit. - E - Mangel + StreO

3.18 f 0.10 1.68 t 0.05

109.60 f 1.47

2.75 : 0.08' 1.29 t 0.17

141.50 t 1.66'

Tabelle 3

? Mittlerer Fehler des Mittelwertes + Signifikante Abweichung vorn Kontrollwert (P = 0,Ol)

Nach Strei3 sind die betrachtlichen Veranderungen der Blutgerinnungs- faktoren bei Vitamin-E-Mange1 besonders deutlich. Die Thrombozytenzahl sowie der Cholesteringehalt ist erhoht, und die Gerinnungs-, Thrombin-, Prothrombin- und partielle Thromboplastinzeit sind abgekurzt. Der prozen- tuale Anteil an Gerinnungsfaktoren 11, V, VI und X ist gestiegen.

Diskussion O b aui3er den gezeigten Wirkungen des Vitamin E noch eine spezifische

Vitamin-Wirkung besteht, ist unklar. Immerhin sind Beziehungen in erster Linie zu den endokrinen Driisen erkannt worden. Schon im alteren Schrifttum ist die Frage der Korrelation des Tocopherols zu den Nebennieren und der Hypophyse aufgeworfen worden, handelt es sich doch bei beiden endokrinen Organen um sehr Vitamin-E-reiche Gewebe (HILL, 1957). In neuerer Zeit sieht HEINSEN (1 954) im Vitamin E einen Regulator des Hypophysen-Zwischen- hirnsystems. BURKHARD und Mitarbeiter (1968) berichteten, dai3 Norepine- phrine bei Vitamin-E-Mangelratten im Gehirn und Herz herabgesetzt wurden.

Im peripheren Blut wird die Zahl der Lymphozyten und eosinophilen Leukozyten stark vermindert, wahrend die Neutrophilen sowie die Gesamt- zahl der Leukozyten angestiegen ist. Ahnliche Befunde sind auch bei Normal- ratten (SOLIMAN, 1963) beim Injizieren von A C T H oder Cortison beschrieben worden. Diese Blutveranderungen entsprechen ebenfalls einer erhohten Funk- tion der Nebennierenrinde, wahrend das Vitamin E bzw. sein Fehlen keinen besonderen unmittelbaren Einflui3 auf das weii3e Blutbild haben (SOLIMAN, 1973 a, b).

Die Erythrozyten- und Retikulozytenzahl sowie der Hb- und Hkt-Ge- halt werden bei Normalratten unter Strei3 vermehrt (SOLIMAN, 1973 e). Bei Vitamin-E-Mange1 blieben jedoch obige Werte ziemlich konstant, die Throm- bozytenzahl aber ist erhoht.

Der erhohte Plasmacholesteringehalt nach Strei3 bei Vitamin-E-Mangel- ratten ist wahrscheinlich durch herabgesetztes Nebennierencholesterin hervor- gerufen worden (Tab. 4). Ahnliche Befunde wurden von einigen Autoren bei Normalfallen beschrieben (SZAMOSI u. Mit., 1968).

BOUNAMEAUX und Mitarbeiter (1954) fanden, dai3 Cortison oder A C T H anfanglich eine Verkurzung und spater eine Verlangerung der Blutungszeit

650 M. K. SOLIMAN

Blutwerte

Gerinnungszeit Imin 1 Thrombinzeit ISek.) Prothrombinzeit I Sek. Prothrombin % PTTZeit ISek.) Faktor 11 1%) Faktor V 1%) Faktor V I I 1%) Faktor X 1%) Thrombozytenzahl [lo' / mm3 1 Cholesterin lmg I100 m l )

sowie eine Hemmung der Plattchenagglutination in vitro verursachen. Der Prothrombinspiegel ist erhoht (CHATTERJEA u. SALMON, 1954). Das Cortison zeigt keine Herabsetzung der Antikoagulantienwirkung, obwohl es eine Hyperkoagulabilitat erzeugen kann (ZSAMBOURAS, 1961). Bei Stref3 und bei emotionellen Belastungen auf Grund erhohter Aktivitat der antihamophilen Globuline und des Thrombozytenfalrtors 111 lrcmmt es zu einer mehr oder weniger erhohten Gerinnungstendenz. Weiterhin ist eine gleichzeitige Aktivi- tatsabnahme der Faktoren V, VII und eine leichte Verminderung des Pro- thrombins anzutrefien (OGSTON u. Mit., 1962). Bei hoher Adrenalindosierung

Versuchsratten

Vit. - E - Mangel

4.90 t 0.18 1.75 2 0.10 28.50 t 0.40 19.50 t 0.82* 18.40 t 1.02 16.75 t 0.82 66.00 2 6.14 85.80 t 5.02y 27.00 t 0.77 24.00 t 1.10 88.67 2 1.20 65.00 t 2.30' 107.50 2 5.88 97.50 2 3.82 80.20 t 4.50. 99.50 2 2.32 70.00 t 3.60' 496.00 2 1.15 531.00 t 5.60' 75.20 t 4.91 89.80 t 3.24 y

Vit. - E - Mangel StreO

90.00 t 3.80y

Tabclle 4

fand LEIBETSEDER und HOLZKNECHT (1 964) eine Hemmung der Blutgerinnung, obwohl bei niedriger Adrenalinzufuhr die Blutgerinnung beschleunigt ist (WACHHOLDER u. Mitarb., 1961).

