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KLI NISCHE WOCHENSCHRIFT 35. JAHRGANG, HEFT 2 15. JANUAR 1957 ORIGINALIEN ELEKTROt~EN}IIKROSKOPISCHE U~'TERSUCHUI~'GEN DER II~I~ENSTRUKTUREI~i Einleitung. Elektrophoretische Untersuehungen des Hiimoglobins haben die Abgrenzung der Krank. heitsbilder erblicher , hgmolytiseher Erythropathien in Bewegung gebraeh) la, ~, ~a. Die Siehelzellangmie steht dabei im Mit~elpunkt. I~.~vc~ 1~-~ und B~s- sis ~-~ haben nit ~ihren Mitarbeitern Sichelzellen bereits elektronenmikroskopisch untersueht. Indem wir die Critical-Point.Methode (CPM) naeh T. F. A~D~SO~ ~ und die Dfinnsehnittmethode als Pr~- parationsverfahren benutzten, w~ren wir bemfiht die Ergebnisse dieser Autoren zu erg~nzen. Material und Methode. Von einem 3j ~hrigen Neger- jungen ***, der seit 8 Monarch an einer ehronischen, homozygoten Siehelzellan~mie litt, haben wir Venen- blu~ unter Misehung nit Heparin (1 mg/ml) entnom- men. Zum Zeitpunkt der Bluten~nahme hatte das Kind eine Tonsillitis fiberstanden. Eine h~molytisehe Krise bestand nicht. Der Sichelungstest war bei dem Kind, den Eltern and bei 3 yon 4 Gesehwistern posi- tic. Ledigliehder untersuehte Junge hatte eine Sichel- zellan~mie nit vergrSBerter Milz und Leber. Die Blutbefunde ergaben zusammengefagt folgende Werte: H~moglobin : 5--7 g/100 cm~; Ery~hrocyten- zahl: 2,0 bis 2,8 Mill. ; im Ausstrich : Anisocytose, Polyehromasie, Poikilocytose and SchieBscheiben- zellen. Retieulocy~enzahl: 2,4--4,6%. Leukoeyten- zahl: 11000 24000. Normoblastische ItyperpIasie im Knochenmark. Eine elektrophoretische H~m.o- gl0binanalyse war nieht durchgeffihrt worden. Bekanntlieh haben die Erythroeyten yon Kran- ken nit Sichelzellan~mie im str6menden Blur die nor- male Form. Trier Sauerstoffmangel ein, so kommt es zur siehelartigen Umformung der Ery~hrocyten. PO~'D~a~-IL bezeiehnet Erythroeyten von Siehel- zellkranken, wenn sie die Normform zei~en mit Pro- meniscocyten. Im Stadium der Sichelform sprieht el" von Meniscocyten. Dieser Terminologie SehlieBen wir llnS an. Wir untersuehten einerseits die normalen Erythro- eyten von drei gesunden, ]ungen Vergleiehpersonen, anderseits die Promeniseoeyten und Meniseoeyten des kranken Kindes, wobei wit entslorechend den frfiheren Angaben ~a vorgegangen sind. An Besonderheiten ist das Folgende zu erw/~hnen: Die gesunden Erythrocyten and die Promeniseocyten wurden h~molysiert (Blut/Aqua dest. := 1/250), zentri- * niese Unt6rsuehungen warden dutch den Yertrag Nr. 110--187 zwi- schen den Office of Naval Research, Department of ~he Navy, ~nd dcr University of Pennsylvania, School of ~Iedicine, Philadelphia, untersttitzt. ** Gegenw~irtige Ansehrift: Lfibeck, K6nigstr. 23. *** Herin Dr, A. 5. CRESSKOFF, dem Leiter des Department of tIemato- logy des University-HospitMs der University of Pennsylvania, Phila- delphia, bin ieh fffr die Zaweismlg des Krankcn and die ]~itteilung der fr/ihereu Befunde zu besoa4erem hank verpflichtet. ~n. Wschr., 35. ffahrg. KERh~L 0 SER ERYTHROCYTEN ~ II. Belunde bei einem Fall yon Siehelzellan~imie Von C. W o ~ R s ** Aus der Johnson Foundation for Medical Physics, University of Pennsylvania, Philadelphia/Pa. USA fugier~ (5 min/2500 T) and nit 2%iger OsOa-Aqu~ dest.-LSsung (p~ 6,3) ~ixier~ (15 rain). AnschlieBend CPM. Ein anderer Tell dieser Zellen wurde mit iso- Abb. 1: Normaler Erythrocyt eincs gesunden Menschea (Aqua dest.-H'~molyse, CPM). ICingf6rmige Aufsatzfalte. 15000 : 1, I~CA) tonischer, gepufferter 1% 0s0~-L6sung (p~ 7,5) odor nach einem AnfenthMt yon 20 rain in 0,6% NaCI- L5sung nit gepnfferter 1% OsO4-L5sung (pa 7,4) je 15 rain fixierL dann in der angegebenen Weise einge- betteL geschnitten and untersueht. Die Meniscocyten haben wit durch Paraffinfiber- sehiehtung, nach der C02-Methode yon ttAtI~ und GILL~PSlE 1°, hash den Verfahren yon DA~LA~D und CAs~ 9, sowie nit der Methode yon I~A~o and P-~vLI~G 1~ hergestellt. Das Verf~h~-en yon ITA~O und PAVLING ergab ffir unsere Zwecke die besten l~esultate. Hier wird das Blur im Verhi~ltnis yon 1 : 5 ffir 30 rain nit einer frisch bereiteten L5sung yon 3 Teilen einer 0,114 M wi~Brigen NapHPOa-L6sung und yon 2 Teilen einer wggrigen, 0,114M Na~SpO~-L6sung gemischt. AnschliM3end warden die Meniseocyten wie die fibrigen Prgpara~e behandeIt. Von den Blur des Kranken wurden 12 Pr~pa- rationen und fiber 600 Aufnahmen als Unterlage her- gestellt. Ein Tell der Seh~it£e wurde nit einem SJ6- s~A~D-Mikrotom f gewonnen. ~" tterrn Professor Dr. S55ST~AND, Stockholm, nnd seine~ Mitarbeitern danke ich ftir ihrc Anlei~ung bei der ]3enuezung dieses Ger~tes.

