Über Erythrozytenaggregation durch Poly-Lysin: Hemmung durch Ganglioside, Aufhebung durch Pronase

53. ]g., Heft 19, 1966 Kurze Or ig ina lmi t t e i lungen 505

K o h l e n h y d r a t m u s t e r s den Se rnmglykopro t e inen n a h e ver- wand t , A m A n f b a u der K o h l e n h y d r a t k e t t e des niedriger- moleku la ren zwei ten Spal ts t f ickes sind, wie bei den h a u p t - s/~chlichsten Gehirligaligliosideli, Glukose, Galaktose , N- A c e t y l g a l a k t o s a m i n u n d N-Aeetyl l ieuramins~ture i m mo la r en Verh~l tn is 1 : 2 : t : 1 beteil igt . Die s t ruk tu re l l en Bez iehungen zu den Gehi rngangl ios iden t r e t en auch d a d u r e h deut l ieh her- vor, dab bei der par t ie l len Hydro l y se (0,01 n HC1/45 min / 100 ~ C) ein Disacchar id erhal te l i wird, das d e m ch roma tog ra - ph i sehen Verha l t en n a c h n n d n a c h den Ergebn i s sen der B o r h y d r i d r e d u k t i o n sowie der P e r j o d a t o x y d a t i o n mi t fl-D- G a l a k t o s i d o - ( t - - 3 ) - N - A c e t y l g a l a k t o s a m i n ES], der te rminale l i Biose der Gehirngangl ios ide , iden t i sch ist.

F/it die immunologisehen Untersuehungen danke ich Herrn Priv.- Doz. Dr. G. UHLENBRUCK, Max-Planck-Insfi tut fOr Hirnforsehung, KSln, und Herrn Dr. R. HEITMANN, Uiiiversitfits-Nervenklinik, K61n. Herrn Dr. K. F~LGENHAUER, Universitfits-Nervenklinik, KSln, habe ieh fox die Polyaerylamidgel-S~ulenelektrophorese zu danken.

Eingegangen am 9. Juli ~966

[1] FOLCH, J., S. ARSOVE U. J. A. MEATH: J. Biol. Chem. 191, 819 (t951). - - [2] KuHN, R., u. g . MOLDNER: Naturwissensehaften Sl, 635 (1964). - - [3] I{LENK, tg., U. W. GIELEN: Hoppe-Seyler's Z. physiol. Chem. 330, 218 (t963). - - [~] So~toGYi, M.: J. Biol. Chem. 117, 77t (1937)- - - [~] KLENK, E., U. W. HENDRICKS U, W. GIELEN: Hoppe-Seyler's Z. physioL Chem. 330, 140 (t962).

Neuromuskul~ire Toxizitiit des Harns

O. VAT~ER

M a x - P l a n c k - I n s t i t u t f a r H i rn fo r schung , Phys io logische Abte i lung, G6 t t i ngen

Fibril lgre Z u c k u n g e n bet Ur~mie w u r d e n b i sher au f Mnskel- a t roph ie u n d Absinkel i des Ca-Spiegels i m B l n t zurfickge- ff ihr t ~1]. Unsere U n t e r s u c h u n g e n maehe l i es wahrseheinl ich , dab das Fibri l l ieren d u t c h u n m i t t e l b a r e n e u r o m u s k u l g r e Wirk- s a m k e i t har l ipf l icht iger S u b s t a n z e n z u s t a n d e k o m m t . K a n i n c h e n voli 2,5 kg Gewich t e r t r agen die i n t r aven6se Eili- sp r i t zung yon t 0 - - t 5 c cm H a r n eines g e s u n d e n Menschen ohne Ver/~nderung des yon der Diplo6 des Sch/~deldaehes, y o n

el,, / Ib It i

i I I I J I

/ i

o 7oo 2o0 doo 400 yoo 8oo ~sec

Fig. 1. a) (ausgezogen) 30 rain Intervallhistogramm v o n d e r Seh~i- delhaut des Kaninehens vor. - - b) (gepunktet) unmittelbar naeh Gabe yon 15 ecru mensehlieheli Urins i. v. - - c) (gestriehelt) das- selbe bei einem anderen Tier naeh 15 eem Urin i. v.