Eine Steigerung der Aktivitat der Gerinnungsfaktoren 11, V, VII und X (Prothrombinfaktoren) durch Strei3 bei Vitamin-E-Mange1 ist von COSGRIFF (1951) bei Normalratten gefunden worden. HORSTER (1961) fugt hinzu, dai3 nach Strei3 im Gerinnungssystem, auger dem Anstieg der Thrombozyten, eine Verkurzung der Blutungs- und Gerinnungszeit bei gleichzeitiger of t drama- tischer Abnahme des Fibrinogens eintreten kann. Diese konnte zu thromboem- bolischen Komplikationen fiihren. Die Steigerung der Kapillarfestigkeit durch ACTH ist fur die Behandlung bestimmter Blutungsubel besonders wichtig.

CARE (1960) behauptet, dai3 enge Beziehung zwischen der Magnesium- konzentration und der Nebennierenrinde besteht. Bei Vitamin-E-Mangelratten wurde der Mg-Gehalt herabgesetzt und die K-Konzentration signifikant erhoht.

Die wesentlich starker und schneller eintretende Wirkung des Strei3 bei Vitamin-E-Mangelratten in diesem Versuch deutet darauf hin, dai3 die Hypo- physe no& funktioniert. O b das Vitamin E durch die ACTH-Produktion eine Strei3wirkung im Sinne von SELYE besitzt, ist nicht geklart.

Zusammenf assung Es wurden Beziehungen zwischen Vitamin E und den Nebennieren bei

Gegenuber unbehandelten Vitamin-E-mangel ratten zeigten die mit Strei3 Ratten untersucht.

wesentliche hamatologische Unterschiede:

Ober die Blutveranderung bei Ratten / 4. 65 1

1, Nach Strei3 vermindert sich die Eosinophilen- und Lymphozytenzahl, rrobei die Neutrophilen- und Retikulozytenprozentzahl zunimmt. Die Stimu- lierung der Nebennierenrinde bei Vitamin-E-Mangelratten durch Strei3 IaGt darauf schlieflen, dai3 im Vitamin-E-Mange1 die Corticosteronbildung nicht eingeschrankt ist.

2. Die Kalium- und Glutathionkonzentration ist erhoht, wobei der Mag- nesiumgehalt abnimmt.

3 . Im Gerinnungssystem kcmmt es aui3er dem Anstieg der Thrombo- zytenzahl und des Cholesteringehaltes zu einer Verkurzung der Gerinnung-, Thrombin-, Partiellthromboplastin- und Prothrombinzeit. Es besteht auch gleichzeitig eine Aktivitatsabnahme der Gerinnungsfaktoren 11, V, VII und X.

Summary Blood changes in rats fed diets deficient in tocopherol and ubiquinone

4. Changes in the blood picture and blood clotting factors in vitamin E deficient animals subjected to stress

Relationships between vitamin E and the adrenals were studied in rats. Vitamin E deficient rats subjected to stress showed significant haematological differences from normal rats.

I . After stress the eosinophils and lymphocytes fell while the neutrophils and the reticulocyte percentage rose. Stimulation of the adrenal cortex of vitamin E deficient rats by stress showed no reduction in the formation of corticosterone in these animals.

2. Potassium and glutathion concentrations increased, while magnesium decreased.

3 . The clotting system shows an increase in the number of thrombocytes and a rise in cholesterol and reduction in clotting, thrombin, partial thrombo- plastin, and prothrombin times. At the same time there is a reduced activity of clotting factors 11, V, VII and X.

Resume Sur les modifications sanguines chez les rats

aprts un regime deficient en tocopherol et ubiquinone 4. Modifications de la formule sanguine et des facteurs de la coagulation

avec une avitaminose E aprks un stress On examine les relations entre vitamine E et surrknales chez les rats.

Les rats avec une avitaminose E, ayant subi un stress, prksentent de nettes diffkrences, par rapport aux rats carencks non traitks:

1. Apris le stress, le nombre des kosinophiles et des lymphocytes, ainsi que le pourcentage des neutrophiles et des rktilocytes augmentent. I1 sc produit une stimulation des surrknales chez les rats avec une avitaminose E, sous l’action du stress; il n’y a donc pas de rkduction dans la formation de la corticostkrone chez ces animaux.

2. La concentration du potassium et du glutathion augmente, alors que la teneur en magnksium diminue.

3 . Dam le systkme de la coagulation, on observe, outre une augmentation du nombre des thrombocytes et de la teneur en cholestkrol, une diminution du temps de la coagulation, de la thrombine, thromboplastine partielle et pro- thrombine. On observe simultankment une diminution de l’activitk des facteurs 11, V, VII et X de la coagulation.

652 M. K. SOLIMAN

Resumen Sobre las modificaciones hematolhgicas en ratas

tras administrar una dieta deficitaria en tocoferol y ubiquinona 4. Modificaciones

del cuadro hemhtico y de 10s factores de coagulaci6n de la sangre deficitarias de vitamina E despuCs de padecer un stress

Se examinaron las relaciones entre vitamina E y 10s adrenes en ratas. Frente a las ratas carenciales de vitamina E no tratadas, las sometidas a stress presentaban diferencias hematolbgicas esenciales:

1. Tras el stress se aminora la cifra de neutrbfilos y reticulocitos. La estimulacibn de la corteza anterrenal en ratas deficitarias de vitamina E mediante stress permiten inferir que en la carencia de vitamina E no queda limitada la formaci6n de corticoesterona.

2. Las concentraciones de potasio y glutati6n se hallan aumentadas, disminuyendo el contenido en magnesio.

3. En el sistema de coagulacih se registra, aparte del aumento de la cifra de trombocitos y del contenido en colesterina, el acortamiento de 10s tiempos de coagulacibn, trombina, tromboplastina parcial y protrombina. Simultheamente se aprecia la disminucibn de actividad de 10s factores 11, V, VII y X de coagulacidn.

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Anschrift des Verfassers: Ass. Prof. Dr. M. K. SOLIMAN, Institut fur Physiologie, Vet. Med. Fakultat, Giza, V. A. R.