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430 K ~ T Scm~I~R und V A L ~ T ~ Szxm<O: Aminosgurestoffwechsel beim Diabetes raellitus. Kltnische Wochenschrift vorhanden sind. Mit einer Kombination yon Gestyl- Pregnyl und Urin erreieht man keine st~rkere Ver- mehrung als mit Gestyl und Urin allein. Bei Versuchen mit anderen Hormonen sehen wit mit Pitocin, Pituitrin, Ovocyelin, Lutocyclin und Thyroxin einen geringen bis m~l~igen generativen Effekt, w~hrend Perandren und Percorten keinen Ein- flul~ auf die Zellteilung ausiiben. Bei Glaucomatests mit Vitaminen (A, B 1, B~, B-Komplex, C, E, F) beobachten wir lediglich mit B~ (Benerva) eine leiehte Vermehrung. 1. ~. ~ /2. /~, 2o. 2~. Ta~ 28. Abb. 3. Auch dieses Bild deu6et aui eine FSH-Wirkung. Geringe Vermehrung; m~l~ige Vermehrung; starke Vermehrung. Penicillin und Elkosin haben nicht die geringste Wirkung auf unsere Einzellerknlturen. Wir haben ferner versueht, den Einflu[~ yon Serum- und Choriongonadotropin auf Bact. Coli und Staphylo- kokken zu prfifen. Dabei konnte BEER feststellen, dab sieh diese Bakterien gleieh stark vermehren wie auf ihren idealen NghrbSden. Jedenfalls wurde keine Waehstumshemmung beobaehtet. Es ist denkbar, da~ Serum- und Choriongonadotropin aueh fiir Bakterien generativ yon Bedeutung sind. K5nnte dies dureh genaue Ausz~Mung der Bakterien bewiesen werden, so liefte sieh die in der Schwangerschaft recht hgufig beobaehtete Coli-Vermehrung erkl~ren. Viel- leieht spielen hormonale Einflfisse fiir die Entstehung tier Pyelitis gravidarum in diesem Sinne zusammen mit anderen bekarmten Faktoren eine urs/ichliche Rolle. Zusammenfassung. Das Protozoon Glaucoma scin- tillans EH~Eh'EERGvermehrt sich in Ham oder Serum gravider Frauen meist starker als in Nichtschwangeren- urin oder -serum. Ob es sich als Objekt fiir Schwanger- sehaftstests oder far FSH-Bestimmungen eignet, lgBt sieh bei der geringen Anzahl yon Versuchen noeh nieht beurteilen. Glaucoma seintillans wird vor altem durch Serum- gonadotropin, weniger stark durch Choriongonado- tropin generativ beeinflul~t, sofern die notwendigen Baustoffe in der Versuchsl6sung enthalten sind. Im Laufe eines Cyelus einer normal menstruieren- den Frau variiert die Vermehrung der Protozoen je naeh FSH-Ausseheidung. Da~ Serum- und Chorion- gonadotropin auch auf Bakterien generativ wirken, ist nicht yon der Hand zu weisen, konnte aber bis jetzt noeh nicht bewiesen werden. Literatur. ANDR]~,E.: Infusoires. Catalogue des inver- tSbr@s de l~ Suisse. Gen~ve 1912. -- B~A~z: Zit. bei KRV¢. Bnoc~A~, F.: Die mikroskopische Tierwelt des SiiBwassers. Protozoa. Hamburg 1895. -- B~oH~s~,P.: Fauna yon Deutschland. Leipzig 1944. -- EY~ERrr~S: Einfachste Lebens- formen des Tier- uad Pf]anzenreichs. Braunschweig 1909. HAS~B~, G.: ZbL Gyngk. 1951, I, 38; 1952, 14, 558. K~u~,tL: Zbl. Gyn~k. 1951, 15, 1310. -- RUDOLPtt, W.: Wuehsstoffe und Antiwuchsstoffe. Bern 1948. DER AMINOSXURENSTOFFWECHSEL BEIM DIABETES MELLITUS*. Von KtmT Sc~aEIER und VALE~'TINE SZYBKO. Aus de~ Universit~ts-Kinderktinik ]~eidelberg (Direktot: Prof. Dr. Ptt. BAMBERGER), Die Frage nach den Beziehungen des Eiwei[t- umsatzes zum KH-Stoffwechsel ist gerade beim Diabetes mellitus seit Jahrzehnten immer wieder gestellt worden, da man sehon sehr friih erkannte, dalt die Gluconeogenese aus Eiweil~ fiir die Befriedi- gung des Energiebedarfes beim Zuekerkranken yon aussehlaggebender Bedeutung ist. Es sei daran er- innert, da]~ schon E. KfdLZ im Jahre 1875 und etwas sparer vor allem NAU~Y~ mit seinen Schfilern auf Grund yon klinischen Beobaehtungen und Zueker- bestimmungen im Ham zur t~berzeugung gelangten, dab der mensehliehe 0rganismus in der Lage sein mfisse, Zucker aus Eiweil~ zu bilden. Der heftigste Gegner dieser Ansicht E. PFLt~OER mufite in seiner letzten Arbeit bestgtigen, dal~ betr~chtliche Mengen Glykogen aus Eiwei$ entstehen kSnnen. Es war sehliel~lieh EMBDE~, der zu Begilm dieses Jahrhunder~s mit seinen Mitarbeitern die Glykogenbildung aus den einzelnen Aminos~uren (AS)studierte und so den AnstoB gab zu den breit angelegten Studien der ameri- kanischen Autoren aus den Arbeitsgruppen um SCHOENttEIMER, RITTENEERG, BORSOOK USW., welche mit isotopen AS die zahlreichen Querverbindungen zwisehen KH- und AS-Umsatz aufsuchten. Aus allen diesen Untersuehungen ergab es sich, da2 groBe Differenzen in der'Verwandtsehaft der ver- * Nach Ausfiihrungen am 2. Internationalen Kongrel3 far Biochemie (Paris 1952). schiedenen AS zum Glykogen bzw. seinen Abbau- produkten bestehen. Uns interessierte das Verhalten der AS ira Serum und Urin beim Diabetes mellitus deshalb, weft wir hofften Unterschiede in der Reaktion der glykogene- tischen und nichtzuckerbildenden AS aufzudeeken und so die Stoff~vechselwege versehiedener AS unter den Bedingungen des Diabetes zu beleuchten. Die Untersuchungen gewinnen eine gewisse praktische Bedeutung, well sie die Frage 16sen helfen, ob im diabetischen Organismus der Eiwefl~umsatz normal oder gesteigert ist oder ob er besonders ,,Skonomisch" (LIc~TwITZ) abNiuft. Erstaunlicherweise liegen in der gesamten Welt- literatur -- soweit wir sie jedenfalls fibersehen -- noeh keine mikrobiologisehen Studien des Verhaltens der AS bei der mensehlichen Zuekerkrankheit vor. Untersuchungen des Amino-N-Gehaltes im Plasma und Urin gibt es dagegen zahlreiehe. Im Blute fanden FALKEN~_AUSEN, GREENE und Mitarbeiter, WITTS, E. G. SCHMIDT (mit der colorimetrischen Methode naeh FOLIN) normale Werte. Mit der gleichen Methode bestimmten WoLvE und ferner F~]~NBLATT und S~APmo im Korea teilweise deutlich erhShte Amino- N-Konzentrationen. Mit der spezifischen und sehr genauen Methode yon VA~ SLYKE und Mitarbeitern fanden L~YETSC~ERU.a. bei 12Patienten im schweren Korea starke ErhShungen des Plasma-Amino-N. Im

