Arch. klin. exp. Ohr.-, Nas.- u. Kehlk.Heilk. 197, 265--277 (1970) © by Springer-Verlag 1970

Die terminale Strombahn der Nasenschleimhaut bei hyperergischer Sofortreaktion

K. Tn~RAnE, P. DI~OcKv, u n d K . - P . BACI(WI~XEL

I-Ials-, :Nasen- und Ohrenklinik (Direktor: ProL Dr. K. Mfindnich) und Abteilung fiir Med. Ultras t rukturforschung (Vorstand: Prof. Dr. H. Themann)

im Ins t i tu t ffir Med. Physik (Direktor: Prof. Dr. G. Pfefferkorn) der Westf. Wilhelms-Universit~t, Mfinster (Westf.)

Eingegangen am 5. September 1970

The Terminal Vascular Bed o[ the Nasal Mucosa in Case o/ Hyperergic Reaction

Summary. A hyperergic rhinitis was produced by topical application of ant igen to the nasal mucous membrane. The ul t ras t ructural al terat ions induced are de- scribed with special reference to those occurring in the terminal vascular bed. The submicroscopic findings may be classed as follows: 1. Circulatory disturbances, i.e., contraction of vessels in some parts and dili tation in others; 2. increased vascular permeabil i ty; and 3. destructive alterations of the vascular wall resulting in diapedesis of plasma as well as cellular elements. Wi th respects to points 1 and 3, the ul t ras t ructura l examinat ion brought out only some minor details. Wi th respect to point 2, however, some essentially new findings were made. There was a significant increase in endothelial vesiculation, i.e., cytopempsis; the pores in the fenestrated endothelial cells increased in size and number ; and interendothelial clefts were dilated. All of these changes are prerequisites of a transcellular fluid passage. The vascular alterations appear at an early stage of the hyperergic reaction. These findings suggest tha t , under these conditions, the vascular walls may cease to be barriers for the passage of large molecular substances such as immune-proteins. The basal membrane does not appear to hinder the outward passage of substances leaving the terminal vascular bed.

Zusammen/assung. Es werden die ul t ras t rukturel len Veri~nderungen der ter- minalen S t rombahn der :Nasenschleimhaut bei experimenteller 5rtlicher Anaphy- laxie beschrieben. Die hyperergische Rhinit is wurde nach vorheriger Pollen- sensibilisierung der Versuchstiere (Kaninchen) ausgel5st durch lokale Applikation des Antigens auf die nasale Mucosa.

Die submikroskopischen Befunde lassen sich unter tei len in:

1. Zeichen der Zirkulationsst6rung der terminalen S t rombahn mit Kont rak t ion bzw. Dilatat ion der verschiedenen Gef~l~abschnitte; 2. Zeichen der gesteigerten Permeabili t~t , und 3. destruktive Ver~Lnderungen der Gef~13wand mit Plasma- diapedese und Aust r i t t der cellul~ren Blutelemente. Die Zeichen der gesteigerten Gef~l~durchl~ssigkeit bieten unter dem Elektronenmikroskop wesentlich neue Aspekte, w~hrend zu den lichtmikroskopisch schon beschriebenen Zirkulations- st5rungen und Gef~13wandl~sionen die ul t rastrukturel le Untersuchung lediglich erg~nzende I)etails hinzufiigen kann. Nach unseren Ergebnissen sind die aktivierte

266 K. Terrahe, P. Drfieke und K.-P. Baekwinkel:

Cytopempsis (signifikante Zunahme der Endothelvesikulation), die Vermehrung der Poren im fenestrierten Endothel sowie klaffende interendotheliale Spalten die initialen Zeiehen des vermehrten transvasalen Flfissigkeitsdurchtritts. Wenn man diese :Befunde auf dis allgemeinen morphologisehen Kriterien der endothelialen PermeabilitS~t fiir Stoffe verschiedener TeilchengrSge iibertrEgt, so ergibt sich, dab mit den beschriebenen im Frfihstadium der hyperergisehen Entziindung auf- tretenden Gef/igreaktionen auch die Barriere fiir den Durehtritt grol3molekularer Substanzen, beispielsweise Immun-Proteine, wegfEllt. Die Basalmembran steIlt nach unseren Beobachtungen kein Passagehindernis fiir die dis Blutbahn ver- lassenden Stoffe dar.

