Kernstudien zur Unterscheidung von Regeneration und Geschwulstbildung

(Aus dem Pathologischen Ins$itut der Universit/~t Rostock. Direktor: Prof. Dr. W. Fischer.)

Kernstudien znr Unterseheidung yon Regeneration und Gesehwulstbildung.

Von Georg Arndt.

Mit 6 Textabbildungen. (Eingegangen ant 3. Dezember 1934.)

I. Kernstudien an regenerativen Ver~inderungen der Leber mit besonderer Beriicksichtigung des rhythmischen Wachstums

der Zellen. Es ist zumindestens als verwunderlich zu bezeiehnen, wie wenig die

grundlegenden Untersuchungen von Jacobj fiber das rhythmische Wachstum der Zellen Beachtung in tier Pathologischen Anatomie gefunden haben und fast nirgends AnlaB zu Untersuehungen gegeben heben, wie sich der in normalen F/~llen stets feststellbare, gese t zm~ige ,,volumetrische Bauplan der lebenden Masse" bei pathologischen Pro- zessen verh/~lt. Um so erstaunlioher ist dies, da in den jetzt bereits recht zahlreichen Sehriften der anatomischen Literatur, welche diese Gesetzm~Bigkeiten im Zellenleben behandeln, yon den Anatomen selbst auf die Wichtigkeit der Ausdehnung solcher Untersuchungen an pathologischen Geweben hingewiesen wurde; insbesondere werden es natfirlich das Tumorwachstum benigner und maligner Art, sowie der Vorgang der regenerativen t typer t rophie der Zellen sein, die sieh von grfBtem Interesse ffir Untersuehungen in dieser Hinsicht erweisen.

Wohl liegen aueh in der pathologisch-anatomisehen Li teratur sehr viele Arbeiten fiber Kern- und Zellmessungen an gutartigen und bfs- artigen Tumoren vor, jedoeh linden sich stets nur Angaben fiber die Durchmesser oder Fl~cheninhalte der gemessenen Kerne und Zellen, w~hrend die dritte Dimension des Volumens und das Verhalten der Volumina zueinander yon keinem Untersueher berfieksichtigt worden ist. Allein Heiberg, der in seinen Tabellen allerdings auch nur Kern- durchmesser angibt, verdanken wir eingehende, sp/~ter noch ausfiihr- lieh zu e r f r te rnde Untersuchungen fiber die Beziehungen der Kern- grfBen in normalen und krankhaf ten Geweben zueinander und Ver- gleiche seiner Messungen mit den Arbeiten der Anatomen fiber das rhythmische Wachstum der lebenden Masse. Heiberg betont in seinen Schriften immer wieder und erhebt es auch gleiehsam zum Vorwurf, dab die Yon morphologischen Gesichtspunkten ausgeffihrten Unter- suchungen yon den mehr experimentell-pathologisch gerichteten

Zeitschrift fiir Krebafomchung. 41. Bd. 28

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Forsehern allzu wenig ve rs tanden und aufgenommen werden; als einen der wicht igsten Grfinde hierfiir n e n n t er die Unbequeml ichke i t soleher Messungen an mikroskopischen Prgpara ten . Wir mfissen uns hier ro l l und ganz Heiberg anschliegen, indem auch wir als Erkli~rung fiir das Fehlen vergleichender Un te r suchung fiber das Wachs tum des Kern- und Zellvolumens an pathologisehem Material allein die Abscheu vor solchen Messungen und Rechnungen sehen, die gewil~ als solche eine i~uBerst eint6nige u n d ermiidende, yon manchen vielleicht als s tumpf- sinnig bezeichnete Arbei t darstellen. _&us einer solchen Mindersch~tzung derart iger Messungen mag sieh auch die geringe Bewer tung der Ergeb- nisse erklgren, obwohl doch das morphologische Zellproblem zuerst e ingehend un te r such t werden miiBte, bevor m a n sieh der Metas t ruk tur der Zelle zuwendet .

Aus diesen Grfinden, wie i iberhaupt zum Verstgndnis vorliegender Untersuehung, ist eine kurze Zusammenfassung der bisher vorl iegenden Unte r suehungen fiber das rhythmische Zel lenwaehstum unerl~Blieh.

Die yon Heidenhain im Jahre 1907 in seinem Werke ,,Plasma und Zelle" zum erstenmal aufgestellte TeilkSrper- oder Protomerentheorie land eine bedeutende und zahlenm~Bige Best/~tigung durch die 1925 yon seinem Schiller Jalcob] ausge- ftihrten Kernmessungen. Das yon R. Hertwig entdeckte Gesetz der Konstanz der Kernplasm~relation stellt eine allgemein gfiltige Regel in der Biologie dar

MK (Masse des Kerns) und kann durch die Formel MP (Masse des Plasmas) = konstant ausgedrfickt

werden. Teilt sich eine Zelle mitotiseh, so ergibt sieh durch Verdoppelung der Massen unter Innehaltung der Kernplasmarelation als Summe der beiden Tochter-

2 M K 4 M K 8 MK zellen der Quotient ~ , bei einer weiteren Teilung ~ , dann ~ usw.

Es zeigt sieh demnach in den Tochtergenerationen stets eine durch die Formel 1 : 2 : 4 : 8 . . . ausgedriiekte Verdoppelung der Volumina, die nur durch Teilung einer sieh konstant im Kern und Plasma befindlichen Anzahl kleinster, lebender, fortpflanzungsfghiger Teilchen - - yon Heidenhain a]s Protomeren, R. Hertwig als Bioblasten und Wiesner als Plasome bezeichnet - - denkbar ist. Eine andere Wachstumsart der Zelle ist derart mSglich, dab sieh der Kern und das Plasma verdoppelt, wobei sich der Kern teilt, die Zelle jedoch nicht, dab eine Ze]le mit der Plasmamasse 2 M P und zwei dem Mutterkern gleichgroBen Kernen entsteht. Eine dritte Art des Wachstums ist dadurch gegeben, dab sich Kern und Zellplasma verdoppelt, wobei sich weder Kern noch Zellplasma teilt und somit eine Zelle mit der P]asmamenge 2 M P und der Kerngr5Be 2 M K entsteht. Diese Art yon Waehs- turn, bei der es zu einer Verdoppe]ung von Plasma- und Kernmasse kommt, ohne dab diese nach auBen sich dureh zwei Zellen mit je einem Kern dokumentiert oder auch zwei Kerne in einer Zelle, wurde yon Heidenhain als ,,innere Teihmg" bezeichnet. Ein solches Waehstum, das yon Heidenhain auf Grund seiner Proto- merentheorie und der Kernplasmarelation angenommen wurde, konnte nun Jakob] zahlenmgBig bestgtigen. Und zwar benutzte dieser besonders als Unter- suehungsobjekt die Sgugetierleber, yon weleher die starken Gr6Benuntersehiede der Zellform bekannt sind und als typisch ffir diese gelten. Unter der Voratls- setzung, dab die Kernplasmarelation stets konstant ist, geniigt die Volumen- messung der Kerne, die unter Beriicksichtigung der ahem Lebenden innewohnenden