Der Aminosäurenstoffwechsel beim Diabetes mellitus

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Page 1: Der Aminosäurenstoffwechsel beim Diabetes mellitus

430 K~T Scm~I~R und VAL~T~ Szxm<O: Aminosgurestoffwechsel beim Diabetes raellitus. Kltnische Wochenschrift

vorhanden sind. Mit einer Kombination yon Gestyl- Pregnyl und Urin erreieht man keine st~rkere Ver- mehrung als mit Gestyl und Urin allein.

Bei Versuchen mit anderen Hormonen sehen wit mit Pitocin, Pituitrin, Ovocyelin, Lutocyclin und Thyroxin einen geringen bis m~l~igen generativen Effekt, w~hrend Perandren und Percorten keinen Ein- flul~ auf die Zellteilung ausiiben.

Bei Glaucomatests mit Vitaminen (A, B 1, B~, B-Komplex, C, E, F) beobachten wir lediglich mit B~ (Benerva) eine leiehte Vermehrung.

1. ~. ~ /2. /~, 2o. 2~. Ta~ 28. Abb. 3. Auch dieses Bild deu6et aui eine FSH-Wirkung.

Geringe Vermehrung; m~l~ige Vermehrung; starke Vermehrung.

Penicillin und Elkosin haben nicht die geringste Wirkung auf unsere Einzellerknlturen.

Wir haben ferner versueht, den Einflu[~ yon Serum- und Choriongonadotropin auf Bact. Coli und Staphylo- kokken zu prfifen. Dabei konnte BEER feststellen, dab sieh diese Bakterien gleieh stark vermehren wie auf ihren idealen NghrbSden. Jedenfalls wurde keine Waehstumshemmung beobaehtet. Es ist denkbar, da~ Serum- und Choriongonadotropin aueh fiir Bakterien generativ yon Bedeutung sind. K5nnte dies dureh genaue Ausz~Mung der Bakterien bewiesen

werden, so liefte sieh die in der Schwangerschaft recht hgufig beobaehtete Coli-Vermehrung erkl~ren. Viel- leieht spielen hormonale Einflfisse fiir die Entstehung tier Pyelitis gravidarum in diesem Sinne zusammen mit anderen bekarmten Faktoren eine urs/ichliche Rolle.

Zusammenfassung. Das Protozoon Glaucoma scin- tillans EH~Eh'EERG vermehrt sich in Ham oder Serum gravider Frauen meist starker als in Nichtschwangeren- urin oder -serum. Ob es sich als Objekt fiir Schwanger- sehaftstests oder far FSH-Bestimmungen eignet, lgBt sieh bei der geringen Anzahl yon Versuchen noeh nieht beurteilen.

Glaucoma seintillans wird vor altem durch Serum- gonadotropin, weniger stark durch Choriongonado- tropin generativ beeinflul~t, sofern die notwendigen Baustoffe in der Versuchsl6sung enthalten sind.

Im Laufe eines Cyelus einer normal menstruieren- den Frau variiert die Vermehrung der Protozoen je naeh FSH-Ausseheidung. Da~ Serum- und Chorion- gonadotropin auch auf Bakterien generativ wirken, ist nicht yon der Hand zu weisen, konnte aber bis jetzt noeh nicht bewiesen werden.

Literatur. ANDR]~, E.: Infusoires. Catalogue des inver- tSbr@s de l~ Suisse. Gen~ve 1912. - - B ~ A ~ z : Zit. bei KRV¢. B n o c ~ A ~ , F.: Die mikroskopische Tierwelt des SiiBwassers. Protozoa. Hamburg 1895. - - B~oH~s~,P . : Fauna yon Deutschland. Leipzig 1944. - - EY~ERrr~S: Einfachste Lebens- formen des Tier- uad Pf]anzenreichs. Braunschweig 1909. HAS~B~, G.: ZbL Gyngk. 1951, I, 38; 1952, 14, 558. K~u~,tL: Zbl. Gyn~k. 1951, 15, 1310. - - RUDOLPtt, W.: Wuehsstoffe und Antiwuchsstoffe. Bern 1948.