Einleitung

Die im R a h m e n einer hype re rg i sch -anaphy lak t i s ehen En tz i indung regelm/iBig au f t r e t enden Permeabi l i t /~tss tSrungen des t e rmina len GefaB- netzes verd ienen bei der l Jbe rempf ind l i chke i t s reak t ion der Nasen- sch le imhau t besondere Beaehtung . Sic s ind nS, mlich n ich t nur ve ran t - wor t l ich ffir alas in ters t i t ie l le 0 d e m der Mucosa, sondern ebenfal ls ffir die im Anfal l au f t r e t ende Steigerung der Nasensekre t ion . Denn mi t Mar- k ie rungsversuehen konn te e lek t ronenmikroskopisch naehgewiesen wer- den, dab bei exper imente l l e rzeugter Poll inose ein ungeh inder te r Durch- t r i t t yon Serum dureh das Oberfl/~chenepithel s t a t t f inde t (Terrahe u. Backwinkel) . A u g e r d e m deu te t eine excessive D i l a t a t i on der in t rag landu- la ren Sekre tkani i lchen au f ein ve rmehr te s F l i i s s igke i t sangebot an die nasa len Drfisen, die mi t der Bere i tung und Ex t ru s ion eines sehr wasser- re iehen Sekrets (Hydroehyl ie ) a n t w o r t e n (Terrahe, 1970). D a somit bei der hypererg ischen Rhin i t i s die E n d s t r o m b a h n pa thophys io]ogisch eine Schli isselstel lung e innimmt , u n t e r s u c h t e n wir ihre U l t r a s t r u k t u r bei exper imente l l herbeigeff ihr ter 5r t l ieher Anaphy]ax ie , wobei besonderes A u g e n m e r k au f die Zeichen ve rmehr t e r Durchlass igkei t der Gef~gwand ger ich te t wurde.

Material und Methode

Kaninchen yon 3 kg KSrpergewicht wurden nach folgendem Schema gegen Birken- oder Roggenpollen sensibilisiert: 4 real in 2tggigen Absti~nden wurden den Versuchstieren 2 ml des Antigenextraktes yon Birken- und Roggenpollen (Fa. Lip- harm, Bad Lippspringe), mit der gleiehen Menge Freundsches Adjuvans vermischt, intraperitoneal injiziert. 5 Tage sp~ter wurde eine 5. Injektion mit den gleiehen, unveriindert dosierten Substanzen verabreieht. In der 3. Woehe naeh der letzten Injektion erfolgte beim traeheotomierten, dureh Nembutal narkotisierten Kanin- chen die lokale Applikation yon Nativpollen und Pollenextrakt auf die operativ freigelegte Septumschleimhaut. Innerhalb der ersten Viertelstunde nach Aufbringen des Allergens Entnahme yon Sehleimhautproben zur elektronenmikroskopischen Untersuehung in 2miniitigen Abstgnden.

Bei den Markierungsversuchen wurde unmittelbar nach der lokalen Applikation des Antigens PeroxydaselSsung (500 mg HRP) oder eine Aufschwemmung yon Thoriumdioxid (25°/0ig in Macrodex ®) in die A. carotis eommunis eingespritzt.

Terminale Strombahn der Nasensehleimhaut bei hyperergischer Sofortreaktion 267

Noch w~hrend der Injektion und in den darauffolgenden Minuten (bis zu 20 min ZeitintervM1) wurden Schleimhautprgparate yore Septum der entsprechenden Seite entnommen.

