Gedruckt mit Genehmigung der medizinischen Fakultät der Universität Halle-Wittenberg Dekan: Geh. Med.-Rat Prof. Dr. J. Veit Referent: Professor Dr. Mohr ISBN 978-3-662-244 78-4 ISBN 978-3-662-26622-9 (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-26622-9 Unter den Substanzen, die imstande sind, rote Blutkörper chen aufzulösen, spielen die Lipoide eine besondere Rolle. Wenn auch die eigenartige Wirkungsweise dieser Stoffe im Organismus bisher nur zum Teil geklärt ist, so haben sie doch in den letzten Jahren eine außerordentliche Bedeutung für die gesamte Biochemie erlangt. Es ist sehr wahrscheinlich, daß sie die Träger einer ganzen Reihe von Lebenserscheinungen der Zelle sind und Wirkungen entfalten, die bisher zum Teil ausschließlich den Eiweißkörpern zugeschrieben wurden. Nach den Untersuchungen von Overton bildet den Abschluß der Zelle gegen die Umgebung eine aus Lipoidstoffen bestehende semipermeable Membran, deren Vorhandensein biologisch sichergestellt ist, wenn sie sich auch histologisch nicht nachweisen läßt. Diese Membran regelt den gesamten Stoffwechsel der Zelle; alle Substanzen, die in die Zelle hinein gelangen oder sie verlassen, sind von ihr abhängig. Doch nicht nur in dieser Grenzschicht, auch intracellulär kommen Lipoidstoffe vor, die für die Funktionen der Zelle von ebenso vitaler Bedeutung sind, wie jene. Auch in der Pathologie haben die Lipoidsubstanzen in letzter Zeit größeres Interesse und größere Bedeutung erlangt. Es scheint, daß sie unter mancherlei Bedingungen als Gifte im Körper auftreten können. Am bekanntesten und am meisten studiert ist ihre lytische Wirkung, die sich auf fast alle Zellen, insbesondere auf die roten Blutkörperchen erstreckt. Eine Anzahl von Forschern spricht deshalb den Lipoidstoffen eine große Bedeutung für die Erklärung mancher anämischer Zustände zu, zumal auch experimentelle Untersuchungen dafür Anhaltspunkte ge liefert haben. Bekannt sind die Versuche von Faust und Tallquist1), die in der Leibessubstanz des Botriocephalus latus mittels Extraktion mit Alkohol und Äther einen blutkörperzerstörenden Stoff gefunden 1) Faust und Tallquist, Uber die Ursachen der Botriocephalus anämie. Arch. f. experim. Pathol. u. Pharmakol. 57, Heft 5 u. 6. 1* 4 haben, der seiner chemischen Konstitution nach einen Cholesterinester der Ölsäure darstellt. Es spricht vieles dafür, daß diese Substanz bei der Bandwurmanämie als hämotoxisches Prinzip eine wichtige Rolle spielt, zumal es Tallquist gelungen ist, durch Verfütterung oder In· jektion von Ölsäure bei Tieren das klinische Bild der Anämie zu er· zeugen. Unter diesen Umständen war es verständlich, daß auch die Befunde von lipoiden Hämolysinen in normalen und pathologisch ver· änderten Organen großes Interesse erregten. So fanden Berger und Tsuchyia1) in der Darmschleimhaut perniziös Anämischer stark hämo· lytisch wirkende Lipoidsubstanzen. Die Ansicht, daß die perniziöse Anämie auf ein vom Magendarmkanal aus wirkendes Gift zurückzuführen sei, könnte damit eine neue Stütze erhalten. Jedoch haben in aller letzter Zeit Ewald und Friedberger9) den Befund nicht bestätigen können. Bemerkenswert ist auch der Befund von ebenfalls aus Ölsäure bestehenden Hämolysinen in der Placenta von normalen und eklampti schen Frauen (Mohr und Freund3) Der Gedanke liegt nahe, daß ge· wisse anämische Zustände in der Schwangerschaft auf einen vermehrten Übergang