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Eigensehaft der Variabilit/~ naeh der Methode der Biometrie erfolgte. Es wurden H/~ufigkeitsreihen graphiseh aufgestellt, indem auf der waagereehten Abszisse die Kernvolumina .aufgetragen wurden und auf der senkrechten Ordinate die Zahl der Zellen entspreehenden Kernvolumens. Das Kernvolumen wurde nach der Formel ~ r3Jr berechnet, indem 4 r aus den grS/~ten, zueinander senkrecht stehenden Durchmessern des optisch gr613ten Kernquerschnittes bestimmt wurde. Dureh diese Messungen fand Ja/cobj in der graphisehen Darstellung der KerngrSBen solcher Organe, die Zellen mit erhebliehem Kerngrbl3enunterschied enthalten, eine mehrgipflige Kurve. Es standen die gefundenen H~ufigkeitsmaxima der Kernvolumina in gesetzm/C6igen Beziehungen zueinander, n/~mlich wie 1:2:4:8. Am deutliehsten zeigte sieh dieser Befund in den Leberzellen der Maus, bei der vier versehiedene Zell- bzw. Kernklassen ~ , F2, V4, V 8 und K1, K2, K~, K s bestanden. Die am hgufigsten in einem Organ vorkommende Zellklasse wurde als ,,Regelklasse" bezeichnet, w/~hrend als ,,Grundklasse" die jeweils kleinste Zellklasse V1 mit der KerngrSBe K1 benannt wird. Beim Mensehen gehSrt die ,,Regelzelle" und ihr Kern der Klasse V~ und K1 an, ist also gleich der ,,Grund- klasse". Es mul~ ausdr~cklich betont werden, dal~ es in einem Organ stets nur eine ,,Regelklasse" gibt, eben diejenige, welche unter allen Zellklassen am h/~ufigsten vorkommt. Der Begriff der Regelklasse wird n/Cmlich von Heiberg mehrfach unrichtig gebraucht, indem er ihn statt Zellklassen verwendet und deshalb von den ,,Regelklassen" innerha]b eines Organs spricht, so daft man in vielen Fgllen, wo dieser Autor den Begriff verwendet, nicht well3, was er zum Ausdruek bringen will. Beim Menschen konnte in den mit verschiedenen Zell- und KerngrSl~en ausgestatteten Organen das Verdoppelungswaehstum in allen Fgllen von Jacobj und Clara nachgewiesen werden. Der letzte Untersucher hat besonders die menseh- liche Leber beztiglich des rhythmischen Wachstums untersucht und fand in den einkernigen Zellen der Leber des Erwaehsenen drei Hgufigkeitsmaxima, die sieh wie 1:2:4 verhielten. Bei den zweikernigen Zellen ergaben sieh zwei Maxima. Clara konnte ein viertes Maximum, wie es Jacobj fiir die M/~useJeber beschreibt, in der normalen menschliehen Leber nicht nachweisen. Wahrend die Leber des erwachsenen Menschen drei Zellklassen zeigt, 1/~13t diejenige des Feten zungchst nnr eine Klasse (F l), sp/~ter zwei Klassen (F1 und V2) erkennen. In allen F/~llen ist die ,,Regelklasse" beim Mensehen F1, im Gegensatz zur Maus und Ratte, bei welchen sie w/ihrend der Embryonalzeit und nach der Geburt V1 ist, bei ausgewachsenen Tieren dagegen V2. Die einzelnen H/~ufigkeitsmaxima wurden bei versehiedenen 3~enschen in nahezu gleieher wirklicher GrSBenordnung liegend gefunden.

Diese Untersuchungen ergaben den zahlenm/~13igen Beleg fiir das Zutreffen der Heidenhainsehen Theorie der Protomeren, welehe G. Hertwig definiert als ,,dureh Wachstum sieh verdoppelnde nnd dutch Teilung sieh vermehrende, qua]i- tativ voneinunder verschiedene diskrete Teilehen", deren Gesamteinheit, soweit sie fiir die Erhaltung des Arteharakters fiir die Zelle notwendig ist, yon R. Hertwig als Idioplasma bezeichnet wurde. Eine konstante Anzahl dieser teilungs- und vermehrungsfghigen Grundeinheiten muB nach Heidenhain sowohl im Plasma als im Kern vorhanden sein, um dann jedesmal dutch Verdoppelung der einzelnen Grundeinheit bei jeder Teilung die ,,Art" zu erhalten nnd der Toehterzelle die Eigenschaften des miitterlichen Organismus zu tibertragen.

Von ganz besonderem Interesse mul3 nun die Frage sein, inwieweit

das Gesetz der kons tan ten kSrper l ichen Propor t ionen in F~l len von

s tarker regenerator ischer Zel lhyper t rophie Gel tung ha t und dar i iber

h inaus noch Bedeu tung besi tz t fiir die aus der gleichen Zel lar t

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en t s t andenen gutar t igen und bSsart igen Tumoren. Ffir diesbezfigliche Un te r suchungen stellt die Leber n ich t nu r ein gfinstiges Objekt dar, sondern geradezu das ideale Organ, da wir einerseits ein Organ vor uns haben, das sich bereits normalerweise durch das Auf t re ten verschiedener Zellklassen auszeichnet u n d andererseits gerade die Leber die beste MSglichkeit der Un te r suchung regenerier ten Gewebes bietet . D a n n ist in der gu ta r t igen Geschwulst des Leberzel ladenoms und endlich im Lebcrzellcarcinom, fiber die in dem zweiten Teil ber ichte t werden wird, weiteres gfinstiges Material zur Unte r suchung des rhy thmischen Wachs tums gegeben; diese Un te r suchungen b ie ten aui~erdem einen Einbl ick iu die morphologische Genese der Geschwfilste.