Die Fixierung des Gewebes erfolgte, sofern kein Enzymtracer zur Anwendung kam, in Glutaraldehyd (4°C) und Osmiums~ure. Bei den Versuchen mit HRP wurden die Gewebsproben naeh der Fixierung in 2O/o GlutaraldehydlSsung (pit 7,3 durch 90 mM Phosphatlouffer, 8 Std Dauer) unter mehrfachem Wechsel 3 Std lang in 90 mM Phosphatpuffer (pH 7,3) bei 4°C ausgewaschen. Daraufhin wurde die Inkubation in Tris-gepufferter DiaminobenzidinlSsung [oH 7,5 mit H202 bei Zimmer- temperatur durchgefiihrt (Forssmann, 1970). AnschlieBend wurde Tris-Puffer pH 7,5 10 rain lang ausgewaschen, in 1,33°/00sO4-LSsung pH 7,2 nachfixiert und in auf- steigender Alkoholreihe entw~ssert.

Die gerichtete Einbettung erfolgte in Epon 812. Die Pri~parate wurden mit einem Porter-Blum-Ultramikrotom geschnitten, mit Uranylacetat und Bleicitrat nachkontrastiert. Die Betrachtung der Fotografie der Prgparate erfolgte am Elmikroskop I (Siemens) bei einer Strahlspannung yon 80 kV bzw. am Philips EM 300 bei 60 kV Strahlspannung.

Zur normalen Ultrastruktur der terminalen Strombahn in der 5iasenschleimhaut

Begrifflich legen wir die nach submikroskopischen Kriterien ausgerich- tete Aufteilung der terminalen Strombahn yon Movat u. Fernando (1963) zugrunde, da sie auGh ffir den Gefi~gapparat der Nasenschleimhaut uneingesehrgnkte Gfiltigkeit hat. Die genannten Autoren unterscheiden als hintereinander gesehaltete Abschnitte der Endstrombahn die kleinen Arterien, Terminal- und Metarteriolen, Capillaren, Venolen und kleinen Venen. Die kleine Arterie 1/iBt neben einer lfickenlosen Endothellage eine gesehlossene Mediasehieht aus glatten Muskelzellen erkennen. Eine Adventitia, wie sie bei Arterien mittleren Kalibers fiblich ist, fehlt; statt- dessen finden sich einzelne Fibroblasten, die nieht seharf gegen das nm- gebende Bindegewebe abzugrenzen sind. Die bei den kleinen Arterien n och deutlich darstellbare Lamina elastiea interna fehlt beiden Arteriolen. W~hrend die Terminalarteriole noeh fiber kontinuierlich angeordnete und dutch Myofibrillen und dense attachments gekennzeichnete glatte Muskelzellen verffigt, lassen sigh die perivaseul/iren Zellen der Met- arteriole nur noch als Pericyten ansprechen, die sieh eytologiseh kaum yon Endothelzellen unterscheiden. Diese Zellen sind night mehr liiekenlos aneinandergeffigt. Bei den Capillaren baut sigh die Gef&Bwand lediglich aus Endothelzellen und dem Grundh/~utchen auf. Perieyten fGhlen oder umlagern sie nut noch vereinzelt. Gegenfiber den naehgesehalteten Veno- len ist eine Differenzierung oft sehwierig oder unmSglieh. Sie kann sigh nut auf die Weite des Gef/~ges und die Zahl der im Gef/~Bquersehnitt getroffenen Endothelzellen, also £ugerst unsichere Merkmale, stiitzen. Mit zunehmendem Kaliber der Gef/iBe im ven6sen Absehnitt der Endstrom-

268 K. Terrahe, P. Driicke und K.~P. Backwinkel:

bahn nimmt die Zahl der Pericyten erneut zu, die bei den kleinen Venen wieder die morphologisehen Eigensehaften glatter Muskelzellen annehmen.