DER AMINOSXURENSTOFFWECHSEL BEIM DIABETES MELLITUS*.

Von

KtmT Sc~aEIER und VALE~'TINE SZYBKO. Aus de~ Universit~ts-Kinderktinik ]~eidelberg (Direktot: Prof. Dr. Ptt. BAMBERGER),

Die Frage nach den Beziehungen des Eiwei[t- umsatzes zum KH-Stoffwechsel ist gerade beim Diabetes mellitus seit Jahrzehnten immer wieder gestellt worden, da man sehon sehr friih erkannte, dalt die Gluconeogenese aus Eiweil~ fiir die Befriedi- gung des Energiebedarfes beim Zuekerkranken yon aussehlaggebender Bedeutung ist. Es sei daran er- innert, da]~ schon E. KfdLZ im Jahre 1875 und etwas sparer vor allem NAU~Y~ mit seinen Schfilern auf Grund yon klinischen Beobaehtungen und Zueker- bestimmungen im Ham zur t~berzeugung gelangten, dab der mensehliehe 0rganismus in der Lage sein mfisse, Zucker aus Eiweil~ zu bilden. Der heftigste Gegner dieser Ansicht E. PFLt~OER mufite in seiner letzten Arbeit bestgtigen, dal~ betr~chtliche Mengen Glykogen aus Eiwei$ entstehen kSnnen. Es war sehliel~lieh EMBDE~, der zu Begilm dieses Jahrhunder~s mit seinen Mitarbeitern die Glykogenbildung aus den einzelnen Aminos~uren (AS)studierte und so den AnstoB gab zu den breit angelegten Studien der ameri- kanischen Autoren aus den Arbeitsgruppen um SCHOENttEIMER, RITTENEERG, BORSOOK USW., welche mit isotopen AS die zahlreichen Querverbindungen zwisehen KH- und AS-Umsatz aufsuchten.

Aus allen diesen Untersuehungen ergab es sich, da2 groBe Differenzen in der'Verwandtsehaft der ver-

* Nach Ausfiihrungen am 2. Internationalen Kongrel3 far Biochemie (Paris 1952).

schiedenen AS zum Glykogen bzw. seinen Abbau- produkten bestehen.

Uns interessierte das Verhalten der AS ira Serum und Urin beim Diabetes mellitus deshalb, weft wir hofften Unterschiede in der Reaktion der glykogene- tischen und nichtzuckerbildenden AS aufzudeeken und so die Stoff~vechselwege versehiedener AS unter den Bedingungen des Diabetes zu beleuchten. Die Untersuchungen gewinnen eine gewisse praktische Bedeutung, well sie die Frage 16sen helfen, ob im diabetischen Organismus der Eiwefl~umsatz normal oder gesteigert ist oder ob er besonders ,,Skonomisch" (LIc~TwITZ) abNiuft.

Erstaunlicherweise liegen in der gesamten Welt- literatur - - soweit wir sie jedenfalls fibersehen - - noeh keine mikrobiologisehen Studien des Verhaltens der AS bei der mensehlichen Zuekerkrankheit vor. Untersuchungen des Amino-N-Gehaltes im Plasma und Urin gibt es dagegen zahlreiehe. Im Blute fanden FALKEN~_AUSEN, GREENE und Mitarbeiter, WITTS, E. G. SCHMIDT (mit der colorimetrischen Methode naeh FOLIN) normale Werte. Mit der gleichen Methode bestimmten WoLvE und ferner F~]~NBLATT und S~APmo im Korea teilweise deutlich erhShte Amino- N-Konzentrationen. Mit der spezifischen und sehr genauen Methode yon VA~ SLYKE und Mitarbeitern fanden L~YETSC~ERU. a. bei 12Patienten im schweren Korea starke ErhShungen des Plasma-Amino-N. Im

Page 2: Der Aminosäurenstoffwechsel beim Diabetes mellitus

Jg, 31, Hef$17/18 KL'I~T Sem~E~E~ u n d V A L ~ E SzY]~KO: Aminos/~urenstoffweehsel be im Diabe tes meIl i tus . 4 3 1 1. ~fai 1953

Urin wiesen GALA~]~OS und TAOSZ und neuerdings aueh LUE~SCHEn eine vermehrte AS-Ausscheidung naeh. Unter Verwendung der Papierchromatographie studierten HAnL und besonders eingehend G~AY und InLr~¢ die AS-Eliminierung. Sie fanden bei einem betr/iehtlichen Prozentsatz der Patienten eine t typer- aminoaeidurie. Im Tierexperiment land sieh sowoht ein Anstieg des Btut-Amino-N (u. a. K~N~, O~tDA und Mitarbeiter, IN~L~ und Mitarbeiter) Ms aueh eine vermehrte Ausscheidung im Urin (s. aueh VEST und W~ss !). IvY, Svnc und F~s~a~¢ haben eine mikro- biologisehe Studie des AS-Stoffwechsels bei diabeti- sehen Hunden mitgeteilt.