von derartigen Giften ins Blut zurückzuführen sind. Beson ders reichlich findet man die hämelytischen Substanzen bei der Auto lyse von Organen und in Organen, die bei Vergiftungen und anderen klinischen Zuständen der Verfettung anheimgefallen sind (z. B. Vergiftung mit P, perniziöse Anämie). Die Organverfettungen, die eine Begleit· erscheinung verschiedener Formen der Anämie sind, erscheinen so in einem anderen Lichte als bisher. Früher nahm man an, daß diese V~r­ fettungen die Folgen mangelhafter Oxydation seien, bedingt durch den infolge der Verarmung an Hämoglobin vorhandenen Sauerstoff mangel. Von einem wirklichen Mangel an Sauerstoff und Hemmung der Oxydation kann aber in allen in Betracht kommenden Fällen nicht die Rede sein. Es muß deshalb die Verfettung eine andere Ursache haben. In einer späteren Periode wurde dann von Rosenfeld eine andere Anschauung über die Organverfettungen begründet, Durch zahlreiche, in verschiedener Weise variierte Versuche glaubt dieser Autor den Nachweis erbracht zu haben, daß es eine Degenerationsverfettung über haupt nicht gibt. Alles Fett, das in den Organen unter pathologischen Verhältnissen auftritt, ist aus den Fettdepots des Körpers herstammendes Infiltrationsfett. Doch hat diese Rosenfeldsehe Hypothese in der letzten Zeit immer mehr an Boden verloren. Seitdem man die Wichtigkeit der in der Zelle vorhandenen Lipoidsubstanzen kennen lernte, hat auch der Begriff der fettigen Degeneration eine Wandlung erfahren. Vor nicht allzulanger Zeit verstand man hierunter eine Entstehung von Fett aus Eiweiß. Die Möglichkeit und das Vorkommen einer solchen im 1) Barger und Tsuchyia, Arch. f. klin. Med. 96, 252, 1911. 9) Deutsche med. Wochenschr. 1913, Nr. 27 u. 30. 3) Mohr und Freund, Zur Pathogenese der Eklampsie. Berl. klin. Wochenschr. 1908, Nr. 40. 5 Organismus ist aber bisher mit Sicherheit nicht erwiesen. Daher ist Rosenfeld beizustimmen, wenn er eine Fettdegeneration in diesem Sinne als unwahrscheinlich ablehnt. Andererseits geht dieser Autor aber entschieden zu weit, wenn er meint, man könne alle überhaupt vor kommenden pathologischen Verfettungen durch Infiltration aus den Fett depots des Körpers erklären. Daß eine Degenerationsverfettung tat sächlich vorkommt, wird neuerdings fast allgemein angenommen (F. Kraus, Aschoff usw.). Nur entsteht das dabei auftretende Fett eben nicht aus dem Eiweiß, sondern aus den Lipoiden der Zelle, die durch das ein wirkende lipoidlösliche Gift in Freiheit gesetzt werden. Speziell für die Organverfettung bei der perniziösen Anämie nimmt Mohr1) an, daß die Verfettung nicht die Folge der Anämie, sondern möglicherweise ihre Ur sache, jedenfalls ihr koordiniert sei, indem die hämelytischen Organ lipoide ins Blut gelangen und dort die Erythrocyten zerstören. Auch bei anderen mit Verfettungen und anämischen Zuständen einhergehenden Krankheiten ist dieser Kausalnexus nicht a limine abzuweisen. Be merkenswerterweise sieht man den Vorgang sogar bei der Wirkung der chemischen Blutgifte, z. B. beim Toluylendiamin. Wie Joannovicz und Pick2) gezeigt haben, macht dasselbe, wie auch viele andere Blut gifte, eine hochgradige Degeneration der Leber und erst sekundär auf dem Wege über die Organverfettung werden die Erscheinungen der An ämie hervorgerufen. Mohr hat nun die Ansicht vertreten, daß die Organverfettung kein einheitlicher Prozeß ist, sondern sich aus 2 Vor