W~hrend die auf- und absteigenden Schenkel der terminalen Strom- bahn in den Geweben der versehiedenen K6rperregionen morphologiseh weitgehend fibereinstimmen, zeigt der capill~reAbschnitt in seinemWand- bau einige Variationen. (Bennet : ,,Jedes Organ hat seinen eigenen Capri- lartyp".) Was sind nun, wenn man das heute allgemeine iiblieh Charakteri- sierungssehema yon Bennet et al. zugrundelegt, die morphologisehen Kennzeiehen der Haargef/~Be der nasalen Mueosa? Bei der Klassifikation der Capillaren richten sieh Bennet et al. nach der Besehaffenheit der 3 Wandsehiehten. Sic unterseheiden Capillaren mit gesehlossener (Typ A) und ltickenhafter (Typ B) Basalmembran; sic stellen den Capillaren mit gesehlossenem Endothel (Typ 1) andere gcgeniiber, deren Endothel intracellulgre Fenestrationen (Typ 2) oder intraeellul/~re Spalten (Typ 3) aufweist; hinsiehtlieh der Pericyten differenzieren sie je naeh L/ieken- haftigkeit (Typ a) oder der Vollst£ndigkcit (Typ ~) des perivaseul£ren Zellbcsatzes. Unsere Untersuehungen f/ihrten zu dem Ergebnis, dab die Capillaren der Nasensehleimhaut mit ihrer komplctten Basalmembran, mit einer gesehlossenen, aber gefensterten Endothelsehieht und der ihr eigenen lockeren Umseheidung mit Perieyten zum Typ AI~ der Bennet- schen Klassifikation geh6ren, also vergleichbar sind mit den Capillaren des Intestinum, der Niere und einiger endokriner Organe. Wiehtig ist da- bei der Itinweis, dag fiir die normale und gest6rte Permeabflit~t der Capillarcn fast anssehlieglich die Endothelsehieht verantwortlieh ist.

Befunde bei hyperergiseher Rhinitis

Die entziindlichen Zirku]ationsst6rungen der Endstrombahn, die an der Nasenschleimhaut intravitalmikroskopiseh bereits ausffihr]ich stu- diert und besehrieben wurden (Naumann, 1961), kommen auch elektro- nenmikroskopisch zur Darstellung, ohne jedoch ultrastrukturell neue wesentliehe Aspekte zu liefern: Die kleinen Artcrien und Arteriolen lassen fast aussehlieBlieh Zeichen der Kontraktion, d.h. tropfenfSrmig in das Lumen vorgesttilpte Endothelien mit buchtenreiehem Kern (Abb. 1), erkennen; die Capillaren und Venolen erseheinen dflaticrt mit gestreek- tern Endothel (Abb.2 und 6); oft enthalten sie agglutinierte Erythro- eyten (sludging-Ph£nomen) (Abb.2), Thromben aus Blutpl~ttehen und Fibrin sowie Zusammenballungen yon Granulocyten. Hervorzuheben ist, dal3 aueh an klcinen Venen typisehe Ver£nderungen auffallen, die auf einen Kontraktionszustand sehliegen lassen (Abb. 3).

Gleiehzeitig mit den ersten Anzeiehen der gest6rten Mikrozirkulation, d.h. sehon in den ersten Minuten der 5rtliehen Allergenexposition der Nasenschleimhaut, treten submikroskopisehe Ver/inderungen am Endo- thel auf, die auf einen gesteigerten Fliissigkeitstransport hinweisen.

Terminale Strombahn der Nasenschleimhaut bei hyperergischer Sofortreaktion 269

Abb. 1. Kontrahierte Arteriole. Endothelzellen ragen tropfenf6rmig in die Gef~B- liehtung vor. Vergr. 4600 ×

Abb.2. Dilatierte Venole. Gestreck~e, hochgradig abgeflach~e Endo~helzellen. Erythrocytenagglutination. Vergr. 6000 ×

Abb.3. Kontrahier te kleine Vene. Endothelzelle zeigt buehtenreiehen Kern und verbreitertes Cytoplasma. Glat te lV[uskelzellen (Pfeil) mi t dense a t tachments . Basal- membran ist grS]tentei ls aufgel6st. Intersti t ielles 0dem der G e f ~ w a n d . Vergr.