Wit haben bei fiber 50 Diabetikern den Spiegel der essentiellen und einiger nieht lebensnotwendiger AS im Nfiehternserum bestimmt und augerdem in welt fiber 100 Urinproben die Ausssheidung derselben AS gemessen. Blur und Urin wurden stets am gleiehen [Page gewonnen. Unser Krankengut setzt sieh aus Diabetikern aller Alt.ersklassen mit verschiedenem Sehweregrad und m~gleicher Dauer des Leidens zu- sammen. Da uns naturgemi~B nut eine besehriinkte Anzahl kindlieher Diabetiker zur Verffigung stand, konnten Mr das als unbedingt erforderlich erachtete grol~e Material nu t dutch das freundliehe Entgegen- kommen der 3/iedizinisehen Poliklinik in Heidelberg 1 studieren. Die Bestimmungen wurden mit der mikro- biologisehen AS-Methode (S(~tIIgEIEt¢ und t )LUCKTIIUN)

durchgefiihrt. Die Ergebnisse der Serumunter- suchungen sind in Tabelle 1 zusammengefaBt. Den

Tabel le 1. Serum-AS-Werte yon 50Diabetikern und 25 Normal/iillen (in 7/cm~).

Normal Diabetiker

Aminos/iure, n Durch- I schnittswert I Grenzwer~e

Arginin . Alanin I~stidin . Isoteucin Leucin Lysin . . Methionia Phenylalanin Threonin . Tryptophan Tyrosin . . Valin . . .

Dutch- Grmlzwerte scb.nittswert

21 (17- -25) 38 (20--47) 16 (12- -18) 15 (u--19) 20 (15- -23) 28 (23- -31) 3,5 (1 ,8--5 ,4) ~5 (8--20) 20 (15- -26) 10 (7--14) 14 ( 1 0 ~ 1 7 ) 30 (2o--37)

22,5 (18--29) 44 (21--69) 16,7 (12--22) 14,5 (11--20)

29,5 (25--37) 3,3 (1,0--6,5)

15,5 (5,5--27) 19,5 (15~45) 11 (7~17) ]7 (10--25) 32 (18--51)

Mittelwerten der Diabetiker sind jene yon 25 gesunden Individuen gegentibergestellt. Wir haben, um die MSgtichkeit yon Fehlbes~immungen weitgehend aus- zusehlieBen, grunds/itzlieh sowohl beim Serum als aueh beim Urin normale Xontrollf~tle mittaufen lassen.

Aus der Tabelle ist ersiehtlieh, da$ beim einiger- maBen kompensierten Diabetes im Niiehternzustand a]le untersuehten AS im Blur einen Spiegel aufweisen, der imaerhMb der physiologischen Sehwankungsbreite liegt. Damit erhaltea die yon versehiedener Seite durehgeffihrten Bestimmungen des Amino-N f/Jr 12 einzelne AS eine Besti~tigung. Woht sind die Sehwan- kungen singul/irer ~/erte bei den Diabetikern be~rgcht- Iich. Ein.e statistisehe Si~fifikanz fiir denDurehsehnit t I/igt sieh abet nieht erreehnen. Ein Zusammentreffen

Wit sind Herrn Prof. Dr. C. OE~H~, ]terrn Oberarz¢ Dos. Dr. ]:[OF~- 3I]~ISTER, SOWie den tIerren in der Ambulanz ffir ihre groflzflgige Unter- stfitzung zu groBem Dank verbnnden.

yon besonders hohen Blutzuckerwerten mit erh6hten AS-Spiegeln konnte nieht beobachtet werden.

Es is~ nun reeht bemerkenswerL dab bei einer ganzen Reihe yon Diabetikern mit weitgehend normalen Ntichtern-AS-Werten eine zum Tell betri~chtliche Hyperaminoaeidurie nachweisbar war. Und zwar wiesen yon den studierten 100 Patienten 16 eine aus- gepr~gte Vermehrung der meisten AS im Urin auf. Bei weiteren 5 waren nur einzelne AS, so besonders Histidin im Urin, vermehrt.

In der Tabelle sind die AS.Werte im Urin bei diesen 16 F/illen den Mittel- und Grenzwerten der fibrigen 84Diabetikern gegenfibergestellt. In der letzten Spalte finder sieh der normale Bereieh der AS- Aussebeidung bei gesunden Erwachsenen (25Be- stimmungen).

Neben der Hyperaminoaeidurie der einzelnen auf- geftihlqsen Patienten f~llt eine gewisse Tendenz, zu teieht erhShten Werten bei allen ungersuchten Dia- betikern auf. Wegen der betrgehtliehen Streuung der Einzelwerte l~13t sieh eine Signifikanz der Durch- schnittswerterhShung gegenfiber der Norm nicht er- reehnen. Man wird aber dennoeh die Frage erheben, wie diese vermehrte Ausscheidnng im Urin wohl zu erkl/~ren ist. Als ein Faktor ist die dnrchweg sehr hohe Urinmenge der Diabetiker anzusprechen. Wir haben frfiher gezeigt (ScH~IER-PLiiCXTHUN), dab im S/~ug- lings- und Kteinkindesalter die Diureseh6he auf die AS-Eliminierung einen betriichtliehen Einflu$ ansfiblb. Inzwisehen konnten ~dr bei F/illen yon Diabetes insipidus ~ zeigen, dab aueh im Erwaehsenenal~er eine gewisse Parallelit~t zwisehen Urinmenge und Aus- scheidung besonders einzelner AS (Histidin, Lysin und wohl aueh Glykokoll) besteht.

Die Urinmenge kann abet nur als Erkl/~rung ffir die m~gig gesteigerte Eliminierung einzelner AS bei allen Diabetesf~llen gelten. Als weitere Ursachen der Aminoaeidurie (besser mfiBte es wohl heiBen tIyper- aminoacidurie, denn aueh normMerweise besteht ja eine ,,Aminoacidurie"!) kommen in Frage: 1. Ver- minderung der Desaminierungsf~higkeit; 2. tIerab- setzung der Oxydationsfi~higkeit der AS ; 3.vermehrter Gewebsabbau; 4. Mangel an essentielIen AS; 5. Ver- ringerung der Rfiekresorption in den Tubuli; 6. Herab- setzung der EiweiBsynthese.