Elektronenmikroskopische Untersuchungen der Innenstrukturen kernloser Erythrocyten

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Page 1: Elektronenmikroskopische Untersuchungen der Innenstrukturen kernloser Erythrocyten

KLI NISCHE WOCHENSCHRIFT 35. JAHRGANG, H E F T 2 15. JANUAR 1957

O R I G I N A L I E N ELEKTROt~EN}IIKROSKOPISCHE U~'TERSUCHUI~'GEN DER II~I~ENSTRUKTUREI~i

Einleitung. Elektrophoretische Untersuehungen des Hiimoglobins haben die Abgrenzung der Krank. heitsbilder erblicher , hgmolytiseher Erythropathien in Bewegung gebraeh) la, ~, ~a. Die Siehelzellangmie steht dabei im Mit~elpunkt. I~.~vc~ 1~-~ und B~s- sis ~-~ haben n i t ~ihren Mitarbeitern Sichelzellen bereits elektronenmikroskopisch untersueht. Indem wir die Critical-Point.Methode (CPM) naeh T. F. A~D~SO~ ~ und die Dfinnsehnittmethode als Pr~- parationsverfahren benutzten, w~ren wir bemfiht die Ergebnisse dieser Autoren zu erg~nzen.

Material und Methode. Von einem 3j ~hrigen Neger- jungen ***, der seit 8 Monarch an einer ehronischen, homozygoten Siehelzellan~mie litt, haben wir Venen- blu~ unter Misehung n i t Heparin (1 mg/ml) entnom- men. Zum Zeitpunkt der Bluten~nahme hatte das Kind eine Tonsillitis fiberstanden. Eine h~molytisehe Krise bestand nicht. Der Sichelungstest war bei dem Kind, den Eltern and bei 3 yon 4 Gesehwistern posi- tic. Lediglieh der untersuehte Junge hatte eine Sichel- zellan~mie n i t vergrSBerter Milz und Leber. Die Blutbefunde ergaben zusammengefagt folgende Werte: H~moglobin : 5--7 g/100 cm ~; Ery~hrocyten- zahl: 2,0 bis 2,8 Mill. ; im Ausstrich : Anisocytose, Polyehromasie, Poikilocytose and SchieBscheiben- zellen. Retieulocy~enzahl: 2,4--4,6%. Leukoeyten- zahl: 11000 24000. Normoblastische ItyperpIasie im Knochenmark. Eine elektrophoretische H~m.o- gl0binanalyse war nieht durchgeffihrt worden.

Bekanntlieh haben die Erythroeyten yon Kran- ken n i t Sichelzellan~mie im str6menden Blur die nor- male Form. Trier Sauerstoffmangel ein, so kommt es zur siehelartigen Umformung der Ery~hrocyten. PO~'D~a~-IL bezeiehnet Erythroeyten von Siehel- zellkranken, wenn sie die Normform zei~en mit Pro- meniscocyten. Im Stadium der Sichelform sprieht el" von Meniscocyten. Dieser Terminologie SehlieBen wir l l nS a n .