8400 ×

Abb.4. Endothelzelle mit vielen mikropinocytischen Vesikeln unterschiedlicher Gr6Be. Topographische Beziehung der Bl~schen zum lumennahen und b~s~len Plasmalemm unverkennbar . Basa lmembran ist zerstSrt. Subendotheliales 0dem. V Vesikel ; B Reste der Basa lmembran; 0e subendotheliales 0dem. ¥ergr. 27 600 ×

K. Terrahe et al. : Terminale Stromb~hn der Nasenschleimhaut 271

Abb.5. Endothelzelle (10min nach intraarterieller Injektion yon Peroxydase- 15sung). Das Reaktionsprodukt finder sich im Gef~Blumen; es ist in den mikro- pinocytotischen Bl~schen (Pfeile) nuchweisbar sowie zwischen Endothelzellen und Grundh~utchen. Er Erythrocyt; E Endothelzelle; B Basalmembran. Vergr.

27 300 ×

Abb. 6. Abgeflachte Endothelzelle mit einer dichten Sequenz yon Porenfenstern, die durch ein Diaphragma (Pfeile) verschlossen sind. Er Erythrocyt. Yergr. 41000×

Besonders kennze ichnend ist eine Zunahme der mikrop inocy to t i schen Vesikel, die oft d ich tgedr~ngt das Cy top lasma ausfi i l len (Abb.4) . Es f inden sich Vesike] (Abb. 7) mi~ einer e indeut igen topogr~phischen Bezie- hung zum in te rendothe l ia len Spalt , sobald dieser d i l a t i e r t is t (s. u.). I m Gegensatz zum normalen Endo the l en tha l t en die In t imaze l l en der hype r -

Abb. 7. Dilatierter zwischenzelliger Spalt (Pfeile) zwischen 2 Endothelzellen. Mikro- pinocytotische ¥esikel, deren Abfaltung vom lateralen Plasmalemm deutlich sicht- bar ist. Mitochondrien in beiden Zellen lassen Schwellung und Cristolyse erkennen. L Gef£Blichtung; V mikropinocytotische Vesikel; M Mitochondrien. Yergr.

22 800 ×

Abb.8. Ausschnitt aus einer EndotheIzelle, deren endoplasmatische Hohlriiume vacuoliir geschwollen sind. Diese enthalten flockiggranul~res Material. Die ergasto- plasmatischen Membranen lassen nur noch teilweise (Pfeile) einen Ribosomenbesatz

erkennen. Yergr. 28 000 ×

K. Terrahe et al. : Terminale Strombahn der Nasenschleimhaut 273

Abb.9. Venole (12 rain nach intraarterieller Injektion von Thoriumdioxyd). Stark abgeflachtes Endothel. Intakte Basalmembran. Ansammlung yon Thorotrast- 10artikeln in den Vaeuolen des Pericyten. Er Erythrocyt; E Endothelzelle; P Perieyt.

Vergr. 12800 ×

ergisch reagierenden Endstrombahn intracellul/~re B1/~sehen mit aus- gepr&gten Gr6genunterschieden (Abb. 4). Bei Markierungsversuchen mit Meerrettiehperoxydase (HI~P) gelingt der Nachweis des feinkSrnigen osmiophilen Reaktionsproduktes in den Vesikeln aller Gr6gen (Abb. 5). In Gef~Bstreeken mit hoehgradig abgeflaehtem Endothel finder sieh eine signifikante Vermehrung yon Fenestrationen, die yon einem distinkten Diaphragma versehlossen sind (Abb. 6).

Ein fiir die Permeabilit/~tsstudien entscheidender Befund ist eine bei der experimentellen hyperergisehen Rhinitis h/iufig zu beobaehtende Verbreiterung der interendothelialen Fugen. Die Zellgrenzen, die nor- malerweise als dieht nebeneinander verlaufende Doppellinien in Ersehei- nung treten, sind auseinandergertiekt und lassen zwisehen sieh einen optiseh hellen Spalt frei (Abb. 7). Bei der experimentellen Anwendung yon I t P R 1/~gt sieh zeigen, dab die Tracer-Substanz in breitem Strom dureh den klaffenden zwisehenzelligen Spalt ausgesehleust wird.