Von den angeffihrten Faktoren spielen beim Diabetes sieher mehrere eine gewisse Rolle. It ier seien zuni~ehst nur 2 Punkte erSrtert. Da die Nfichtern- werte der AS im Serum ja normal waren, ist es m:Lhe- liegend anzunehmen, daft nach 3Tahm~ngsau/nahme eine gegeniiber der Norm gesteigerte Erh6hung der einzeInen A S er/olgt und daft die HyTeraminoacidurie ein ,,over ~low" Mechanismus ist. ~ber die wahrseheinliehe Ursaehe dieser passageren Hyperaminoacid/imie soll welter unten diskutiert werden. AS-Resorptionskurven naeh einer Proteinmahlzeit, wie wir sie (S c ~n EI~ und l~E~sP~mG~) bei Normalen gewonnen haben, k51mten vielleieht welter helfen. ~be r den Antei], den die Niere an der gesteigerten AS-Ausseheidung beim Diabetes hat, ]assen sich nur Vermutungen iiuSern. Leider liegen ja fiber den Meehanismus der AS-Rfickresorption in den Nierentubuli beim Mensehen wakt isch keine Untersuchungen vor. Wir wissen yon Experimenten am t Iund (Krax, BEYEn U. a.), dab die einzelnen AS

2 Nicht pubiizier~.

Page 3: Der Aminosäurenstoffwechsel beim Diabetes mellitus

432 KURT SCttREI]~R und VAL~IN]: SZYB~O: Aminosiurenstoffwechsel beim Diabetes mellitus. Kiinische Wochenschriit

Tabelle 2. AminosSuren im Urin yon 16 JDiabetikern mit normalen 2ti~chternwerten im Serum in rag/Tag.

Patien~

I I I

I I I IV V

VI VII

VIII IX X

XI XII

XI I I XIV

XV XVI

Durch- sctmitts- werted. iibr. 84 Diabe- tiker

Grenz- werte

~OIN maler Bereieh

Alanin

190 212 262 198 227 257 308 299 197 204

2-;; 100 99

111

150

88 bis 201

Arginin Cys$in Itistidin

650 710 740

1400 984

1125 547

1075 913 875 528 240 508 754 266 472

Isoleucin

15 25 46 30 51 35 24 40 28 39 70 23 21 21 16

17

2 bis 28

Leucin

34 30 47 33 41 75 90 38 84 46

138 19 46 19 32 21

24

10 bis 31

Lysin

86 68 82 59 80 70 66 59 72 83 80 68 48 54 76 46

33

18 bis 52

]~ethionin Phenyl-alanin

16 23 31 23 22 33 21 27 16 22 22

18 16 16

8

1 bis 19

80 his 100

46 59 75 30 54 29 41 17 65 33 21 30 14 98 22 104 36 432 2~ 220

24 125

11 70 bis bis 41 175 9 80

bis his 20 1 120

280

110 bis 530 150 bis 2OO 15

10 bis 15

15 bis 45

s 8

45 70 46 95 62

112 82 84 90

I10 56 36 51 66 39 88

Threonin

20 21 3O 28 31 37 29 42 35 4O 24

32 23 47 16

24 23

8 18 bis bis 46 31

s 15 bis

16 25

Trypto-. Tyrosin Valin phan

51 42 18 56 70 45 72 52 32 84 187 19

119 87 68 43

108 73 31 63 87 44 82 100 17

122 152 108 38 68 24 42 138 43 52 115 - - 49 48 27 28 93 12 73 56 21

25 36 14

15 14 3 his bis bis 51 61 31

15 bis 25

15 bis 25

5 bis 15

oder zumindes t A S - G r u p p e n in bezug auf ihre I~fick- r esorp t ion kompe t i t i e r en ; auBerdem bes t eh t auch noch eine gewisse In te r fe r i e rung m i t K r e a t i n und/~hnl ichen Subs tanzen . E in beginnendes Kimmels t i e l -Wi l son- Synd rom wird sich mSglicherweise in Ver / inderungen der AS-E l imin ie rung manifes t ieren . Bei unseren Pa- t i en ten b e s t a n d keine Albuminur ie . D a es sich meis t urn i~ltere P a t i e n t e n mi t r e la t iv kurzer Krankhe i t s - dauer hande l t , is t das Vorl iegen einer d iabe t i schen Nierens t6 rung n ieh t sehr wahrscheinl ieh. Es sei noch ve rmerk t , dab eine K o r r e l a t i o n zwischen der HShe der Zueker- und AS-Aussehe idung nich~ bes tand . Nach PITTS fibt die Gtykosur ie ke inen Einfiu[t auf die AS- Rf ickresorp t ion in der Niere des Hundes aus.

Tabelle 3. Serum-AS-Werte im Coma diabeticum (in cma).