Wir untersuehten einerseits die normalen Erythro- eyten von drei gesunden, ]ungen Vergleiehpersonen, anderseits die Promeniseoeyten und Meniseoeyten des kranken Kindes, wobei wit entslorechend den frfiheren Angaben ~a vorgegangen sind.

An Besonderheiten ist das Folgende zu erw/~hnen: Die gesunden Erythrocyten and die Promeniseocyten wurden h~molysiert (Blut/Aqua dest. := 1/250), zentri-

* niese Unt6rsuehungen warden dutch den Yertrag Nr. 110--187 zwi- schen d e n Office of Naval Research, Department of ~he Navy, ~nd dcr University of Pennsylvania, School of ~Iedicine, Philadelphia, untersttitzt.

** Gegenw~irtige Ansehrift: Lfibeck, K6nigstr. 23. *** Herin Dr, A. 5. CRESSKOFF, dem Leiter des Department of tIemato-

logy des University-HospitMs der University of Pennsylvania, Phila- delphia, bin ieh fffr die Zaweismlg des Krankcn and die ]~itteilung der fr/ihereu Befunde zu besoa4erem h a n k verpflichtet.

~n. Wschr., 35. ffahrg.

KERh~L 0 SER ERYTHROCYTEN ~

II. Belunde bei einem Fall yon Siehelzellan~imie

V o n

C. W o ~ R s **

Aus der Johnson Foundation for Medical Physics, University of Pennsylvania, Philadelphia/Pa. USA

fugier~ (5 min/2500 T) and n i t 2%iger OsOa-Aqu~ dest.-LSsung (p~ 6,3) ~ixier~ (15 rain). AnschlieBend CPM. Ein anderer Tell dieser Zellen wurde mit iso-

Abb. 1: Normaler Erythrocyt eincs gesunden Menschea (Aqua dest.-H'~molyse, CPM). ICingf6rmige Aufsatzfalte. 15000 : 1, I~CA)

tonischer, gepufferter 1% 0s0~-L6sung (p~ 7,5) odor nach einem AnfenthMt yon 20 rain in 0,6% NaCI- L5sung n i t gepnfferter 1% OsO4-L5sung (pa 7,4) je 15 rain fixierL dann in der angegebenen Weise einge- betteL geschnitten and untersueht.

Die Meniscocyten haben wit durch Paraffinfiber- sehiehtung, nach der C02-Methode yon ttAtI~ und GILL~PSlE 1°, hash den Verfahren yon DA~LA~D und C A s ~ 9, sowie n i t der Methode yon I~A~o and P-~vLI~G 1~ hergestellt. Das Verf~h~-en yon ITA~O und PAVLING ergab ffir unsere Zwecke die besten l~esultate. Hier wird das Blur im Verhi~ltnis yon 1 : 5 ffir 30 rain n i t einer frisch bereiteten L5sung yon 3 Teilen einer 0,114 M wi~Brigen NapHPOa-L6sung und yon 2 Teilen einer wggrigen, 0,114M Na~SpO~-L6sung gemischt. AnschliM3end warden die Meniseocyten wie die fibrigen Prgpara~e behandeIt.

Von den Blur des Kranken wurden 12 Pr~pa- rationen und fiber 600 Aufnahmen als Unterlage her- gestellt. Ein Tell der Seh~it£e wurde n i t einem SJ6- s~A~D-Mikrotom f gewonnen.

~" tterrn Professor Dr. S55ST~AND, Stockholm, nnd seine~ Mitarbeitern danke ich ftir ihrc Anlei~ung bei der ]3enuezung dieses Ger~tes.

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5 8 C. WOLPERS: Untersuchungen der Innenstrukf~uren keraloser Er)~hrocy~en. II Klinische Woehenschrift

Der grSl~te Tell der elektronenmikroskopischen Anf- nahmen wnrde mit einem RCA-Milcroskop (ModelI B),

Abb. 2. :Normaler Erythrocy~ eines gesunden ]Yfenschen (0,6% ~-aC1-Schnitt) S0000:1, Siemens)

Abb. 8. }7ormaler Erythrocyt eines gesunden lVlenschen (0,6% NaC1-Sehnitt). Stab-Strukturen und Grundmasse. (Dichte, feine L~ngsstreifung = Messerspuren)

(240000:1, Siemens)

die fibrigen mit einem Siemens-Mikroskop (Mode]l: Elmiskop 1 b) * angefertigt.

• ] t e rm :Professor Dr. TRAU~, Tiibingen, binichffir die YlYSglichkeit das Siemensger~ zu benutzen zu Dank verpflichtet.