Degenerative Teiehen der Endothelien werden oft zun/~ehst an ein- zelnen Organellen deutlieh. Dabei sind die Mitoehondrien bevorzugt betroffen, die Sehwellung und Cristolyse (Abb. 7) zeigen. Eine Sehwellung

19 Arch. klin. exp. Ohr.-, Nas.- u. Kehlk.Heilk. , Bd. 197

274 K. Terrahe, P. Driicke und K.-P. Backwinkel:

der gesamten Endothelzelle mit Homogenisierung des Cytoplasmas kann solche Grade annehmen, dal~ Zellorganellen oder ergastoplasmatische Doppelmembranen fiberhaupt nicht mehr zu identifizieren sind. Die ~ul~ere Zellmembran bleibt dabei intakt. Andere Endothelien reagieren mit vacuoli~r gebl~thten ergastoplasmatischen R~umen, deren a-Cyto- membranen einen wechselnd ausgepri~gten Ribosomenschwund erkennen lassen (Abb. 8). Hier handelt es sich um Veriinderungen, die als •quiva- lente der lichtmikroskopisch beschriebenen trfiben Schwellung und vacuo- l~ren Degeneration der Zellen aufzufassen sind.

In den fortgeschrittenen Stadien zeigen die Capfllaren gr6bere Destruktionen mit Dissoziation oder AuflSsung der Endothelzellen. Typische Leukocytendurchtri t te kommen als Momentaufnahmen elektro- nenmikroskopisch ebenso wie Erythrodiapedese und Fibrinausf~llung im Interstit ium zur Darstellung. Die submikroskopische Beschreibung dieser ]ichtmikroskopisch l~ngst bekannten Vorg~nge erfibrigt sich.

Die Basalmembran zeigt morphologisch ein unacharakterisisches Verhalten. Anch bei hochgradiger Alteration der Endothelien und serSser Durchtri~nkung des Intersti t ium triftt man sie an typischer Stelle und intakt an. Ebenso gel£ufig sind aber auch ZerstSrungsbilder, bei denen nur noch Fragmente die Lage der ursprfingslichen Basalmembran andeu- ten (Abb. 4 und 5). Meistens begegnet man der Lysis der Lamina basalis bei Zust~nden ausgepr/~gter 6demat6ser Verbreiterung der interstitiellen Schicht der Gef~l~wand (Abb. 3). Unterschiede zwischen den unmittelbar subendothelialen Grundhi~utchen und den die perivascul~ren Zellen umscheidenden Membranen sind nicht feststellbar. Bei Markierungs- versuchen bemerkt man eine vorfibergehende Anschoppung des Tracer- proteins vor der Basalmembran, ohne dab der Durchtri t t sichtbar behindert ist (Abb. 5). Auch Thoriumdioxid wird yon der Basalmembran nicht zuriickgehalten ; wenige Minuten nach der intravasalen Applikation ist es in den Vacuolen des Pericyten nachweisbar (Abb. 9).

Diskussion

Der normale transcapill£re Flfissigkeits- und Stoffaustausch beschrei- te t verschiedene Wege. Wi~hrend gleichzeitig lipoid- und wasserlSs]iche Substanzen die Endothelmembranen ohne morphologisch fa]bare Ver- £nderungen durchwandern, sind Wasser, Elektrolyte und Eiwei~k6rper auf spezifische Transportmechanismen angewiesen, deren Iqatur erst in den letzten Jahren elektronenmikroskopisch aufgekli~rt werden konnte. Den kleineren Molekfilen stehen die interendothelialen Spalten als Passageweg often. Wegen der Enge des zwischenzelligen Raumes bleibt aber diese Strecke nur Stoffen mit einem unter 100000 liegenden Mole- kulargewicht vorbehalten (Karnovsky u. Cotran, 1966). Ffir die Aus- schleusung grSl~erer Molekfile ist der transendotheliale Bl~schentransport,