Diese Fragestel lung, welche ich der Anregung meines verehr ten Lehrers, Her rn Prof. Walter Eischer verdanke, war der Gegenstand der Kernmessungen auf volumetr ischer Grundlage.

Methodik. :Die yon mir untersuchten Prs wurden, insoweit sie yon frischen

Sektionsorganen stammten, in Zenker-Formol fixiert. Die Schnitte wurden yon etwa 8 # Dicke auf dem Ge/riermikrotom geschnitten. Gef~rbt wurden diese in Eisenhi~matoxylin, das zur Messung besonders giinstige und scharfe Kernbilder gibt, die Nachf~rbung erfolgte mit Eosin.

:Die Kernbilder wurden mit Hilfe des Zeiss-Edingerschen Zeichenappar~tes, der mit einem 2 mm-Apochromaten (num. App. 1,3) und einem Kompensations- okular 8 ausgestattet war, mit einer 1670fachen VergrSBerung auf die waagerechte, mit einem weil~en Papier belegte Zeichenplatte des Apparates projiziert und die Konturen der Kerne mit einem spitzen Bleistift nachgezogen. Die Einstellung des jeweils grSI~ten Kernquerschnittes erfolgte bei jedem Kern dutch das ebenso wie am Mikroskop iibliche Hin- und tterdrehen der Feinbewegung. Es wurde stets eine system~tische :Durchzeichnung s~mtlicher im Projektionsbild befindlicher Kerne vorgenommen, wobei die einzelnen Bilder dutch Versehiebung des Pr~- parates mittels Kreuzstich stets benachbart waren, so dal3 auf diese Weise grol~e zusammenh~ngende Partien des Schnittes gezeichnet wurden und die Beeinflussung des Gesamtergebnisses durch zuf~llige umschriebene Abweichungen veto Gesamt- bilde vermieden oder wenigstens mSglich gering gestaltet wurde. Ffir die Messung wurden nur diejenigen Kerne verworfen, deren Umrisse defekt oder so stark biz~rr geformt waren, dab oben erwi~hnte tibliche Berechnung des Inhalts nach der Kugelformel auf Grund zweier senkrecht aufeinander stehender Durchmesser mit Sicherheit falsche Werte ergeben hi~tte. :Dabei muB betont werden, dai~ s~mtliche ov~len Kernquerschnitte ~on ellipsoid geformten Kernen Verwertung fanden, indem aus der Summe yon L~ngs- und Querdurchmesser die Berechnung nach der Kugelformel erfolgte. Solche Kerne, bei denen der kleinere Durchmesser allerdings mehr als ~/~ yon demjenigen des grSl3eren abwich, wurden aul~er acht gelassen. Unter dieser Einschr~nkung ergibt die Berechnung der ellipsoiden Kernformen Werte, die den Each der Ellipsoidformel berechneten fast entsprachen. :Die Aus- messung der beiden Durchmesser der aufgezeichneten Kernquerschnitte geschah mit einer Schublehre, die ein genaues Ablesen auf 1/10 mm gestattete. :Die beiden Durchmesser wurden ~ddiert und auf volle und halbe Millimeter derart abgerundet, dal~ z. B. Werte yon 24,8--25,2 mm auf 25 mm und solche yon 25,3--25,7 mm auf 25,5 mm zusammengefa~t wurden. Diese abgerundeten Ergebnisse yon 4 r wurden

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zur 3. Potenz erhoben und stellen ein Kernvolumengquivalent dar, dessen Bestim- mung zu den vorliegenden vergleiehenden Kernvolumenmessungen vollkommen geniigt, so dab yon der Beriicksichtigung des die Rechnung al]ein Verl~ingernden und

:r 3,14 ~ 1 abgesehen werden kann. Die so errech- wenig ~ndernden Faktors ~ - 3

neten Kernvolumina wurden nach der oben ausgefiihrten variationsstatistischen Methode graphisch festgelegt.