Aminos~uren I

Arginin . 29 Histidin . 21,5 Isoleuein 45,5 Leucin 51 Lysin . , 37,6 Methionin Phenylalanin 25 Threonin 21 Tryptophan 11 Tyrosin . . 20 Valin . . . 60

II III

27,8 17,9 34,2 45 33,5

5 22,6 23,3 l l ,5 23,8

24,0

3 ,8 36,9 40,0

4,6 19,3 21,8 11,2 18,9 45

hrormalwer t IV etwa

32,0 20 18,0 16 19,6" 15 24,9 20 38,0 28

3,2 3,5 23,0 15

20 14,4 10 16,0 14 40,6 30

Die StSrung im AS-Stoffweehse l be im Diabe tes melli~us wird im K o r e a sowohl im Blu t als such im U r i n mois t sehr deut l ieh. I n der Tabel le 3 s ind die AS- VCerte im Serum eines 131/2j~,brigen J u n g e n (I) fest- gehal ten , weleher m i t e inem t iefen K o m a d i a b e t i c u m zur Aufnahme kam, daneben f inden sich die W e r t e yon e inem 14jghrigen M i d c h e n (II) und l l j g h r i g e n .Jungen ( I I I ) im weniger ausgeprgg ten Coma und

schhe~lich noch die AS-Spiege l im Blu te eines 41/2jih- r igen J u n g e n (IV) in] P r i k o m a .

In te ressan te rweise zeigen also die be iden Leucine und Val in einen besonders e indrucksvol len Anst ieg. Daneben waren Pheny la l an in und Tyros in und auch Lys in n ich t nu t im Blur sondern auch im Ur in s t a rk erhSht.

Es wi~re nun fiberaus reizvoll , an H a n d dieser Er- gebnisse ErSr t e rungen fiber die m6gl ichen Stoffwechsel- wege der einzelnen AS im Organismus anzustel len. W i r wollen uns jedoch m i t e inigen A n d e u t u n g e n be- scheiden. Es fi~llt auf, dai~ die ke togenen A S eine besondere Erschwerung im A b b a u aufzuweisen schei- nen. Man wird annehmen mfissen, daI] die U m s e t z u n g zu I sova le r iansgure und ~{e thylbut te rsgure bzw. zu ~ - K e t o b u t t e r s i u r e im Mange lzus tand frei verf i igbarer Energie , wie ihn das d iabe t i sehe K o m ~ doch wohl dars te l l t , verzSger t ablguft . Demgegenfiber bere i te t der wei tere Threon inumsa tz keine Schwier igkei t (siehe auch die norma]en Aussche idungswer te be im kompen- s ier ten Diabe tes ! ) .

Auch der T r y p t o p h a n a b b a u (unter ~nderen zu Nieo t ins~ureamid) und die am Argin inmoleki i l ab- laufenden Re a k t i one n seheinen im K o r e a ann~hernd norma l zu erfolgen. Bemerkenswer t ist, dal~ offenbar auch der Methioninstoffwechsel im Gegensatz zu den E r k r a n k u n g e n der Leber bei der d iabe t i schen Acidose n ich t sti~rker in Mi t le idenschaf t gezogen ist. I n diesem Z usa mme nha ng scheint es ver lockend, der Ursache der K r e a t i n u r i e bei der d iabe t i sehen Dekompensa t io n elnige Gedanken zu widmen. Nach diesen Unte r - suchungen is t es ziemlich klar , dal3 im K o r e a u n d P r ~ k o m a im Blur m i d Gewebe ein genfigend hoher Spiegel y o n Glykokol l u n d Argin in und sicher auch ausre iehend ffeie Me~hytgruppen (Cholin, Methionin und/~hnl iehe) zur Verffigung stehen, so dal~ einer ge- s te iger ten Synthese yon K r e a t i n n ichts im Wege s tehen

Page 4: Der Aminosäurenstoffwechsel beim Diabetes mellitus

Jg. 31, Heft 17/I8 KUt~T Sem~]~r~ und VALENTINE SZYBKO: Aminosaures tof fwechse l be im Diabe t e s mel l i tus . 433 1. Mai 1953

diirfte. Da es sieh aber bei der Kreatinbfldung um einen energiefordernden Vorgang handelt, sprieht et- was gegen diese Ansicht die Armut an energiereichen Verbindungen (ATP und i~hnliehe) beim sehweren Diabetes. W~hrend das Sehieksal der einzelnen AS in der Dekompensation der Zuekerkrankheit wohl erst dureh Isotopenuntersuehungen gekl~rt werden kann, ist es gereehtfertigt naeh der Ursaehe der Hyper- aminoaeid~mie und Hyperaminoaeidurie Ms Ganzes gesehen zu fragen. Es ist seit l~ngerer Zeit bekannt, dal3 Insulin die massive Ausseheidung von N-haltigen Stoffweehselendprodukten beim Diabetes herabsetzt. Insulin senkt nieht nur beim diabetisehen sondern aueh beim normalen Individuum den Amino-N- Gehalt des Blutes (Luck und Mitarbeiter, FAR~ und Mitarbeiter, HARRIS und H A ~ S , LUETSC~E~ sowie KErR und Mitarbeiter [Itund]). Das IIormon ver- zSgert die nach der Evisceration stets zu beobaehtende ErhShung der AS im Blute (MII%SK¥, INGLE, PI~E- ST~UD USW.). Ffir die Amino-N-senkende Wirkung des Hormons ist also die Leber offenbar keine eonditio sine qua non (MmsKY, F~A~E und lgVSSELL). Vet allem MIRS~;Y diskutiert deshalb eine spezifische Wir- kung yon Insulin auf den Eiweigumsatz. Nach neueren Arbeiten von I%VSS~L~ und CA~r~E~LO ist es abet ohne jeden Einflul3 auf die Harnstoffbildung aus Amino- s~uren bei nephrektomierten Batten. In diesem Zn- sammenhang ist es aber immerhin bemerkenswert, dal3 naeh LowsPEIC~ (Hundeversuehe) das Inselhormon im Blute gerade jene AS besonders deutlieh senkt, welche wir im Koma am st~rksten erhSht gefunden haben (Leucin, Lysin, Isoleuein). Die Ansieht yon LUCK und MO~SE, da~3 der Einflul~ yon Insulin auf den AS-Umsatz nur auf der gegenregulatorisehen Wirknng yon Adrenalin beruhe, f/ihrt uns da.zu die Nebenniere (abet mehr die lginde) in unsere Betraehttmgen ein- zubeziehen.