Terminale Strombahn der Nasenschleimhaut bei hyperergischer Sofortreaktion 275

die Cytopempsis, unentbehrlieh (Palade, 1953; Moore u. l~uska, 1957). Durch Invagination des Plasmalemm bilden sich mikropinocytotisehe Vesikel, die kleinere Fliissigkeitsmengen nnd Partike] aus der Blutbahn in sieh einschlie~en. Die Bl~schen durchwandern mi tsamt der auf- genommenen Fracht das Cytoplasma nnd ent]eeren diese in die Zell- umgebung, nachdem ihre Membran mit dem Plasmalemm der Gegenseite verschmolzen ist. Ftir Capillaren mit fenestriertem Endothel, wie es in der Nasenschleimhaut vorhegt, ist aueh das Diaphragm~ der Poren ffir Fltissigkeit und Substanzen durehlassig, die eine bestimmte Teilehen- gr6Be nieht iibersehreiten. Die pathologisehe, entziindungsbedingte Serum- und Plasmadiapedese sowie der Austrit t yon Zellen aus der Blur- bahn, eingeleitet dureh die ZerstSrung nnd Dissoziation der Capillar- endothelien, war bisheriges Untersuchungsobjekte der Liehtmikroskopie.

Unsere elektronenmikroskopisehen Befunde belenehten nun eine diskretere Zwisehenphase im Initialstadium der ZirkulationsstSrung, bei der die gesteigerte Permeation als Antwort auf den hyperergischen Reiz noeh dureh intakte Capillarw~nde erfolgt. Diese vollzieht sich, wie nun deutlieh wird, zunaehst einmal dureh die quantitative Steigerung der sich auch im physiologisehen Bereieh abspielenden Aussehleusungs- prozesse. Mikropinoeytotisehe Vesikel, die auf einen eytopemptischen Transport hindeuten, finden wit aueh im GefaBendothel der normalen Nasensehleimhaut. Bezeiehnend ist aber die auffallige Zunahme der Endothelvesikulation in allen betroffenen Sehleimhautabsehnitten. Die sehr variablen Gr61~en der Bl~sehen sind wohl als Ausdruek der ungestii men Durchsehleusungstendenz unter der anaphylaktischen Reaktion zu werten. DaB aueh die gr6Beren Vesikel zum transee]lularen Transport best immt sind, laBt sieh dureh den intravesicularen Naehweis yon t IRP- Reaktionsprodukt vielfaeh belegen. Aueh der Fliissigkeitsdurchtritt dutch die Porendiaphragmen des gefensterten Endothels ist in der Nasen- sehleimhaut wie andernorts ein physiologiseher Vorgang, der nun mit der iibersehiel~enden Vermehrung der Poren eine allgemeine Intensivierung erf/~hrt. Die Porenmembran stellt, wie Clementi n. Palade (1969) am fenestrierten Endothel der Darmmucosa naehweisen konnten, fiir klein- molekulares Protein wie t I R P kein Hindernis dar. Infolge Fehlens einer hydrophoben Phase im Sehiehtenaufbau des Diaphragmas ist ebenfalls ein ungehinderter Wasserdurehtritt anzunehmen (Clementi u. Palade, 1969). Es deckt sieh mit unseren pathophysiologisehen Vorstellungen, dal~ die Fenestrationen nahezu aussehliel]lieh am Endothel der Capfllaren und Venolen anzutreffen sind, bei denen im Rahmen der Zirkulations- stSrungen die vermehrte GefaBdurehlassigkeit zuerst wirksam wird.

Besondere Anfmerksamkeit muB der Dilatation interendothelialer Fugen gelten, die bereits im Fr/ihstadium der hyperergisehen Reaktion auftri t t und im Gegensatz zu den oben diskutierten Zeichen gesteigerter

19"