Bei der Ausfiihrung der Messungen wurden yon verschiedenen Seiten die Ein- wiinde gegen solehe Kernmessungen gemacht, dab n~mlich eine groBe Anzahl yon Kernabschnitten in Form yon Kernkalotten bei diesen Ausz~hlungen ebenfalls verwertet wfirden und dadurch Fehlresultate entstehen k6nnten. Diese Bedenken k6nnen durch die bei den Kernzeichnungen gemachten Erfahrungen widerlegt werden, indem die Beobachtung gemacht wird, daB sich kleine Kernka]otten durch das Fehlen einer deutlieh sichtbaren Kernmembran kennzeichnen und sich dadurch keine sichere Kerngrenze feststellen und auch nieht zeiehnen liiBt. Dieses Fehlen einer sichtbaren Kernmembran bei den Calotten ist die Folge des starken Oberfl~chenkrfimmungsradius der Kernmembran bei der Betrachtung yon der Absehnittflgche her, w~hrend bei einem intakten oder nur zum kleineren Teil abgeschnittenen Kern die Kernmembran sich als deutlicher Ringschatten in der Gegend des geringsten Kriimmungsradius der Oberfl~che, das ist in der Ebene des gr6Bten Durehmessers, abzeiehnet. Es m6ge zu diesem Phiinomen der sehr ge- eignet erscheinende Vergleich mit der r6ntgenologischen Abzeichnung von Ka- vernen tuberkul6ser Lungen gestattet sein, deren kugelige Wandung sieh im Bild stets als Ringschatten wledergibt. Die geometrische Form der Kernkugel bedingt also, dab wir bei An- oder Abschnitten stets den gr6i~ten Durchmesser feststellen werden bzw. eine sichere Kontur nicht erkennen k6nnen. Die gleichen Bedenken, die mir ge~ul]ert wurden, hatte auch Vo/3 gegen die Untersuchungsmethode yon Jacobj, der mittels MeBokular im Mikroskop die Kerndurehmesser bestimmte. Vofl nennt einerseits die Entscheidung, ob man bei Ausmessung der Schnittpr~- parate wirklieh den grSl3ten Kerndurchmesser oder nur einen Aussehnitt des Kernes hat, subjektiv und willkiirlich, weshalb er diese Methode verwirft. Aul3er: dem hiilt er sie deshalb fiir unzul~nglich, da er in der Fixierung und Paraffinein- bettung eine ~Fehlerquelle durch die Schrumpfung der Kerne sieht. Vo/3 iiberpriift deshalb die Ja]cobjschen Ergebnisse mit einer anderen Methode, indem er ]ebens- frische Leberstiickchen in 1 proz. Essigs~ure legt, dann durch Zerreiben eine Zell- 'brei herstellt und diesen Brei unter beliebiger weiterer Verdiinnung mit Essig- s~ure im hi~ngenden Tropfen untersucht, wobei ebenfalls jeder einzelne Kern mit der Mikrometerschraube auf seine grSBte optische Durehschnittsflache seharf eingestellt wird; sodann wird mit dem Abb~schen Apparat gezeichnet. Hit dieser Methode wurden nun von Foil voll und ganz die Ergebnisse Jakobys bestiitigt. Allerdings gestattet diese Methodik nicht, die zweikernigen Zellen zu untersuchen, so dab z. B. das vierte Maximum in den Leberzellen der )/Iaus, das durch die zweikernigen Zellen gebildet wird, nicht in Erseheinung tritt.

Leberregeneration.

I n diesem Zusammenhange soll es n icht Aufgabe sein, ersch5pfend fiber die Frage der Leberregenerat ion zu ber ichten, sondern ich darf mich hierzu mit e inem Hinweis auf die vorzfigliche Dars te l lung dieses Gebietes yon Herxheimer und ThSlldte begnfigen. Es werden die regenera t iven Ver~nderungen der Leber bei den Leberdys t rophien und der Cirrhose allein un te r dem Gesichtspunkt des rhy thmischen Wachstum~

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behgndel t werden und die a l lgemeinen F ragen nur soweit herangezogen,

wie es fiir diese Un te r suchungen i iberhaupt n6tig sein wird, wobei jedoch

die F ragen der Kern te i lung ngher zu beri icksichtigen sein werden.

Durch die experimentelle Forsehung yon v. Podwyssozki, Ponfick, v. Meister u. v. a. wurde die enorm grofte Regenerationsf~higkeit der Leber festgestellt, die soweit geht, daft 1/s der naeh Verletzung im Organismus verbliebenen Gesamt- menge der Leber imstande ist, die Masse des urspriingliehen Organs wiederher- zustellen und auch die Funktionstiichtigkeit des Organs anfreeht zu erha]ten. Diese Regeneration wird erzielt dureh eine sehr gewaltige Hypertrophie der zuriick- gebliebenen Teile, und zwar auf dem Wege der kompensatorisehen VergrSfterung der Leberzellen und aueh Neubildung soleher. Diese Restitution ist aber weniger die Folge eines Regenerationsprozesses als die einer kompensatorischen Hyper- trophie der einzelnen Zellelemente, die zu einerVergrSfterung der einzelnen Lgppchen fiihrt, die 3--4mal so groft wcrden k6nnen wie die normalen. Alle Untersueher stimmen darin vollkommen fiberein, daft bei Regeneration yon Lebergewebe das wesentliche Moment die Wueherung von Leberzellen darste|lt. Die friiher viel erSrterte Frage der Leberregeneration yon den Gallenggngen aus, diirfte heute insbesondere dutch die Untersuchungen yon Herxheimer dahin entsetiieden sein, daft eine so]ehe Neubildung von Leberzellen nieht statthat, worauf in Verbindung mit diesen Untersuchungen an den Kernen noch einzugehen sein wird; es geht demnaeh jede Regeneration des Lebergewebes aussehlieNieh yon alten Leberzellen aus. Die experimentelle Forsehung erstrebte in zahlreiehen Versuehen die Er- zeugung yon Cirrhose der Leber dureh Verabreichung der verschiedensten Gifte an. Diese Untersuchungen ]ieften ebenfa]ls Regenerationserscheinungen des Lebergewebes vor al]em unter Auftreten yon Mitosen erkennen, wobei die Beob- achtung yon Ja]]g bemerkenswert ist, der besonders zahlreich e zweikernige Leber- zellen und solehe mit auffM]end groftem Kern land. Kommt es zu ausgedehnten, schwereren Lebervergnderungen mit folgendem Untergang grofter Teile des Paren- ehyms, so ist neben 5rtlichen Ersatzwueherungen ttypertrophie entfernter Leber-

absehnitte feststellbar. Aufterdem zeigen so]ehe Lebern eine mehr oder minder starke eirrhoseartige Bindegewebswucherung mit eingel~gerten, gewucherten Gal|eng~ngen. Typische und h~ufige Bilder der Ersatzwucherung in der Leber nach mehr chroniseh oder auch ~kut verlaufendem, ausgedehnten Untergang yon Lebergewebe bieten die Cirrhose und die sog. akute ge]be Leberatrophie, von denen Herxheimer sagt, daft sie ,,eine wahre Fundgrube fiir Beobachtungen regenerativer Lebervorggnge darstellen". Im Prinzip weichen diese Vorggnge der Paren- ehymneubildung nicht yon denjenigen ab, wie sie dureh die experimentelle Pathologie beschrieben wurden. Es ist nicht n6tig, bier die Bedeutung der Re- generationsvorggnge fiir den Umbau der Leberl~ppehen bei Cirrhose und den End- stadien der Leberdystrophie zu erw~hnen. Mit dem in einem Falle mehr aku t , im anderen subakut oder aueh ehroniseh verlaufenden Untergang des Parenchyms treten gleiehzeitig die Regenerationserscheinungen dureh das unversehrte Leber- gewebe auf; aueh bier finden sich Hypertrophie der Leberze]len nnd Neubildung soleher yon erhaltenen Zellen. ,,Es liegt im Wesen des Vorganges, daft bei der Cirrhose eine 6rtliehe Ersatzbildung fiir geseh~tdigte und zugrunde gehende Leber- zellen und zudem eine ausgleiehende in der iibrigen Leber statthat, bei den Leber- dystrophien iiberhaupt nur yon letzterer gesproehen werden kann. Eine Trennung zwischen direkter Regeneration und kompensatoriseher ist bei beiden Erkrankun- gen iiberhaupt nieht mSg]ich, diese ist die ganz beherrsehende" (Herxheimer).