Das Coma diabetieum stellt ja sieher einen der intensivsten ,,stress-Zusti~nde" (urn dieses blasse 3/iodewort zu gebrauehen) dar. Man karm also mit G~AY nnd I ~ I ~ ¢ diskutieren, ob die Vermehrung der AS im Blur und Urin beim dekompensierten Zueker- kranken eine Folge der gesteigerten Nebennierenrinden- aktivit/~t ist. ACTIt und Cortison erhShen ~a die AS-Werte in den KSrperfliissigkeiten (HE~BE~T und Mitarbeiter, E~GEL, LI, BaOD:~E und Mitarbeiter, SOHHEIE~ und SA~T~LBERG).

Trotz dieser nicht zu bezweifelnden Befunden glauben wir aber mit PETERS und VAN SLYKE, dag eine spezifisehe StSrung des EiweiBstoffwechsels bei der Zuekerkrankheit nicht vorliegt. Wir mSchten vielmehr die energetische Betrachtungsweise des ganzen Problems in das Zentrum des Blickfetdes rficken. Es ist bis jetzt keineswegs der Beweis er- bracht, dab im Insulinmangel ghnlich wie im tIunger und bei kohlenhydratfreier Kost ~ die Dissimilation der Proteine gesteigert ist wie es neuerdings wieder H~vs~E~n:~ vertritt . Der Gleiehgewichtszustand der wunderbarerweise im ,,dynamic state" normaliter besteht, ist eben infolge Energiemange]s auf Seiten der Synthese gestSrt. Durch die Isotopenuntersuchungen der letzten Jahre (F~trTo~-, :BORSOOK, ~¥AELSC~I, K~AHL USW.) wurde es immer deutlicher, dag die Eiweil~synthese nut dann normal abl/iuft, wenn die

Auch dies is~ nicht bewiesen.

energieliefernden Prozesse des KH-Stoffwechsels volI zur Verffigung stehen. Es kann nun bei aller gebo~enen l%eserve Ms bewiesen betrachtet werden, dag ffir den Peptidaufbau yon der Glykolyse stammende energie- reiche Verbindungen ein unbedingtes Erfordernis dar- stellen, wobei noeh nieht zu entscheiden ist, ob z. B. ATP direkt am Substrat angreift oder ob es die En- zyme aktiviert. Fiir die II.iehtigkeit der Ansicht, dab eine kohlenhydratgebundene AS-StoffweehselstSrung bei der Zuckerkrankheit vorliegt sprieht aueh die Tat- sache, dab ora]e Zuekergaben zu einem Absinken der AS-Spiegel im Blute ffihren (HARRIS und HAgRIs, siehe auch SCHREI~a und I%~MS~ERGE~!) und dab es im Tierversuch getingt mit fiberhohen Blutzucker- werten (urn 1500 rag-%) die EiweiBdissimilation zu- rfiekzudr/~ngen (da darm die KH-Verwertung insulin- unabhgngig wird) (tM[IRS~ZY und H E I ~ usw.). Zu- gunsten dieser Annahme sprieht aber vor allem die Tatsaehe, dab die N-Ausseheidung beim Diabetiker ja erst w~hrend der Dekompensation ansteigt ~and ferner der Befund, dab aueh beim langerwahrenden Phlorizindiabetes grof~e N-Verluste im Urin ~uftreten. BAc~ und HOL~ES und auch STAtuE und Mitarbeiter fanden keinen Einflul~ yon Insulin auf die oxydative Desaminierung der AS.

Auf der anderen Seite ist dureh unsere Unter- suchungen erneut bewiesen, dab weder eine besonders gute Verwertung der Nahrungseiweil~kSrper, wie es P E ~ E ~ annimmt, beim Diabetes besteht, noch dag yon einer ausgesprochenen ,,0konomie" im Protein- umsatz (L~cHTWITZ) gesprochen werden kann.

Zusammen/assung. Es wird fiber mikrobiologische Studien des AS-Umsatzes bei Diabetikern berichtet. Im Serum yon 50 Zuekerkrankeu waren die AS- Spiegel fast stets innerhalb der Norm. Nur in Einzel- f~llen war eine Tendenz zu hoehnormalen oder ]eieht erhShten AS-Werten nachweisbar. Im Serum yon 4 Patienten mit einem Coma diabeticum land sich dagegen eine ausgepragte ErhShung der Leuein- und Isoleucin-, ferner der Valin-, Phenylalanin- und Tyrosinwerte. M/ifJig erh5ht war Lysin und Me- thionin, w~hrend die anderen AS keine deutliche Stei- gerung aufwiesen. Bei normalen Nfiehternwerten boten yon 100 diabetischen Individuen 16 eine st/irkere ttyperaminoaeidurie. Der Anstieg in der Ausschei- dung der einzelnen AS war dabei sehr untersehiedlieh. Am eindrueksvollsten w~r die Erh6hung der Elimi- nierung yon den eyclischen AS und ferner der Leucine und yon Lysin. Die Bedeutung dieser Beiunde wird kurz erSrtert. Als Ursache der StSrung im Protein- umsatz bei der diabetisehen Dekompensation wird eine ungeniigende EiweiBsynthese infolge eines Man- gels an energiereiehen Verbindungen diskutiert.