276 K. Terrahe, P. Driicke und K.-P. Backwinkel:

Permeabilit/~t als eindeutig pathomorphologisehe Ver&nderung zu betrachten ist. Manche Autoren (Mayno u. Palade; Hammersen) beobach- teten bei Untersuehungen anderer Gewebsbereiehe und Organe den klaf- fenden interendothelialen Raum aueh nur unter krankhaften Bedingun- gen. Wir selbst fanden bei Kontrollen normaler Nasenschleimhaut tier Versuchstiere die zwisehenzelligen Spalten benaehbarter Endothelien ira- met dicht verschlossen. W~hrend, wie oben bereits ausgeffihrt, bei physio- logischem Verhalten der interendotheliale Spalt fiir Substanzen oberhalb einer bestimmten Teilehengr61~e eine Schrankenfunktion ausfibt -- ftir Serumalbumine und -globuline ist er beispielsweise unpassierbar -- wird mit dem hyperergisehen Reiz jegliehe interendothehale Blockade ftir EiweiSk6rper, ungeaehtet ihres Molekulargewichtes, aufgehoben. Diese interendothelialen gaps erlauben ebenso wie die gesteigerte Cytopempsis, mit tier gleichfalls groBmolekulare Serumproteine in den extravasalen Raum gelangen, den Riiekschlu6, da6 sehon zu Beginn der hyperergi- sehen Reaktion zirkulierende AntikSrper ungehinderten Durchtri t t durch die Gefi6wand haben nnd neben den sessilen Antik6rpern ihrerseits das Immungesehehen entseheidend beeinflussen. Welehe immunologisch wiehtigen SehluBfolgerungen sich daraus ableiten, wurde in einer friiheren Publikation yon uns erSrtert (Terrahe u. Backwinkel).

Es ist au6erdem zu vermuten, da6 diese hyperergiseh begiinstigte transvasale Passage yon Immunproteinen gleiehfalls bei der chronisch- hyperplastisehen Rhinitis stattfindet, deren Verlauf h/~ufig yon aller- gisehen Komponenten bes~immt wird. Untersuchungen zur K1/~rung dieser Frage sind erforderheh.

Es sei betont, da$ der Basalmembran bei tier Durchschleusung yon Fliissigkeit und Substanzen dureh die Gef/~l~wand keine beaehtenswerte Funktion zukommt. Weder fiir die kleinmolekulare Peroxydase noch fiir das gro6molekulare Thorinmdioxid bildet es eine Barriere. Der Anstau des die Blutbahn verlassenden Tracerenzyms vor der Lamina basalis ist nur vor~bergehend und erkl~trt sich aus dem pl6tzlich auftretenden tiber- ma$igen Anstrom von markiertem Serum.

Tro~z intensiver Suehe gelang es nieht, Antigen-Antik6rper-Pricipi- tare im Gef/~l~lumen, in der Gef~$wand oder in der umgebenden Lamina propria mit Sieherheit nachzuweisen, wie sie Movat u. Fernando (1963) am Omentum des Kaninehens bei ihnhehen Versuchsbedingungen be- schreiben konnten. Da Pr/~cipitate elektronenoptiseh lediglieh als amor- phes Verdiehtungsmaterial in Erscheinung treten, ist ihre Identifikation ohne Markierungstechnik kaum ohne Vorbehalte m6glich.

Die elektronenmikroskopisch sichtbaren Degenerationszeichen der Capfllarendothelien spiegeln den Zustand einer Sauerstoffverarmung der dem arteriellen Schenkel nachgesehalteten Gef~6abschnitte der End- strombahn wider. Nach experimentellen Fes~stellungen yon Landis et al.

Terminale Strombahn der Nasenschleimhaut bei hyperergischer Sofortreaktion 277

(1927) wird der Sauerstoffgehal t des capill~ren Blutes durch die ent-

z i indungsbedingte K o n t r a k t i o n der Arter iolen und nachfolgende Ver-

langsamung oder Stase des Blu ts t romes gesenkt. Die ungenfigende

Oxyda t ion der Endothelze l le manifes t ier t sich in unserem Falle in der

Schwellung und Cristolyse der Mitochondrien. Auch die diffuse Ein-

w~sserung der Endothe l ien ist Zeichen eines gestSrten Energiestoff-

wechsels der Zellen.

L i t e r a t u r

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Priv.-Doz. Dr. K. Terrahe Universit~ts-HNO-Klinik BRD-4400 Miinster (Westf.) Kardinal yon Galen-Ring 10 Deutschland