Es sind allen Untersuehern von jeher die stark vergrSfterten Leberzellen mit einem besonders groften Kern in solehen Lebern aufgefallen, insbesondere bei den Hepatodystrophien. Neben den ~'ergrSfterten Kernen nnd Zellen, die groIle, ver-

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breiterte und plumpe Leberzellbalken ohne typisehen Aufbau bilden, ist ein starker Chromatinreichtum in vielen Kernen bemerkt worden, eine geh~ufte Zahl zwei- and mehrkerniger Zellen, stellenweise sogar Riesenzellbildung mit 4--8 Ker- nen. Dann betont Borst fiir das Zustandekommen der Hypertrophie der Leber- li~ppchen bei Cirrhose das Vorkommen yon Leberzellbalken mit sehr zahlreichen Zellen unternormaler Gr61te und bezeichnet diesen Vorgang mit numerischer Hyperplasie.

Mitotische und amitotische Kernteilung in der Leber.

Ziemlich weitgehender Widerspruch der Meinungen besteht noch zwischen den Autoren darfiber, ob die Regeneration in der Leber unter dem Bride der Mitose oder Amitose verl~uft. Aber nieht nur in dieser Frage bestehen Gegens~tze der Anschauungen und Beobachtungen, sondern bereits darfiber besteht Uneinigkeit, ob in der Leber ein st~ndiger Zellverbrauch stattfindet und das Organ zu denjenigen mit physiologischer Regeneration, den labilen Elementen nach der Lehre yon Bizzozero und Levi, geh6rt, oder ob es in die Reihe der stabilen Elemente einzuordnen ist. Bei jungen wachsenden Individuen kommen, wie allgemein anerkannt wird, Mitosen vor. Das Vorkommen yon Mitosen in normalen, ausgewachsenen Lebern ist eine andere, vielumstrittene Frage, da nur yon wenigen Untersuchern, besonders Scymonowicz und RSssle, Mitosen in der normalen Leber gesehen wurden. Diese beiden Autoren haben sich durch die Angabe, dab Mitosen in der Leber ,,nicht einmal selten" seien, in den Widerspruch zur Anschauung der gr6Bten Zahl der Untersueher gesetzt, die trotz eifrigen Forsehens nach Mitosen nie welehe sahen, was aueh naeh unseren Untersuchungen erkl~rt werden mug. Aus diesen Grfinden lehnen die meisten Autoren eine physiologisehe Regeneration ab und z/~hlen (tie Leber zu den stabilen Elementen. Levi und seine Sehule, weleher die yon Bizzozero begrfindete Lehre der perennierenden, stabilen und labilen Elemente weiter aus- baute, geht soweit, dag er ffir die stabilen Elemente die M6gliehkeit der Mitose nur dann einr~umt, wenn es zu einer Verjfingung und Ent- differenzierung der spezifiseh differenzierten Zellen kommt ; als Beispiel fiihrt er ausdrfieklieh die Leberzelle an. Clara kommt allerdings auf Grund seiner Leberstudien zu der Auffassung von Wassermann, dal~ fiir die stabilen Elemente, insbesondere die Leberzellen, die Teilungs- fiihigkeit durch Mit0se besteht, jedoch unter normalen Bedingungen kein Gebraueh davon gemacht wird- Ffir das Auftreten von Mitosen mfissen besondere Bedingungen vorhanden sein, indem sieh Mitosen nur dann zeigen, sobald es unter krankhaften Bedingungen zur Leber- zellregeneration kommt. Diese Feststellungen leiten nun in das Gebiet der Pathologie der Leber fiber, wo dann auch yon vielen Untersuchern Mitosen als Ausdruck der Zellneubildung bei Cirrhose und Leber- dystrophie beschrieben werden, wghrend andere wieder solche vermi6b

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haben. Stets wurden Mitosen in der Leber naeh starken, akuten Seh~di- gungen der Leberzellen gefunden, wie nach Vergiftung mit Phosphor, Sublimat und anderen Giften, dann weiter bei starken mechanischen Leberverletzungen, wie Zerreil3ungen oder Entfernung gro•er Leberteile.