Be]unde

1. Normale, menschliche Erythroeyten. Der mit der CPM pr//parierte H/~molyserest des normalen, mensch- lichen Erythrocyten nach Einwirkung yon Aqua dest. zeigt das gteiche Bild wie das Pr/ipargt des Kaninchen- erythrocyten ~5. Die Aufsatzfl~che der kugeligen, in Abb. i etwas eingedrfickten Eryt l~ocytenmembran, bildet auf der Tr~gerfolie eine l%ingfalte. Im Innern sieht man einige h~,molyseresistente Partikel, die meis~ vaeuolig mngebilde~ sind.

])as Schnittbild der nichth~molysierten, normalen Erythrocyten ist dicht 1-a. Nach isot0nischer Fixation bewahrt die Innensubstanz einen kontinuierlichen Zu- sammenhang, jedoch finden sich auch dann Kon$rast- unterschiede. Diese Kontrastinhomogenitgten gilt es besonders zu beachten. Sie sind leichter zu erkennen, wenn wir die Innensubstanz aufloekern, was ohne H/imolyse durch die Umwandlung der bikonkaven Ery- throcyten in Sph/irocyten mSglich ist, eine MaBnahme, die bekanntlich 15-~7 reversibel ist. Durch Einbringen der bikonkaven Erythroeyten yon normaler, h/~mo- l~tischer Resistenz in eine 0,6% NaC1-L6sung haben wir die Kugelform erzeugt. Im Innern entstehen hier- dureh zahlreiehe helle Bezirke yon etwa 300 1500 A Durehmesser, die ~dr als LeersteUen bezeiehnen. Die

Leers~ellen sind unscharf begrenzb und gehen allm/~hliehin Teile der Innensubstanz fiber (Abb. 3). Die Anordnang der Leerstellen ist herdfSrmig. In Kugelzellen ist nur selten ein Konfluieren mehrerer kleiner Leerstellen zu einer gr61]eren Leerstelle (Abb. 8) zu beobaehten. Nach pr/~h/imolytischer Auflockerung zeigen Leerstellen und Innensub- stanz eine netz- oder sehwammartige Anordnung (Abb. 2 und 8).

Betrachtet man bei hoher VergrSfterung (Abb.3 und 4) eine helle Leerstelle (Abb. 3, Mitre links), so sieht m~n dort und in der unmittelbaren Um- gebung bei schwachem, weichem Kontrast fein- granul/ire und feinf/~dige Strukturen, deren Durch- messer bei 28 30 A liegt. Diesen Tell der Innen- substanz bezeichnen wir Ms Grundmasse. Grob- f/idige and grobgranul/~re Strukturen yon er- hShter Dichte sind in diese Grundmasse ein- gelagert (Abb. 2). Bei der Analyse der grobf/idigen, dichten Bildungen (Abb. 3) I~llt die Anwesenheit sehr kontrastreicher, kurzer, schmaler Teile ~uf, die wir als Stab-Strukturen bezeichnen mSchten. Der Einzelstab hat eine L£nge yon etwa 300 bis 400 A. Seine Breite schwankt zwisehen 50 und 150 A. Betraehtet man die Anordnung der Einzelst/~be in der Grundmasse, so ist bemerkens- wert, dab sie selten isoliert, meist in Paaren zu- sammenliegen. Der hellere Zwischenraum, der yon den beiden St~ben eines Paares begrenzt wird, hat eine Weite yon etwa 50--80 ~. Die Lagerung der Stab-Paare in der Grundmasse ist vor- wiegend auf die grobf~digen und grobgq-anul/~ren, dichten Bezirke der Innensubstanz beschr/~nkt. Nur selten findet man Stab- Strukturenin Nachbar- schaft der Leerstellen. Die Stab-Paare scheinen innerhalb der dichten Bezirke meist keine bevor- zugte Richtung einzuhaIten. In Membrann/~he

ist gelegehtlich eine ttintereinanderlagerung yon Stab- Paaren zu erkennen, wodurch der Eindruck einer rShren- oder spaltartigen Begrenzung entsteht. In den zentralen Abschnitten des Ery~hrocyten ist

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anderseits eine Nebeneinanderlagerung der Stab-Paare festzustellen. I-Iierdureh entsteht der Eindruek einer gTobf/~digen oder bandartigen Struktur (Abb. 2). Die Stab-Paare in solchen kurzen, biegsamen B/~ndern liegen gelegentlich parallel, mater Einhaltung eines

Analyse war uns h/er ebenso unmSglich, wit bei dem osmiophilen Einzelstab.

2. Promeniscocyten. Naeh tI//molyse mi~ Aqua dest. ist bei 54% der Promeniscocytenmembranen t in

Abb. 4. Normaler Erytllrocyt eines gesunden Measchen (0,6% ~-aC1- Schnitt). F~den und Grundmasse (200 000:1, Siemens)

Abstandes yon etwa 200 4. Diese kontrastreichen B/~nder erinnern dann an den Feinbau quergestreitter Proteinstrukturen.