der fo rmat io re t icular is u n d v o m Cornu A m m o n i s abge le i te ten E E G , insbesondere ohne A u f t r e t e n der ffir H y p e r v e n t i l a t i o n u n d Ca-Maligel charak te r i s t i sche l i t r a g e n Wel len [2]. Das E E G k a n n dabei berei ts Ar ry thmie l i aufweisen a n d Gaben yon 20 ecru Ur in pf legen ohne v o r a u s g e h e n d e Atmul igs insuf f i - zienz zu p l6 tz l iehem Tod du rch Herzs t i l l s t and zn ffihren. Da- bei spiel t es keilie Rolle, ob die In jekt io l i r a sch oder l a n g s a m erfolgt, auch zwei i m A b s t a n d yon I S td gegebene In jekt io l ien yon 10 ccm kOnnen t6dl ich sein. Die ffir das Herz t ox i sehen Subs tanze l i un te r l i egen also einer z iemlich l a n g s a m e n Aus- sche idnng, tJberff i l lung des Ge f~gsys t ems sche ide t als Todes- u r sache aus, da 20 ccm einer indifferentel i L 6 s u n g nie zu ge- fahr l i chen S y m p t o m e n ff ihrten. N a c h Ur ingaben , die der t6d l ichen Dosis I I ahekommen, lassen sich m i t e iner K l e m m e y o n der K o p f h a u t s inusoidale Wel len- zfige hohe r Vol tage yon t 2 - - 2 4 Hz F requenz ablei ten, die das ursprf ingl ich yon dieser Stelte e rha l t ene E G G vSllig un te r -

40 Naturwissenschaften 1966

drficken. Bei den Tiefen- u n d den Diplo~able i tungen w u r d e n diese E E G - V e r g n d e r u n g e n n ich t beobach te t . Die du rch die s inusoidalel i Wel len bewirk te Ve r~nde rung des Sch~de lhau t - E E G wird v o m I n t e r v a l l h i s t o g r a m m besonders deut l ich wie- dergegeben (Fig. 1). Die E E G - V e r ~ n d e r u n g bi ldet s ich inner- ha lb I S td n u r wenig zurflck. Bei eiliem Tier wurde ein 24Hz- R h y t h m u s beobach te t , bei d e m regelmABig e inem groBen ein kleilies s inusoidales Po ten t i a l folgte, so dab sich das eigen- ar t ige I n t e r v a l l h i s t o g r a m m (Fig. 1, K u r v e c) ergab. Die s inu- soidalen Wel len mf lssen muskul i i re l i U r s p r u n g s sein, da sie n u r in der Sch / ide lhau tab le i tung auf t re ten , das Feh len s icht- ba re r K o p f h a u t b e w e g n n g e n d e u t e t au f IibrilI~re Zuckungen . Es is t a n z u n e h m e n , dab der Herzs t i l l s t and du rch dense lben neu romusku l / i r en W i r k u n g s m o d u s z u s t a n d e k o m m t .

Eingegangen am 21. Jun i t966

F1] GROSSE-BROCKHOFF, F.: Einffihrung in die pathologische Phy- siologie. Berlin-Heidelberg-New York: Springer t950. - - ['2] KORN- MOLLER, A. E.: K]inisehe Elektrenkephalographie. Mfinehen: J. F. Lehmann 1944.

Uber Erythrozytenaggregation durch Poly-Lysin: Hemmung durch Ganglioside, Aufhebung durch Pronase G. UHLENBRUCK

M a x - P l a l i c k - I n s t i t u t ffir H i rn fo r schung , K61n-L inden tha l

E r y t h r o z y t e n a g g r e g a t i o n b e d e u t e t Z u s a m m e n b a l l u n g to t e r ]31utzellen in Abwesenhe i t e iner Ant igen-Ant ik6rper reak t io l i . Man ka l in folgende F o r m e n der Aggrega t ion un te r sche iden :

I. die im Zuckermi l ieu (Mono- u n d Disaecharide) , 2. die du rch Agglomer ine he rvo rge ru fene [1], 3. die du rch n ich t geladene V e r b i n d u n g e n (Lipoide) ulid Hoch- po lymere (Dextran) z u s t a n d e kommel ide (s. h ierzu F2]), 4. die du rch geladene Po lymere erzeugte [3] u n d 5. die du rch sukzess ive E n z y m b e h a n d l u n g [Neuramin idase (RDE) /P ro tease ] u n d vice versa E4] a u f t r e t e n d e Aggrega t ion .