Bevor die Amitose unter pathologischen Bedingungen beriicksichtigt wird, mug erw~hnt werden, da~ in der normalen Leber sehr oft, fast immer Bilder der direkten Kernteilung auffindbar sind. Uber die Bedeutung der Amitose in der Leber Erwachsener ~u[~ert sich Sti~'mmler in einer sehr bedeutungsvollen Arbeit fiber die physiologische Regene- ration dahin, dab er die Amitose der Bildung vollwertiger und lebens- f~higer Zellen ffir f~hig h~lt und sie imstande sieht ,,eine regelm~l~ige Erneuerung des Kernapparates zu erzeugen und dadurch zu einer Verjfingung des Gewebes im Sinne einer Gewebsmauserung zu ffihren." Stiimmler glaubt demnaeh, da{~ der Leber durch die Amitose ein gewisser Grad physiologischer Regeneration eigen ist und nimmt dadureh, da~ er die Amitose einer solehen Leistung fiir fShig h~lt, gewissermal3en eine Zwischenstellung zur Frage ein, ob die Leber zu den stabilen oder labilen Elementen gehSrt. Der Weg der Amitose soll f fir diese Vorg~nge deshalb genommen werden, da die direkte Kernteilung ohne jeden FunktionsstSrung der Zelle vor sich geht, w~hrend naeh Peter der komplizierte Weg der Mitose die Zelle in der Zeit der Zellteilung ffir ihre spezifische Funktion unf~hig maeht. Wir verdanken Stiimmler iiberhaupt, da[t er dureh seine Untersuchungen die weir verbreitete Ansicht v o n d e r Minderwertigkeit und dem degenerativen Charakter der amitotischen Kernteflung widerlegt hat und ihre bedeutungsvolle Rolle in der Zellbiologie wieder betont hat. Allerdings miissen wir uns vor einer Uberwertung der Amitose fiir die physiologische Regeneration hfiten, denn w~hrend die Mitose unter physiologischen Bedingungen stets zu einer Zellteilung ffihrt, kommt es durch die Amitose in den Leberzellen nie zu einer solchen, wenigstens ist ein soleher Vorgang nie mit Sicherheit beobachtet worden. Es mu{~ somit die amitotische Kernzerschniirung stets zu einer Mehrkernigkeit der Leberzellen ffihren; die Amitose ist also in der Leber nach der Nomenklatur~von Heidenhain stets eine Endoamitose. Diese hat mit der Mitose die Verdopplung des Kern- und Protoplasmavolumens dureh Teilung jedes einzelnen Proto- mers gemeinsam, unterseheidet sich yon ihr dadurch, da[~ die Verdopp- hmg ~ller Teilehen nicht yon einer ~uBeren Teilung des Zelleibes ge- folgt wird und da[t einmal die Chromosomenzahl verdoppelt wird, im anderen Falle nicht. Eine weitere besondere Art der Endoamitose ist die bereits erw~hnte ,,innere Teilung", bei der nieht nur die Zell- teilung, sondern auch die ~u~ere Kernteilung unterbleibt. Eine Ver- mehrung der Zellzahl kann in der Leber nur dutch die Mitose erfolgen, w~hrend es bei der Amitose dureh Ausbleiben der Zellteilung bzw. Zell-

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u n d K e r n t e i l u n g a l le in zu r Z u n a h m e d e r Zel lgr6Be k 0 m m t . Dies schei-

n e n die Grf inde zu sein, w a r u m in der e m b r y o n a l e n L e b e r , wo gewisser -

m a B e n noch , , B a u s t e i n e " zu l ie fe rn s ind, Mi tosen b e o b a c h t e t w e r d e n ,

we lche de r A s s i m i l a t i o n u n d de r V e r m e h r u n g de r l e b e n d e n S u b s t a n z d i enen .

Der beste Einblick in d i e Bedeutung der Amitose ist sicherlich durch die Pathologie der Leber, speziell in ihren regenerativen Prozessen zu erhalten. Zur Er6rterung dieser Frage ffir den besonderen Fall der Lebercirrhose ist ds allerdings unbedingt angezeigt, gleichzeitig und vergleichend die Mitose zu behandeln. Das Vorkommen gehaufter Amitosen in cirrhotischen Lebern ist ebenso wie das vermehrte Auftreten besonders groger Zellen mit vergr6gertem Kern, sowie das Vorkommen zah]reicher zwei- und mchrkerniger Zellen, die sich ebenfalls vielfach durch sehr auffallende GrSSe auszeichnen, eine absolut gesicherte Tatsache. Hin- gegen bestehen, wie gesagt, darfiber, ob Mitosen bei der Cirrhose zu linden sind, abweichende Angaben im Schrifttum. Wahrend ein Teil der Untersucher solchc gesehen haben will, fanden andere wieder keine. Auch in unseren Praparaten konnten trotz genauester Untersuchung der Schnitte in keinem ]~alle sichere mitotische Kernteilungen nachgewiesen werden. Hiermit soll jedoch keineswegs das Vorkommen yon Mitosen in cirrhotischen Lebern ge]eugnet werden, da ein positiver :Befund in diesen Fallen mehr bedeutet als ein negativer, der nicht gegen das Vorkommen solcher Kernteilungen spricht. Es brauchen die unterschiedlichen Angaben fiber das Vorkommen mitotischer Kernteilungsbflder bei der Cirrhose durchaus nicht einen Widerspruch zu bedeuten, sondern wir betrachten auf Grund der Ergebnisse der experimentellen Pathologie sowie unserer Leberuntersuchungen und den Mitteilungen der Literatur das Auftreten yon Mitosen als ein Zeichen des Tempos und der Ausdehnung des Unterganges yon Lebergewebe. Wird pl6tz- lich eine gro/3e Menge yon Lebergewebe zerstSrt, wobei es gleichgfiltig ist, auf we]che urs~ch]iche Art, so werden stets Mitosen gefunden, die der Gewebsneubil- dung dienen. Wie die experimentellen Untersuchungen ergeben haben, ist auch in den Fallen starker Leberschadigung stets die Amitose das Primgre, indem es zuerst zu einer betrgcht]ichen Zellhypertrophie und Bildung zahlreicher zwei- und mehrkerniger Leberzellen kommt, die oft sogar yore Riesenzelltypus sind. Genfigt diese primare kompensatorische Anpassung an die vermehrte Funktions- belastung durch den Ausfall der zerstSrten Zellen dann noch nicht, um eine vo]I- kommene Funktionstfiehtigkeit des Gesamtorgans zu gewahrleisten, so erf01gt im zweiten Stadium der Anpassung eine Neubildung yon Leberzellen durch Mitose von den intakt gebliebenen Leberzellen der ersten Gr66enklasse. Wenn die amitotischen Anpassungsvorggnge noch nicht zur v611igen Funktionsfghigkeit des Organs genfigen, so sind die yon Ribbert geforderten Bedingungen zur Aus- ]6sung von Mitosen gegeben, wie z. ]3. die ;Fremdk6rperreizung durch die zerst6rten Gewebsteile, funktioneHe und nutri t ive t~eize, indem yon dem noch funktions- tiiehtigen Lebergewebe eine welt fiber das normale Mal~ hinausgehende Arbeit gefordert wird, und schliel~lich der Fortfall der wachstumshindernden Gewebs- spannung infolge Freiwerdens von t~aum durch den Gewebsuntergang. Da der zur Cirrhose ffihrende Vorgang auf einer ganz allmghlich fortschreitenden Leber- schgdigung durch eine, uns meist unbekannte Noxe beruht, kommt es wohl nie oder wenigstens nut selten zur Nekrose einzelner gr61]erer Leberabschnitte, sondern mehr zu einem im Sinne der Degeneration auf die Leberzelle wirkenden Einflul3, der sich morphologisch zun~chst als tropfige Entmischung, vakuolige Degenera- tion, triibe Schwellung und alle anderen degenerativen Veranderungen erfassen lal3t. Eine solche Verschlechterung der Lebensbedingungen der einzelnen Zelle ffihrt dann zu der in solchen Fallen vermehrt beobachteten Amitose und deren