gängen zusammensetzt: aus der Fettmetamorphose infolge der De komposition der Organzellen und aus der Fettinfiltration. Nur die aus den Organzellen freiwerdenden Lipoide sind imstande, rote Blutkörperchen zu zerstören, während dem aus den Depots herstammenden Transport fett diese Fähigkeit nicht zukommt. Diese Ansicht fand eine Bestäti gung durch die Versuche Maidorns3), der besonders die durch zwei Blutgifte - das Toluylendiamin und den Phosphor - erzeugten Leber verfettungen auf ihre hämelytische Fähigkeit in vitro untersuchte. Er kommt ebenfalls zu dem Schlusse, daß nur das "Degenerations fett" hämelytisch wirkt, das Inilltrationsfett dagegen gar nicht oder doch nur in dem Grade, als ihm freie, ungesättigte Fettsäuren bei gemengt sind. In Fortsetzung der Maidornsehen Versuche stellte ich mir die Aufgabe, auch eine Reihe anderer durch verschieden artige Momente erzeugte Leberverfettungen von diesem Ge sichtspunkte aus zu prüfen und hinsichtlich ihres biologischen 1) Mohr, Zur Biologie und Chemie der Organverfettung. Verhdl. d. Ges. Deutsch. Naturf. u. Ärzte 1910 und Oppenbeimers Handb. d. Biochem. 4. 9) J oannovicz und Pick, Beitrag zur Kenntnis der Toluylen diaminvergiftung. Zeitschr. f. experim. Pathol. u. Ther. 6, 185ft. 3) Maidorn, Zur Chemie der Blutgiftanämien. Bioohem. Zeitsohr.1912. 2 6 Verhaltens, i. e. ihrer hämolytischen Wirksamkeit, miteinander zu vergleichen. Gleichzeitig wurden Versuche angestellt, die den Einfluß der Traubenzuckerfütterung auf die Verfettung zeigen sollten. Maßgebend war dabei der Gedanke, daß möglicherweise auf diese Weise Infiltrations- und Degenerations fette unterschieden werden konnten. Als Paradigmata wurden Leberverfettungen gewählt, die erzielt waren: 1. durch Hungern, 2. " Phloridzin, 3. " acute Toluylendiaminvergiftung, 4. " chronische " 5. " Überhitzung, 6. " postmortale Autolyse. Für jeden Versuch wurden zwei möglichst gleichgroße Tiere (Kaninchen) verwendet und aus den beiden Resultaten jeweils das Mittel gezogen. Wichtig ist, daß auch die überhitzten, sowie die mit Phloridzin und Toluylendiamin behandelten Tiere während der ganzen Dauer des Experimentes ohne Nahrung blieben. Gleichzeitig wurden immer zwei Paralleltiere auf dieselbe Weise behandelt, daneben aber mit Trauben zucker gefüttert. .Als Extraktionsmethode benutzte ich die von J oannovicz und Pick im Jahre 1909 beschriebene, nach der auch Maidorn arbeitete: Kochen mit Alkohol, Extraktion mit .Äther im Soxhlet, Fällung ·der Phosphatide und einiger anderer störender Substanzen durch Aceton, Aufnahme des zur Trockne eingeengten ätheracetonlöslichen Rückstandes in Methylalkohol. Die methylalkohollösliche Fraktion besteht aus einem Gemenge verschiedenartiger Lipoide und enthält nach den Untersuchungen von Joannovicz und Pick die Hauptmasse der hämolytisch wirksamen Fettsubstanzen. Der Methylalkohol eignet sich ganz besonders gut für diese Versuche, weil er selbst im Gegensatz zum .