Eine Gerfistsubstanz, die als Trgger der H£mo- globinmolekiile anzusprechen w/~re, konnten wir nieht

Abb. 5. Promeniscocyt (Aqlla dest.-]~iimolyse CPM). Kihnolyseresisten~e Agglutinate yon ttiimoglobin im Innern (14500:1, k%CA)

linden. Nur selten, aber wiederum in Bereichen hS- heren Kontrastes, sind grSbere F/£den und Grann- ]ationen festzustellen. Die .F~den (Abb. 4) sind lang (etwa 5000 A) nnd schmal (etwa 60 A). Stab-Strul~, turen sind in ihrer Nachbarschaft nur selten zu sehen. Die groben Granula (Durchmesser: etwa 300--900 _~) geh6ren stets den dichtesten Bezirken einer Erythro- cytensehnittflgche an. Eine feinere, morphologische

Abb. 6. Promeniscocyt (Aqua dest.-tt~molyse, Schnitt). Im Innern der Membran hi~molyseresistente ItiimoglobinkSrper (15000:1, I~CA)

normaler Befund wie in Abb. 1 festzustellen. Bei 16% dieser Zellen fiihrte der osmotische Schock zu

Abb. 7. ]Kenlscocy~ nach l~molyse (Sichelung I~ANo-Pxv~II~Cx Aqua des~.- tI~imolyse CPM). Zunahme tier K0rper. Zentral: Yacuole = cytoplas-

matische Substanz (12000: I, tLCA)

keiner oder nur zu einer geringen Entleerung des Innenraums, ein Befund, den wir bei anderen h~mo- lytischen An~mien in ~hnlicher Weise erheben konnten. Teilweise handelt es sich bei diesen resistenten Zellen umI~eticuloey~en. Die restlichen 30% der Promenisco-

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60 c. WOL]~nS: Untersuchungen der Innenstrukturen kernloser Eryt, hrocytem II Klinisehe Woehensehrift

cyten zeigten zwar eine reeht vollkommene Ent- leerung des Inneren, jedoeh fanden sich hier stets f~dig-netzige Agglutinate yon kubiseh geformten,

Der Versuch, diese Agglutinate in Schnittpr/ipa- raten yon niehth/imolysierten Promeniscocyten wieder- zufinden, war ohne Erfolg. Die H/~molyse mit Aqua dest. scheint uns eine Voraussetzung ffir die Dar- stellung dieser Innenstruktur zu sein. In Schnitt- pr/iparaten yon h£molysierten Promeniseoeyten sind Membranringe festzustellen, die nngewShnlieh dichte, kubiseh oder elliptische KSrper enthMten (Abb. 6). W/ihrend die Agglutinate im CPM-Pr/iparat glatte Oberfl/iche haben, zeigen sie im Schnittpr//parat l~auhigkeiten und I~dige Ausl£ufer. Bei hSheren Ver- grSgerungen gelang es nns nicht, in den dichten Strukturen weitere Einzelheiten abzugrenzen.

Abb. 8. ]?romeniscoeyt (0,6% NaC1-Schnitt). Sehwammstruktur (helle LScher ~= Defekte in der TrKgerfolie) (12000:1, :KCA)

anBerordentlich dich~en Strukturelementen (Abb. 5). Die EinzetteiIe der Agglutinate zeigten nach Kontak% mit Aqua dest. keine cystischen UmwandIungen. Sie

Abb. 9. Promeniseocyt (0,6% NaC1-Sehnitt). Osiniophilie der Membran gut , der Stab-Strukt~ren schwach (vgl. Abb. 2) (80000:1, Siemens)

sind daher nieht als R,este der reticulocyt/iren oder cytplasmatischen Substanz 2s anzusprechen. ~Vir f~n- den diese Agglutinate wader bei den Gesunden noch bei 6 anderen Kranken versehiedener, hgmolytischer An~mien, sondern lediglieh bei diesem Kind mit Siehel- zellan/imie.

Abb. 10. ]VIentseoeyt (Sichelung ITANO~PAIYI~IN(~, Schnitt). Zerkti if tung L~ngsp'~rallele Aggregation des ~I~moglobins (12000 I, I~CA)

Von Bedeutung ist in diesem Zusammenhang die Beobachtung, dab Meniscocyten (Sichelung nach ITA~O-PAULI~G) nach Aqua dest.-H£molyse iihnlich dichte, gleichfalls quaderfSrmig Strukturen, jedoch nicht als Agglutinate, sondern in diffuser Verteilung, in groBer Zahl und hier mit rauher Oberfl~che, zeigen (Abb. 7). Da die Sichelform dutch die H£molyse ze~- stSrt wird, hat das CPM-Pr~parat yon Meniscocy~en gleiehfM]s Kuge]form. Die h5moIyseresistenten Quader :~ler Promeniseocyten und Meniscoc3~en Unseres Kran- ken sind mSglicherweise fiir Sichelzellen spezifisch. Weitere Untersuchungen, die auch ohne Elektronen- mikroskop mSglich erscheinen, sind bier erforderlieh.