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Ergebnis, den mehrkernigen Zellen oder groBen Zellen mit en~sprechend grol~em, durch ,,innere Teilung" entstandenen Kern. Dem Kern kommt nicht nur eine wiehtige Bedeu~ung ffir die Zellerhaltung und -vermehrung zu, sondern wir schreiben ihm auch einen ausschlaggebenden EinfluB auf die Zellfunktion zu. Ist nun die Funktion eines Teiles der Zellen gesch~digt, so sind die weniger betroffenen Zellen einer vermehrten funktionellen Beanspruchung ausgesetzt, worauf sie mit anti- totiseher Teilung antworten. Die durch die Mehrkernigkeit entstehende Vergr61~e- rung der Kernoberfl~che gegenfiber dem Zellplasma stellt einen funktionserh6hen- den Regulationsvorgang innerhalb der Zelle d a r . Indem die Bertihrungsflgehe zwisehen Kern und Plasma gr6i3er wird, k6nnen auch die Wechselbeziehungen zWisehen diesen Massen gr6Ber werden, wodureh das vitale Geschehen in der Zelle verst~rkt wird. Da die ,,innere Teilung" ebenfalls eine Endoamitose darstellt, ist wohl anzunehmen, dalt sie die Folge der gleichen Ursaehe ist, die auf gleiehem Wege zur Mehrkernigkeit fiihrt. Aueh die hypertrophisehen Zellen mit dem entsprechend vergr6Berten Kern sind selbstverst~ndlich solehe mit erh6hter, wenn auch vielleicht nieht dem Gesetz des rhythmischen Wachstums entspreehend verdoppelter Leistungsfahigkeit und stellen eben das dar, was wir kurzweg ,,funktionelle t typerplasie" nennen. Es ist in solchen FglJen, w o e s zur Sch~digung der gr6Bten Teile des Parenehyms kommt, besonders einleuehtend, warum die Zellen weniger geschadigter, funktionell jetzt mehr beanspruehter Abschnitte die amitotische Kernvermehrung w~h]en, die ohne Funktionsbehinderung und schneller er]edigt wird, als die komplizierte indirekte Kernteilung. M,iinzer war es in seinen Untersuchungen fiber die Zweikernigkeit der LeberzeHen m6glieh, die zun~chst theoretiseh er6rterten Bedingungen ffir das vermehrte Auftreten zweikerniger Zellen experimentell zu best~tigen, indem er dureh Injektion von Tusehe, Hammelblut, Abbinden eines Astes der Arteria hepatica und naeh besonderer und reichlieher Nahrung eine erheb]iche St~eigerung der mehrkernigen Zellen erzeugen konnte. Beaehtenswert ist aus diesen Untersuehungen noch die Feststellung, dab naeh Aussetzen der ~astkost wieder eine Abnahme der doppelkernigen Leberzellen stattfindet, die Mi~nzer nicht dureh eingetretene Zellteilung erkl~rt, da solche nie gesehen wird, sondern er deutet die Abnahme der Zweikernigen dureh Zugrunde- gehen eines Kernes; hierftir sprieht die sehleehte F/~rbbarkeit und die Kleinheit maneher Kerne in diesen Zellen, die im Gegensatz s~eht zum sonstigen Befund der nahezu absoluten Gleiehheit in Gr6Be und F~rbbarkeit. In dieser Beobaehtung seheint ein wiehtiges Argument fiir die yon Stiimmler ge~tul~erte Ansicht zu liegen, dal] aueh unter physiologisehen Bedingungen eine gewisse Gewebsmauserung in der Leber dureh die Amitose zustande kommt. Da Mi~nzer in seinen Experi- menten stets eine erh6hte Zweikernigkeit der Leber zusammen mit vermehrten amitotisehen Kernteilungsbildern sah und nie Mitosen beobachtete, betont er in seinen Ausffihrungen wiederholt, dal~ die Amitose nur Ausdruek funktioneller Leistung ist, und zwar der Aufreehterhaltung der Lebensm6glichkeit unter er- schwerten Bedingungen dieut. Da die zur Cirrhose fiihrenden ~tiologisehen Fak- toren eine solche Funktionsbelastung fiir die einze]ne Zel|e bedeuten, sehen wir als Folge der Endoamitosen erh6hte Mehrkernigkeit und hypertrophische, gro{3- kernige Zellen. Die zur Lebereirrhose ~fihrenden toxischen Einfliisse auf das Leber- parenchym sind natfirlieh von st~rkerer Wirkung, a]s dab es nur zu einer Degene- ration der Zellen kommt, sondern es t r i t t auch Nekrose einzelner Zellen und bei gr61~eren Giftschfiben yon Zellkomplexen auf. Reichen dann die prim~ren, durch Amitose entstandenen, regeneratorisch hypertrophischen Prozesse nicht aus, um den Sehaden zu kompensieren und die Funktion vSllig aufrecht zu erhalten, so finder man auch unter solchen Bedingungen Mitosen als Ausdruck der Zellneu- bildung; es sind jedoch bei einer so ehronisch verlaufenden Krankheit, wie sie die Cirrhose darstellt, diese Vorgange derart selten, dal~ das Auffinden yon Mitosen