Äthylalkohol keine oder nur geringe blutkörperchenauflösende Wirkungen entfaltet. Es ergibt sich also hieraus der große Vorteil, daß man die Extrakte in Lösung, statt - wie es bei den älteren Methoden, z. B. der Auf schwemmung in Kochsalzlösung, der Fall war - in Emulsion auf ihre hämolytische Fähigkeit prüfen kann. Ob es sich allerdings hierbei um echte Lösungen handelt, erscheint mir zweifelhaft. Einige Extrakte blieben bei der Aufnahme in wenig Methylalkohol zunächst trübe und undurchsichtig, und erst bei allmählichem Zugießen von weiteren Quanti täten Methylalkohol hellten sie sich ganz plötzlich auf. Am aus geprägtasten zeigten dieses Verhalten diejenigen Extrakte, die, wie sich später herausstellte, sehr stark hämolytisch wirkten. Ob man hiernach zu dem Schlusse berechtigt ist, daß der Methylalkohol für freie Fett säuren ein geringeres Lösungsvermögen als für andere Fette besitzt kann ich nicht entscheiden. 7 Das hämolytische System von Maidorn änderte ich dahin ab, daß ich größere Quantitäten Blut zu den Versuchen verwendete, und zwar durchweg 1 ccm einer 5 Ofoigen Hammelblutkörperchenaufschwem mung in 0,850foiger Kochsalzlösung. Infolgedessen waren natürlich auch größere Extraktmengen zur Erzeugung kompletter Hämolyse erforder lich. Da ich aber von vornherein nur mit Methylalkohol verdünnte, ergab sich die Möglichkeit einer zu starken Konzentration desselben gegenüber der Blutkörperchenaufschwemmung und damit die Gefahr einer störenden durch den Methylalkohol hervorgerufenen Eiweißfällung. Dieses suchte ich nach Möglichkeit dadurch zu vermeiden, daß ich die Gesamtflüssigkeit durch Kochsalzlösung auf ein höheres Volumen auffüllte, und zwar in jedem Falle auf 4 ccm. Wie ich festgestellt hatte, war in dieser Konzentration 0,6 ccm Methylalkohol der gerade nicht mehr hämo lytisch wirkende Grenzwert. Dieses Quantum durfte daher nicht über schritten werden, um nicht etwa durch Methylalkohol allein Hämolyse zu erzeugen. So ergab sich folgendes Schema: Methylalkohol- 50Joige Hammelblut- Versuch 0,850foige extrakt körperchen- Nr. NaCl-Lösung aufschwemmung ccm 1 0,6 2,0+0,4 I 2 0,5 2,0+0,5 3 0,4. 2,0+0,6 4 0,3 2,0 + 0,7 je 1 com 5 0,2 2,0+0,8 6 0,1 2,0+0,9 7 3,0 Nachdem hiernach die hämolytisch wirkende Extraktmenge im Groben bestimmt war, versuchte ich den Grenzwert noch genauer zwischen zwei Gliedern zu ermitteln, indem ich 10 Stufen dazwischen einschob, die untereinander eine Differenz von je 0,01 ccm aufwiesen. Die Versuchstiere befanden sich bei Beginn in einem als normal zu bezeichnenden, einzelne - wie z. B. die zur chronischen Toluylen diaminvergiftung verwendeten - sogar in einem sehr guten Ernährungs zustande. Bei der relativen Kleinheit der Kaninchenlebern im all gemeinen und bei dem stark differierenden Gewicht der verwendeten Versuchstiere und ihrer Lebern war es nicht gut angängig, gleichgroße Portionen der Organe zur Bestimmung des Lipoidgehaltes und der hämolytischen Wirkungen zu benutzen. Es wurde daher in allen Fällen die ganze Leber verarbeitet. Nachdem die absolute Menge der methyl alkohollöslichen Fraktion bestimmt war, wurden die so gefundenen Werte in Prozente umgerechnet. So ergab sich die Möglichkeit eines direkten Vergleiches der einzelnen Resultate untereinander. Besonderer Wert wurde darauf gelegt, daß die Organe sofort nach dem durch Entblutung herbeigeführten Tode der Tiere verarbeitet wurden. Ein spontaner Exitus wurde nach Möglichkeit verhütet; sobald ein Tier einen mori- 2* 8 bunden Eindruck machte, wurde es getötet und gleichzeitig mit ihm auch die Kontrolltiere. Bei der folgenden Zusammenstellung ist jedesmal angegeben, ob die Leber verfettet war oder nicht. Es muß jedoch betont werden, daß sich diese Notizen nur auf den makroskopischen Befund beziehen. Es kann daher nicht wundernehmen, daß in einigen Fällen diese Angaben mit der