Wi r habeI1 unse re U n t e r s u c h u n g e n au f die du rch das bas ische Po ly-L-Lys in [P r~para t Schuehard t , Mfinchen, herges te l l t au s d e m HBr-SMz dlirch F i l t r a t ion fiber Dowex t (50/ t00 m e s h O H - - F o r m ) ; das S~.nlelietuat w u r d e zur Troekene e ingeeng t l ind der 16sliche Rf i eks t and in phys io logischer N a C t - L 6 s u n g a u f g e n o m m e n ; der we i t aus gr6Bte Teil der Po ly -Base i s t u n - 16slich] hervorgerufe l ie E r y t h r o z y t e n a g g r e g a t i o n ansger ich te t , u m den EinfluB ge ladener G r u p p e n (Neuramins~Lure = NS) zu s tudieren. Die f iberragende B e d e u t u n g der NS ffir diese Ar t

Tabelle. Titer der Zellen nach verschiedener Behandlung

Erythro- Titer der Zellen nach zyten yon keiner Behdlg. RDE-Behdlg. Pronase-Behdlg.

Menseh t :8000 1 : 32 t : t 000 Rind t :4000 0 i :16000 Schwein 1 : 2000 t : 8 1 : 32000 Pferd 1 : 1000 t : 5t2 t : 2000

der Aggrega t ion is t vor a l lem du rch DANON U. Mitarb. [3] bet ih ren U n t e r s u e h u n g e n an 16slichen NS-ha l t i gen Glyko- p ro te inen d e m o n s t r i e r t worden . Es lag dahe r nahe , Un te r - s u c h u n g e n an e n z y m b e h a n d e l t e n Zellen durchzuff ihren . D u r c h E n z y m b e h a n d l u n g werden ge ladene G r u p p e n en t fe rn t . Die Ergebnisse s ind an e inigen eha rak te r i s t i s chen Beispielen der Tabel le zusammengefa l3 t . Man sieht , dab A b t r e n n u n g der NS du rch R D E die Aggrega t ions f~h igke i t z u m gr6Bten Tell auf- hebt . A b t r e n n u n g NS-ha l t ige r Mucopep t ide du rch Prol iase ver r inger t den Ti te r bet mensch l i chen Zellen, gleichzeit ig s ink t die L a d u n g ab [5]. Bet t ie r i schen Zellen t r i t t dagegen nach Los l6sung NS-ha l t ige r Mucopep t ide eine E r h 6 h u n g des Ti ters ein, wXhrend die L a d u n g n ich t abf~l l t [5]. Diese Be funde sp rechen ffir das V o r h a n d e n s e i n einer zweiteli n ega t i v ge ladenen Schicht , wie berei• a n arxderer Stelle d i skn- t ie r t wurde [4, 5]. Nachfo lgende R D E - B e h a n d l u n g der m i t P ronase b e h a n d e l t e n Zellen muBte unterble ibel i wegen der d a d u r c h he rvo rge ru fenen Aggrega t ion [4]. Die Aggrega t ion

506 Kurze Or ig ina lmi t t e i lungen Naturwissenscha[ten

d u r c h Po ly -Lys in wurde besonders d u t c h Pr~i inkubat ion m i t N S - h a l t i g e n Gangl iosiden, weniger s t a rk d u t c h E r y t h r o z y t e n - muco ide - - ink lus ive den d u t c h P ronase a b g e t r e n n t e n - - inh ib ie r t (Soerensen-Puffer) , w~ihrend NS se lbs t u n w i r k s a m war. Zugabe y o n P ronase zu den Aggrega t en hob die Aggre- ga t ion du rch Ze r s t6 rung des Po ly -Lys ins auf.

I ch danke F.rl. UTE REIFENBERG fiir ihre geschick te Hitfe.

Eingegangen am 15. Juli 1966

[1] RUTHENSTROTH-BAUER, G., G. BRITTINGER, E. GRANZER U. G. NAss: Dtsch. reed. Wochsehr. 85, 808 (1960). - - [~] GERLACIt ]~., u. B. DEUTICKE: IZlin. Woehsehr. 44, 202 (1966). - - [3] DAtr D., C. HOWE u. L. T. L~E : Biochim. et Biophys. Acta 101, t 14 (1965). - - [g] UI~LENBRIICK, G., u. M. KRt~PE: NrztI. Lab. 11, t~4 (t965). - - [6] SEAMA~r G. V. F., u. G. U~LENBRUCK: Arch. Bioehem. Bio- phys. 10% 493 (t963).

S t a m m m i t 72,5 % a n der g e s a m t e n Schweil3produkt ion be- te i l igt waren, s ind es a m 21. Tag n u r noch 61,7%. E ine solche Ver sch i ebung der SchweiBsekret ion zu den Ex - t r e m i t ~ t e n m i t i h ren besseren W~Lrmef lbergangsbedingungen b e d e u t e t eine 6konomische re A u s n f i t z u n g der K6rperober - fl~iche ft~r die evapora t i ve W/ i rmeabgabe . Man dar f a n n e h m e n , dab bei Ber f lcks ich t igung der yon den e inzelnen K6rper te i l en tatMichlich v e r d u n s t e t e n Schwe igmenge der E f fek t noch d eu t - l icher z u m Vorsche in k~ime.