3. Meniscocyten. Die Mikromorphologie der ,,ge- sichelten Sichelzellen" kann nur mit der Schnitt- technik entscheidend gefSrdert werden. Zum Ver- stiindnis der strukturellen Besonderheiten ist ein Ver- gMeh mit Schnittbildern yon nichthi~molysierten Promeniscocyten erforderlich. Betraehtet man solche Bilder (Abb, 8 und 9) und die Aufnahmen yon nor- malen Erythroc~en (Abb. 2, 3 nnd 4), so finder man - - besonders bei Vergleich der Abb. 2 und 9 - - als Wesentliehes nur Kontrastdifferenzen. Wi~hrend die Membran in beiden Bildern etwa die gleiche Schwi~r- zung, die gleiche Osmiophilie zeigt, sind die Stab- strukturen im Innern der Promeniscocytensubstanz

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wesentlieh blasser, also yon geringerer Osmiophilie, Ms jene der normMen Erythroey~en. Im Originalabzug sind Stab-Paare in Band- und RShrenanordnung eben zu erkennen.

])as SchnittbiId eines Meniscocyten (Abb. 10) l£Bt die weitgehenden, strukture]len Veri~nderungen im Innern der ,gesichelten Siehelzellen" deutlich werden. Obwoht bei der Pr/~paration keine H£molyse a, uftrat und isotonisch fixiert wurde, fMIen zun£chst die grogen Leerstellen auf. Die ruhige Netzstruktur des Promeniseoeytien (Abb. 8) ist durch eine wirre Zer- kliiftung erse~zt. Lange, dichte Str/inge, die starr

~AR~) und seinen 3/[itarbeitern t-~ haben auch wir fest- gestellt, dal~ nach Osmiumfixation die Grundmasse des Erythroeyten sowohl eine feingranul/ire wie auch eine feinf/~dige Form besitzt.. (Aueh naeh Fixation mit, Formalin kann man Stab-Strukturen sehen, w/ihrend in der Grundmasse keine Einzelheiten zu erkermen sind.) L/ingsaggregationen der feh~en Granula bilden die feinen F/~den. In der theoretischen )~Iorphologie s,2~ wird yon einem H/imoglobinmolekfil gesprochen, welches bei zylindriseher Form Durehmesser yon 47--60 ~ haben sell. Da der Durchmesser der feinen Granula, der mit einem Siemenselektronenmikroskop

Abb, 11. ~¢[eniscoeyt (Sichelung IT£N0-P~.uDING, Schnitt). Fehlen der Grundmasse (vgl. Abb. 9). L~ngsparallele Aggregation yon Stab-Struktm'en. Recht, s oben: Qnergelagerte Sl~b-Strnkturen

(60000:1, Siemens)

Abb. 12. /¢Ieniscocyt (Sichelung I~±N0-P±V~ING, Sehnitt). Stab-g~rukturen in Nngsparallele~ Aggregation. Zwisehenr~ume beachten. :Fehlen der Gnmdmasse

(80000:1, Siemens)

wirken und an den Enden spitz zulaufen, beherrschen das Bild. Bei genauerer Betrachtung (Abb. 11 u_nd 12) vermissen wh ~ weitgehend die weichen Kontraste der feingranul//ren oder feinf£digen Grundmasse. Fast die gesamte Innensubstanz scheint zu 1//nglichen Stab- Strukturen umgebildet zu sein, die aber bei/~hnlieher Breite etwa das 10fache der L/inge jener Stab-Struk- tm'en erreichen, welche wit im normalen Erythrocyten fanden. Wie bei den Promeniscocyten ist die Dichte bzw. die Osmiophilie der Stab-Struktnren der Menisco- eyten gering. Die fisehzugartige ParMlellagerung in L/ingsrichtung beherrscht das Bild. Nur selten (Abb. 11, rechte Ecke oben) findet man Stab-Paare in bandfSrmiger Lagerung nebeneinander. Die Zwischen- r//ume der Stab-Paare in den Meniseoeyten sind mit etwa 250 _~ wesentlich welter Ms bei den Stab-Paaren normaler Erythroeyten. Ein Vergleich der Abb. 2 mit der Abb. 12 1/~[tt den Umfang der strukturellen Ver/inderung in den Meniseoeyten besonders deutlich werden.