Menge des tatsächlich extrahierten Fettes in Widerspruch stehen. Wie Rosenfeld mit Recht immer wieder betont, läßt sich der Grad der Verfettung weder durch makroskopische noch durch mikroskopische Betrachtung auch nur annähernd schätzen. Der Eindruck reichlichen Fettgehaltes wird sehr häufig dadurch hervorgerufen, daß die vorher gleichmäßig in der Zellsubstanz verteilten und daher nicht sichtbaren Fette aus irgendeinem Grunde in Tropfenform ausfallen, während um gekehrt stark fetthaltige Organe einen durchaus normalen Eindruck machen können. Einzig ausschlaggebend kann hier nur die chemische Analyse sein. I. Norwallebern. Die Tiere befanden sich in normalem Ernährungszustande und wurden durch Nackenschlag und Entblutung getötet. Die Extrakte wurden nur auf das Gewicht des Leberbreies und nicht wie sonst auf das Doppelte desselben aufgefüllt, weil in dieser Verdünnung eine komplette Hämolyse überhaupt nicht eintrat. Etwas störend wirkte es, daß bei dieser Konzentration nicht eine klare Lösung der Lipoide, sondern eine - aller dings völlig homogene - Emulsion entstand; die Beurteilung der Hämolysen wurde dadurch etwas erschwert. Die Resultate waren folgende: Normal I: Gewicht des Kaninchens 1003 g. Gewicht des frischen Leberbreies 26,5 g, des Ätheracetonrückstandes 0,366 g = 1,380Jo, des Methylalkoholrückstandes 0,275 g = 1,0380fo des frischen Organbreies. 1 ccm des in Methylalkohol gelösten und auf 26,5 ccm aufgefüllten Ex trakts enthielt also 0,01038 g Lipoide. Die Grenze der kompletten Hämolyse lag bei 0,36 ccm, entsprechend einer Lipoidmenge von 3,74 mg. Normal II: Gewicht des Kaninchens 1183,5 g. Gewicht des frischen Leberbreies 35,0 g, des Ätheracetonrückstandes 0,5 g = 1,430/0, des Methylalkoholrückstandes 0,317 g = 0,9060fo des frischen Organbreies. 1 ccm der Methylalkohollösung enthielt 0,009 06 g Lipoide. Komplette Hämolyse zu erzeugen vermochten nllch 0,48 ccm, 4,35 mg Lipoid ent haltend. Als Mittelwert des methylalkohollöslichen Anteils der Normallebern ergaben sich also 0,972°/ des Organbreies. Die 0 niedrigste Grenze der kompletten Hämolyse lag im Mittel bei einer Lipoidmenge von 4,045 mg. 9 II. Autolyse. Im Anschluß hieran seien die Versuche erwähnt, die ich an autolysierten Organen anstellte. Ein in normalem Ernährungszustande befindliches Kanin chen von 1936 g Gewicht wurde durch Entblutung getötet, die Leber jedoch nicht sofort verarbeitet, sondern 2 Tage bei Körpertemperatur sich selbst überlassen. Das Gewicht des Organbreies betrug nach dieser Zeit genau 50,0 g. Extrahiert wurde nach der angegebenen Methode ein methylalkohollös licher Rückstand von 1,605 g = 3,21°/0 des Leberbreies. Der Rückstand erwies sich so stark hämolytisch, daß noch in zehn faeher Verdünnung mit Methylalkohol 0,15 ccm komplette Hämolyse erzeugten. In 1 ccm des auf das Lebergewicht (50,0) aufgefüllten Extraktes waren 0,0321 g Lipoide enthalten, in der zehnfachen Verdünnung also 0,00321 g. Da noch 0,15 ccm in dieser Konzentration hämolysierend wirkten, lag der hämo lytische Grenzwert bei einer Extraktmenge von 0,4815 mg. Der Unterschied zwischen frisch verarbeiteter und auto lysierter Leber ist also ein außerordentlich beträchtlicher, und zwar sowohl in quantitativer wie in qualitativer Beziehung. Gleiche Extraktmengen wirken nach der Autolyse fast 9 mal stärker, während die Menge der methylalkohollöslichen Lipoide an sich reichlich 