Eingegangen am t8. Juni 1966

]I[ HOFLER, W. : Z. Tropenmed. u. Parasitol. (1966) (im Druck). - - [9] MACP~tERSON, R . K . : Med. Research Council Spee. Rep. Set. No. 298 (1960). - - [8] WEINER, J. S.: J. Physiol. (London) 104, 32 ( 1945).

Verteilung der S c h w e i B s e k r e t i o n a u f der K6rperoberfl~che bet der H i t z e a k k l i m a t i s a t i o n

W. HOFLER, I). SCHMOLL u n d R. V o m T

Tropenmed iz in i s ches I n s t i t u t der Univers i t~ t , Tf ib ingen

U n t e r H i t z e a k k l i m a t i s a t i o n v e r s t e h t m a n die F~higke i t des Menschen zur Gew6hnung an Hitzearbeit. Die gleiche Arbeit wird naeh wenigen Tagen mit geringerer ErhOhung der iK6r- pertemperatur und mit verminderter Kreislaufbelastung be- w~iltigt. Dabei ist der entscheidende Faktor eine Zunahme der SchweiBsekretion. Diese aus der Hitzeindustrie und aus IKli- makammerversuchen bekannten Vorgiinge treten auch in e inem heiBen }<lima ein. Bei l angf r i s t igen U n t e r s u c h u n g e n in t r o p i s c h e m K l i m a wurde abe r beobach te t , dab die zun~chs t

'~ ml/$t

500 r

400 i 300 ~

200 r~

~00 ~ STAMM

7. 14. 21. TAG

Fig. 1. Prozentuale Beteiligtmg yon Kopf, Stamm, Armen und Beinen an der Gesamt-SchweiBmenge

e rh6h te SchweiBprodukt ion y o n der 4. W o c h e an wieder ab- n a h m , wobei K e r n t e m p e r a t u r u n d Pu l s f r equenz ern iedr ig t b l ieben [9]. E in besserer Kf lh lef fek t e iner k le ineren SchweiB- m e n g e is t n u r vers t~ndl ich , w e n n s ieh die Ver te i lung der SchweiBbi ldung auf der K6rperober f l~ehe ~nder t . Bet e igenen U n t e r s u c h u n g e n in Niger ia f a n d e n sieh Anze ichen hier f~r [1~. Inzwi schen k o n n t e n wi t derar f ige V e r ~ n d e r u n g e n in K l ima- k a m m e r v e r s u c h e n d i rek t nachweisen . Die m~nl l l iche Ve r suchspe r son (35 J., 83 kg, 176cm) lebte 2 t Tage in einer K l i m a k a m m e r bet 35 ~ C, 85% Rel. F e u c h t e a m Tage u n d 30 ~ C, 80% Eel. F e u c h t e ill der Nach t . U n m i t t e l - ba r n a c h der l e t z t en yon 4 t~gl ich abso lv ie r t en T e s t a r b e i t e n (30 mill bet 10 mkp/s ) au f d e m F a h r r a d e r g o m e t e r wurde a n 12 Stel len n a c h der Methode y o n WEINER [3] die regionale SchweiBproduk t ion b e s t i m m t (Scheitel, Sfirn, W a n g e , Nacken , Rflcken, Lende, Brus t , E p i ga s t r i um, Obera rm, U n t e r a r m , Oberschenkel , Unte r schenke l ) . Der G e s a m t - S c h w e i g v e r l u s t n a h m in 2t T a g e n y o n 390 mI /S td au i 7 t0 mI / S td zu. Die D a t e n der reg ionalen Schweil3vertei lung werden h ier ifir die 4 K 6 r p e r a b s c h n i t t e : Kopf , Stature, Arme, Beine z u s a m m e n - gefaf3t. Die E n i w i c k l u n g der SchweiBsekref ion dieser 4 Regio- h e n l~Bt sich als l ineare F u n k t i o n der Zeit dars te l len : Die SchweiBsekre t ion a m t~opf s a n k in 2t T a g e n yon 70 au f 40 r ag / t 00 cm ~ .rain (p < 0,05), a m S t a m m st ieg sic yon 67 au f t27 rag/100 cm ~ .m i n (p ~ 0,00t), a m A r m y o n 16 auf 76 Ing/ t00 cm 2 .rain ( p < 0,001), a m Bein y o n 20 au f 38 rug / t00 cm 2 �9 rn~n (p < 0,05). I n Fig. 1 is t der Ante i l der e inzelnen R eg i onen a m G e s a m t - SchweiBver lus t darges~ellt . W ~ h r e n d a m i . T a g Kopf n n d