Dislcussion Unsere Befunde bei normalen Erythrocyten unter-

seheiden sich yon denen, die B]~NI~J~D und LEPLUS 4 erhoben haben, lediglieh durch die Abgrenzung der Stab-Strukturen. In Ubereinstimmung mit BERN-

yon 14 A Aufl5sungsvermSgen bestimmt wurde, nur bei 30 tix liegt, ka, nn unser Granulum nicht mit dem hypothetischen ttgmoglobinmolekfil identisch sein. Wit mSchten annehmen, dab die Stab-Strukturen kristMline Strukturen des tI£moglobins sind. Der Be- fund bei den Meniscocyten bekriiftigt diese Auffassung. Wir halten es f/Jr verfriiht, jetzt schon Einzel- befunde bei den Stab-Strukturen zu deuten. Die F/ihigkeit der Stab-Paare, sieh hinter- oder neben- einander zu lagern, spricht aber fiir eine Labilit/it oder Anpassungsf/ihigkeit der Stab-Paare, die vielleicht funktionelI notwendig ist.

Der Naehweis h/~molyseresistenter KSrper in einem Tell der Promeniscocyten unseres Kranken bekr//ftigt die Tatsaehe, dM3 Menschen mit Sichelzellen ein H~moglobin yon abnormen Eigensehaften habenn, 1 a - s t

Die herabgesetzte Osmiophilie der Stab-Strukturen in Pro- und Meniseocyten ist in gMcher Weise zu be- werten.

PONDER 15, I~EBUSK und seine Mitarbeiter 1~-~2, so- wie HARRIS 11 haben die Morphologie der Meniscocyten so eindrucksvoll beschrieben und abgebildet, dab wir darauf verziehten k6nnen. BESSIS und seine Mit- arbeiter s-7 haben die starke Zerklfiftung der Ober- fl/~che bei aufgetroekneten Meniseocyten gezeigt. Die

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62 Tm NASEMANN und E. BAVn~: Elektronenoptische Untersuchungen am Paravacchaevirus Klinische Wochenschrift

groBen Leerstetlen u n d die s ta r ren H/~moglobinstr/inge erklgren dieses Bild. Bei der U m w a n d l u n g der I n n e n - subs tanz der Promeniscocyten in die s ta r ren Str//nge der Menise0eyten wird, soweit m a n e inen Vorgang ans Zus tandsb i ldern deu~en darf, der grSBte Teil der Ery- th rocy tengrundmasse zu abnorm langen S tab-St ruk- t u r en nmgebi ldet . L/ingsparallele Aggregat ion dieser S tabformen bi ldet d a n n die Str/inge.

ZusammenJassung. Das H/~moglobin des no rma len E r y t h r o e y t e n zeigt zwei S t ruk tur formen. I n einer feingranul/ / ren oder feinf/~digen Grundmasse liegen S t ab -S t ruk tn ren , die Ms lcristalline Organisa t ionen des H/imoglobins aufgefaBt werden. Einzelst/~be o rdnen sieh zu S tab-Paaren . S tab-Paare lagern sich in der Grundmasse hinter- oder nebene inander . E ine Ge- rfistsubs~anz als Tr/~ger des H/imoglobinmolekfils ist n ich t nachweisbar . Die E r y t h r o c y t e n eines X r a n k e n mi t Siehelzellan/~mie en tha l t en zum Teil h/~molyse- resis tente KSrper. Die S t a b - S t r u k t u r e n der Sichelzell- E r y t h r o c y t e n besi tzen eine geringe Osmiophilie. En t - zieh~ m a n den E r y t h r o c y t e n des K r a n k e n Sauerstoff, so trier Siehelung ein. Das K/~moglobin des EryShro- es~en in Sichelform is i zu s ta r ren S~r/~ngen umge- forint , die aus a b n o r m groBen S tabformen aufgebaut sind.

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E L E K T R O N E S ~ 0 P T I S C H E UNTERSUCHUS~f iEN AM PARAYACCINEVIRUS (v. PIRQUET) ~ Von

T m N x s ~ x ~ ¢ u n d E. B ~ u ~

Aus der Derma~ologischen Klinik und Poliklinik (Direkt.or: Prof. Dr. A. IqAI~G~IONINI) and dem IL Physikatischen Ins~itu~ der Universit~ I~Iiinchen (Vorstand: Prof. Dr. W. ROZ~WAf~N)

I m Jah re 1892 ber ieh te ten Da~wv~ u n d LA~uE fiber eine , , anomale" Reak t ion bei der Pocken- schu tz impfung n n d bezeichneten sie nach dem morphologisehen Bride als ,,Vaccine rouge" (kirsch- rote Papel im Bereich der Impfsehni t te ) . Die ans dieser Ersche inung isolierten Viren ve rha l t en sieh biologisch anders als das Variolavaceinevirus . Daher n a n n t e v. PmQUET die Erreger dieser ,,ro~en Impf- r e a k t i o n " : Paravacc ine : Sp/~ter gab Lresc~'~Tz (1919, 1923) den E]ementa rkSrpe rn der Paravacc ine den N a m e n St rongyloplasm~ paravaccinae .