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Page 5: Der Aminosäurenstoffwechsel beim Diabetes mellitus

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K U R Z E W I S S E N S C H A F T L I C H E M I T T E I L U N G E N .

ERG~NZENDE MITTEILUNG ZUR PRAGE DES AUFTRETENS TOXISCHER LEBERSCH~DIGUNGEN

W~HREND DER INH-BEHANDLUNG.

Voa ERNsT-HEINRICH ORLOWSKI.

Aus dem Tuberkulose-Forsehungsinstitut Borstel, Ins t i tu t ftir experimentelle Biologic und ~edizin (Direktor: Prof. Dr. Dr. E. FI~EERKSEN).

(Eingegangen am 23. Dezember 1952 0

Nut in wenigen Mitteilungen wird fiber das Auftreten toxischer Lebersch~digungen w~hrend der INH-Behandlung des Tuberkulosekranken beriehtet. So fanden RvBI~ und ~i tarbei ter a bei der pharmakologischen Untersuchung des I N H beim Hand bei entsprechender Behandinngsdauer and Dosierung das Auftreten eines Ikterus und einer Fettleber. Sic betonen jedoch, dab beim Menschen - - in Analogie zum Ergebnis der Tierversuche ~ bei einer tgglichen Dosierung

TabelIe 1.

3 3 ? 3 9 9 3 3 3 3

Vor der Behandlung 10 Pa- tienten S ~ r u m - 7 - }2k--~ta-

bflirubtn k ra rag-% rag-%

0,8 100 0,3 100 0,4 100 0,4 lOO 0,3 10O O,3 100 0,6 100 0,2 90 0,5 , 90 0,5 90

Wghrend der Behandluug

nach Tagen nach 10 Tagen

Serum- Takata- bilirubin Ara ~g-% ,,,m~-%

0,3 90 0,6 90 0,3 90 0,5 90 O,6 100 0,3 100 0,3 100 0,5 I00 0,4 90 0,5 90

Serum- bilirubin

rag-%

0,3 0,5 0,3 0,8 0,3 0,3 0,7 0,2 0,5 0,4

Takata- Ara

mg~%

90 90

100 90

100 90

100 90

100 90

yon 4---5mg/kg KSrpergewicht eine toxisehe Sehgdigung nicht zu erwarten sei. T A ~ E e ~ deutet das Absinken des Pro- thrombinspiegels wghrend der 1-NH-Behandlung als Folge einer mSg]ichen Lebersehgdigung und beobachtete ferner bei 4 seiner FMle das Ansteigen des BilirubingehMts im Blur auf ]eieht l~thologisehe Werte. KomEoz3Y t land bei 4 Patienten Zeiehen eines toxisehen Leberschadens; er vermufete, dab bei 3 dieser Xranken bereits eine Organsehgdigung nach einer fiberstandenen Hepatitis vorgelegen habe. Die meisten Au- toren haben jedoch keine Schgdigung der Leber beobachtet.

Erggnzend zu unserer Mitteilung fiber den Ausfall der GMaktosebelastungsprobe wghrend der INif-Behandhmg s teilen wir nachstehend die Ergebnisse der Serumbitirubh> bestimmung und der Takata-Reaktion in tier ~odifikation naeh MANCKE-SosIMEE mit.

Tabetle 1 zeigt den AusfMl der beiden Untersuehungen bei 10 Patienten zu Beginn der Behandlung. Die Tagesdosis

betrug 4---5 mg/kg K6rpergewicht INN. In keinem Falle war eine Verschiebung der Ergebnisse ins Pathologisehe fest- zustellen.

Tabelle 2. 15 Patiente~ 90 Tage mit INH behandeIL

Gesamt- dosis INH

I g /

c~ ] 2 7 , 0 3 28,4 3 18,6 ? 22,0 ? 18,3 c? 16,95

32,5 c~ 31,5 9 23,85 3 18,o

19,2 c~ 15,7

24,25 9 27,0 3 22,5

Serum- ] Takata-Ara bilirubin rag-% me-%

0,4 70 0,2 70 0,8 80 0,3 100 0,4 10O 0,5 90 0,5 100 0,2 100 0,6 100 0,3 t00 0,6 90 0,6 100 0,5 100 O,3 90 0,9 100

Ifepatitis 1944

Hepatitis 1930

Ifepatitis 1941 Hepatitis 1949

Hepatitis 1917

Tabel]e 3. 15 Patienten I80 Tage mit INH behandelt.

Serum- i Taka£a-Ara bilirubin

mg- % I me- % I

3 3 3 9 ? 3 3 3 c~ ?

2 6' 9 #

Gesamt- dosis INH

g

52,25 0,6 77,2 0,7 51,8 0,3 53,3 0,4 59,0 i 0,5 70,9 0,6 57,7i 0,4 57,0 ' 0,8 62,55 0,3 54,0 0,8 45,0 0,6 48,0 0,2 50,0 0,6 84,5 0,4 48,85 O,7

! 90

100 i 80 i lOO I I lOO I

100 t00 i 90

100 90

100 90 90 I 90

] 8 0 :

Hepatitis 1940

Ifepatitis 1936

Tabelle 2 gibt den Ausiall der Untersuchungen bei 15 P~- tienten n~ch einer 90tggigen INK-Beh~ndlung; Tabelle 3 die entsprechenden Werte n~eh 180 Tagen INH. In beiden Gruppen fanden sieh Patienten, bei denen in der Auamnese eine t-Iepatitis naehzuweisen war. ~ q r haben in keinem YalIe, auch nicht bei den Hepatitislgllen, pathologisehe Werte feststellen kSnnen. Die iortlaufender~ Untersuchungen des Urins auf das Vorkomn~en yon Gallenfarbstoffen ergaben