3 mal so groß ist wie die von normalen Organen. Die Quelle dieser stark hämotoxischen Stoffe ist wohl auf eine Zersetzung des "Lecithins" zurückzuführen. Ob es sich dabei einfach um eine Spaltung handelt, wobei freie Fettsäuren entstehen (Joannovicz und Pick), die hämolytische Eigen schaften haben, oder um die Bildung von "Toxolecithiden" (Friedemann1) analog dem Kobralecithid von Kyes, ist nicht entschieden. Bemerkenswert ist, daß sich unter pathologischen Bedin gungen ähnliche Prozesse in nicht autolysierten Organen ab spielen, z. B. bei den Phosphorlebern (Heffter), in der Placenta der Eklamptischen (Mohr und Heimann\l). 1) Friedemann, Über die hämotoxischen Stoffe der Organe. Arch. f. Hyg. 69, 178. 2) Mohr und Heimann, ZurChemie der normalen undEklo.mpsie Placenta. Biochem. Zeitschr. 46, 5, 1912. 10 III. Fettleber durch Hunger. Die Dauer der Hungerzeit betrug 5 Tage. Vor Beginn derselben waren die Tiere mehrere Tage sehr reichlich mit kohlenhydratreicher Nahrung (Kartoffeln) gefüttert worden. Die Extrakte wurden hier wie bei allen folgenden Versuchen auf das Doppelte des Lebergewichts aufgefüllt. Hunger I : Gewicht des Kaninchens zu Beginn 1020 g. Tod am 5. Hungertage durch Entblutung. Die Leber war nur wenig verfettet. Gewicht des frischen Organbreies 25,5 g, des Ätheracetonrückstandes 0,830 g = 3,2550fo, des Methylalkoholrückstandes 0,522 g = 2,0470fo. 1 ccm der auf das doppelte Lebergewicht aufgefüllten Methylalkohol lösung enthielt also 0,01024 g. Die Grenze der kompletten Hämolyse lag bei 0,24 ccm; darin waren 2,46 mg Lipoidsubstanzen enthalten. Hunger II: Gewicht des Kaninchens zu Beginn 1136,5 g. Nach 5 Hungertagen Tod durch Entblutung. Die Leber war makroskopisch deutlich verfettet. Gewicht des frischen Organbreies 29,3 g, des Äther acetonrückstandes 0,725 g = 2,47440fo, des Methylalkoholrückstandes 0,564 g = 1,925 Ofo des Leberbreies. Die Grenze der Hämolyse lag bei 0,38 ccm der Methylalkohollösung, entsprechend einer Lipoidmenge von 3,76 mg. Mittelwert der methylalkohollöslichen Fraktion der Hunger lebern gleich 1,986°/0, also reichlich doppelt so hoch wie bei den Normallebern. Als Mittelwert für die komplette Hämolyse er gab sich bei den Hungertieren 3,11 mg Extrakt. Zwei andere Tiere, die bis zum 4. Tage gehungert hatten, wurden von da an mit Traubenzucker gefüttert und ebenfalls am 5. Tage, 24 Stunden nach Beginn der Zuckerfütterung, getötet. Die Resultate waren folgende: Hunger+ Traubenzucker I: Gewicht des Kaninchens zu Be ginn 1903 g, am 4. Tage vor Beginn der Traubenzuckerfütterung 1581 g, am 5. Tage 1605,5 g. Vom 4. zum 5. Tage hatte das Tier in etwas mehr als 24 Stunden etwa 50 bis 60 g Traubenzucker gefressen. Die Leber war nicht deutlich verfettet. Gewicht des frischen Organbreies 4 7,2 g, des Ätheracetonrückstandes 0,775 g = 1,6420fo, des Methylalkoholrück standes 0,440 g = 0,932 Ofo des Leberbreies. Niedrigste Grenze der kom pletten Hämolyse bei 0,48 ccm der Methylalkohollösung gleich 2,24 mg Lipoid. Hunger+ Traubenzucker II: Gewicht des Kaninchens zu Be ginn 1057 g, am 5. Tage (nach der Zuckerfütterung) 901 g. Vom 4. bis 5. Tage hatte das Tier innerhalb 24 Stunden ca. 30 g Traubenzucker gefressen. Die Leber war nicht deutlich verfettet. Gewicht des frischen Organbreies 29,0 g, des Ätheracetonrückstandes 0,538 g = 1,8550fo, des Methylalkoholrückstandes 0,498 g = 1,71720fo des Leberbreies. Korn-