U n t e r s u c h u n g e n yon N ~ s ~ r A ~ u n d D ~ U r ~ . R (1953) sowie Mx~c I t i omxI und NASE~A~¢ (1955) m a c h t e n es wahrscheinlich, dab die Vaccine rouge u n d der ,,echte" Melkerknoten [Melkerknoten sensu stric- t iori im Sinne B ~ R G ~ s (1955)] yon demselben Er- reger, dem Paravacc inevi rus , hervorgerufen werden. Kl in ische u n d exper imentel le Einze lhe i ten zur Frage der Identi t /~t dieser be iden Krankhe i t sb i ide r u n d zur J~tiologie-Aufkl~rung der versehiedenen 5{etkerknoten k S n n e n den vors tehend z i t ie r ten sowie den Arbe i ten yon KAIS]~ (1952), KA~Z~CELL~BO~:m¢ (1952), So~cx u n d P ~ T T I ~ " (1954), BOSSE (1956) u n d N ~ s ~ x ~ ¢ (1956) e n t n o m m e n werden.

Klinische Vorbemerkungen Bereits JE~c~E~ haLLe gegen Ende des 18. Jahrhunderts

zwisehen den eehten (origin~ren) Kuhpoeken and den sea. ,,Falschen Pocken" (EuLerpocken} unterschleden. Die Ab- grenzung des originiiren Kuhpoekenvirus (cow pox) vom

* Der Deu~schen Forschungsgemeinsclmf~ danken wit fiir die Un~er- stiitzung unserer Arbeiten.

Variola vera- und dem heutigen Vaecine-(Impfpocken-)Virus geht u. a. aus den Untersuehungen Dowm~s (1939, 1950, 1953) hervor. Die ,,Falsehen Poeken" am EuLer des Rindes shad die InfekLionsquelle fiir die paravaccinalen Me]kerknoten (nicht zu verweehseln mit den Kuhpockeninfektionen der Melker - - meist in Form vaecinaler Paronyehien - - , rail den GOTT~O~- schen Melkergranulationsgesehwiilsten oder den Melker- sehwielen, auf die hier nicht eingegangen werden soil). An EuLerpocken erkrankte Kiihe zeigen in der Regel keine All- gemeinerscheinungen, die Tiere haben meist beim ~elken keine Schmerzen, die Mitchleistung bleibt normal u n d e s bes~ht keine FreBunlust. StalIseuehen mit Eu~I~ocken kSrmen zu monate- and jahrelang rezidi~fierenden Erkran- kungen fiihren (z.B. kann ein Tier mehrmals hintereinander erkranken). Das UbersLehen der Infektion seheint keine oder nur geringe Immunitgt zu hinterlassen. Beim Me]ken dringt das Paravaccinevirus in Epitheldefekte der Haul ein und fiihrt im Bereieh yon Epidermis und Cerium zu spezifischen Ver- /~nderungen (tIyperkeratose, AkanLhose, vaeuolige Degenera- tion der Retezellen, in den Zellen des SLratum sphaosum and der BasMschicht: eoshaophfle intranuclegre und intracyto- plasmatische EinsehlugkSrper, 5dematSses Cerium, das yon zahlreiehen neugebildeten Capillaren durehsetzt wird, die strotzend mit BluL gefiillL shld; lympho- und leukocytiire InfilLraLionen untersehiedliehen Ausmages). ttistologisch finden sieh Anklgnge an den Aufbau des Granuloma tele- angieetaticnm und der Verruga peruviana; fiir die Xom- bination dieser angiomatSsen Coriumveriinderungen rail tier Ausbildung intrannclegrer sowie intracytoplasmatischer Eha- sehlul]kSrper in der Epidermis gibt es jedoch kein Analogon unter den~ InfektionskrankheiLen der HauL. Kliniseh und hisLologiseh entsprechen sich der ,,echte" Melkerknoten und die Vaccine rouge weitgehend. SubjekLive Beschwerden sLellen sich in der Regel nut dann ein, wenn bakterielle Se- kundi~rinfektion hinzutritt (Lymphangitis, LymphadeniLis). Diese ,,Paravaceineknoten" bilden sich im Verlauf mehrerer ~Voehen allmghlieh yon selbst zuriiek. Das Au~Lreten tier Vaccine rouge nach Pockenschutzimpfungen li~$t sich even- tuelI durch die Verwendm~g yon K~lbertymphe erklaren, in