Stoffwechsel von 15-substituierten Oestrogenen i n der Leber des M e n s c h e n

RUDOLF I~NUPPEN und HEINZ BREUER

Chemische Abfe i lung der Chi rurg ischen Univers i t~ tsk l in ik , B o n n - V e n u s b e r g

t 5~ -Hydroxyoes t ron , e in neue r Metabol i t des Oest rogens toff - wechsels, k o n n t e ki~rzlich aus d e m Ur in der s c h w a n g e r e n F r a u isoliert we rden [la]. N a c h den b i sher vor l iegenden Un te r - s u c h u n g e n erfolgt die Biogenese yon 15a -hyd roxy l i e r t en Oes t rogenen in tier Nebennie re des Rindes [2] u n d des Men- schen [3~, in der Leber des M e n s c h e n [4] sowie be im m e n s c h - l ichen F 6 t e n [5, 61. I m Hinbl ick au f die m6gl iche B i ldung y o n t 5 ~ - h y d r o x y l i e r t e n Oes t rogenen s t ud i e r t en wir dell Stoff- wechsel yon 15-Oxo-oestradiol-17/~* - - e inem potent ie l len Vort~ufer y o n 15/~-hydroxyl ier ten Oes t rogenen - - in der Leber des Menschen . Jeweils t50 m g Schn i t t e no rma le r mensch l i che r Leber wur- dell m i t t00 ag t 5-Ox0-oestradiol-17/~ ill 3 ml Krebs -R in g e r - P h o s p h a t - G l u c o s e - L 6 s u n g , p H 7,4, it~r I Std. bet 37 ~ u n t e r L u f t in e inem S c h f i t t e l t h e r m o s t a t e n inkubier t . Schn i t t e u n d L 6 s u n g e n w u r d e n m i t A the r /Ch lo ro fo rm (3:t) ex t r ah i e r t u n d die E x t r a k t r f i c k s t ~ n d e der P a p i e r c h r o m a t o g r a p h i e in m eh - re ren S y s t e m e n u n t e r w o r f e n (Einzelhei ten vgl. [la, 2, 3]). N a c h I n k u b a t i o n y o n 15-Oxo-oestradiol-I 7fi m i t Leberschn i t - t e n des M e n s c h e n k o n n t e n m i t Fo l in -Cioca l teus -Reagenz vier phenol i sche Metabo l i t en nachgewiesen werden, y o n d en en zwei als 15 a - H y d r o x y o e s t r o n (3 %) u n d 15 a - H y d r o x y o e s t r a - diM- t 7 ~ (7 %) m i t Hilfe berei ts frt~her 5eschr iebener M e t h o d e n [2, 3] ident i f iz ier t wurden . Der in gr6f3ter Menge (20- -30%) gebi ldete Metabol i t (A-3) verh ie l t s ich bet der Papie rchro- m a t o g r a p h i e in den S y s t e m e n F o r m a m i d / C h l o r o f o r m (R F- W e r t 0,04), Fo rmamid /Ch lo ro fo rm-Athy lace • (5:t) (Wan- de rungsgeschwind igke i t 23,2 cm/15 Std) u n d Benzo l /Metha- no l /Wasse r ( i00: 55:45) (RF-Wer t 0,05) sowie bet tier Kober - R e a k t i o n [lb] u n d wei te ren m i k r o c h e m i s c h e n R e a k t i o n e n [vgl. 1hi wie a u t h e n t i s c h e s 15~-Hydroxyoes t rad io l -17f i . Ne- ben a5~-Hydroxyoes t rad io l -17/~ gelang a u c h die Ident i f iz ie- r u n g des v ie r t en Metabo l i t en (A-4) Ms 15/~-Hydroxyoes t ron (5 %). Die Ergebn i sse s ind in Fig; t z u s a m m e n g e f a B t .

OH

OH OH

�9 .OH

o o

-% :% /'~-~" /--~OH

�9 .OH Fig. L Stoffwechsel yon 15-Oxo-oestradiol-17fl in der Leber des Mensehen

Abschl ieBend set d a r a u f hingewiesen, dab inzwischen sowohl t 5f l -Hydroxyoes t ron als a u c h t 5f l -Hydroxyoes t radi01- t 7/~ aus d e m Ur in der s c h w a n g e r e n F r a u isolierf werden k o n n t e n [b].