Kernstudien zur Unterscheidung yon Regeneration und Geschwulstbildung. 403

einen Zufall bedeutet. DaB bei der Cirrhose Zellneubildungen dureh Mitose tat- s~ch]ich vorkommen mfissen, erscheint uns durch die Beobachtung sogenannter ,,numerisch hyperplastischer" Bezirke gesichert. Es setzen sich diese Abschnitte - - wie slo~ter naehgewiesen werden wird - - nur aus Zellen der kleinsten Kernklasse zusammen, kSnnen also nieht durch kernvergrSBernde Amitose entstanden sein, sondern nur durch Mitose, welche naeh dem experimentell erbrachten Nachweis von Clara fast ausschliel~lich in der kleinsten Zellklasse auftritt. Nach diesen VorsteHungen fiber die Bedingungen ffir das Auftreten yon Amitosen und andererseits Mitosen ist es auch erkl~rlich, dal~ in l~llen yon akuter und subakuter Leber- atrophie mit Untergang gro6er Gewebsbezirke, desgleiehen auch bei der subakuten Cirrhose, fiber welche Roch6" berichtet, Mitosen neben reichlichen amitotisehen Kernteilungsbildern gefunden werden, wi~hrend hingegen bei den ganz chroniseh verlaufenden Umbauvorg~ngen in der Leber immer nur Amitosen zu sehen sind und hier die mitotischen Kernteilungsfiguren zu den Seltenheiten gehSren.

Auf Grund dieser Anschauungen fiber die Entstehung hyperplastisch-hypertrophischer Neubi]dungen in der Leber mfissen wir das, was Borst im Lehrbuch yon Ascho]/ fiber die funktionelle Hyperp]asie u. a. sagt, ablehnen. ,,Die starker funktionell in Ansprueh genommene Zelle vergrSBert sich; wenn dann beim fort- gesetzten Substanzwachstum jenes Verh~ltnis zwischen Masse und Oberfl/~ehe, durch welches die jeweilige MaximalgrSl~e einer Zelle bestimrnt ist, fiberschritten wird, schiekt sich die Ze]le zur Teilung an; sie vermehrt sich." Wir betonen hier nochmals, dab Clara in der Leber, die auf Grund ihrer verschiedenen Kernktassen das gfinstigste Organ ffir die Untersuchung hyperplastischer VerAnderungen darstellt und aueh yon Borst hierffir besonders erwShnt wird, durch seine experimentellen Untersuchungen den einwandfreien Nachweis erbrachte, dab eine mitotische, zur Zellneubildung fiihrende Teilung stets nur vonder kleinsten Kern- klasse ausgeht und nicht yon den hSheren Kernklassen, schon gar nicht yon den hypertrophischen Ze]len, von denen im Gegenteil anzunehmen ist, dab sie infolge der vorausgegangenen ,,inneren Teilung" die Fhhigkeit zur mitotischen Teilung verloren haben.

Zusammenfassend soll fiber die Bedeutung der Amitose noehmals gesagt werden, dab wir in ihr e inen Vorgang yon durehaus lorogressivem Charakter sehen. Die Na tu r bedient sieh der Amitose in der Leber zur ErhShung der Funkt ions t f icht igkei t , sowie in al len den F~llen, woes darauf ankommt , schnell Ersatz zu sehaffen ffir un6ergegangenes Pa renehym, ohne dab es zu einem, wenn aueh nur vorf ibergehenden Funk t ionsaus - fall yon Ze]len kommt , wie es bei der Mitose der Fal l ist. Die Amitosen liefern die mehrkern igen Leberzellen, sowie die gro6en hyper t rophischen Leberzellen auf dem Wege der , , inneren Teilung" als Endoamitose .

P/uhl schreibt im H a n d b u e h der mikroskopisehen Ana tomie : ,,Ob die VergrSl3erung der Leberzellen bei der Leberregenera t ion genau der Jacobjsehen Regel fo]gt, konnte bisher n ieht sicher festgestell t werden, da die gr56eren K e r n e meist sehr unregehn/~Big sind u n d ein Messen fast unmSglich machen. Die Zellen hyper t rophieren sehr ungleich." Neben der Frage der Bedeutung der Mitose und der Amitose bei der Regenera t ion in der Leber, die im engsten Zusammenhange mi t dem Auf t re ten der groBen Zellen und Kerne steht, haben wir versucht , diese gleiehsam vom A n a t o m e n dem Pathologen gestellte Frage zu

404 G. Arndt:

16sen. Darfiber hinaus hat aber diese Fragestellung noch welt gr6Bere Bedeutung ffir eventuelle Einblicke in die Geschwulstlehre. Wir wissen, dab die Bildung der yon den Leberzellen ausgehenden Carcinome fast immer auf dem Boden einer Cirrhose geschieht. In allen kasuistischen Beitr~gen der Literatur zum Leberkrebs finder sich, wenn fiberhaupt eine Angabe fiber das Verhalten des nichtcarcinomat6sen Leberge- webes gemacht wird, stets bemerkt, dab das Carcinom sich in einer cirrhotisch ver~nderten Leber land. Es besteht heute kein Zweifel mehr darfiber, dab die Cirrhose der prim~re Vorgang ist und der Leber- zellenkrebs die Folge dieser darstellt, indem aus den regeneratorisch- hyperplastischen Vorgiingen der Leberzellen bei Cirrhose im Sinne der Virchowschen Irritationstheorie das Carcinom entsteht, oder es im Weigertschen Sinne zur Geschwulstbildung durch ,,fiber das Ziel hinausschieBen" der Regeneration kommt. Wenn aber gesagt wird, dab die Hypertrophie der Zellen bei den regenerativen Leberprozessen sehr ungleich vor sich geht und andererseits die Polymorphie der Krebs- zelle ein Charakteristicum fiir sie sein soll, so dr~ngt sich gleichsam die Frage auf, ob wir in diesen hypertrophischen Leberzellen bereits ein Zeichen der Entartung nachweisen k6nnen. Als solche mfiBte sich z. B. ein Abweichen dieser groBen Zellen vom Gesetz der rhythmischen Volumenverdoppelung finden. Es ware sehr wohl denkbar, dab bei Regenerationen auf dem Wege der Mitose und ganz besonders dutch die schnell ablaufende, der Funktionserh6hung dienende Amitose Nachkommen geschaffen werden, bei denen Abweichungen im Ver- h~ltnis yon Kern und Plasma und in der normalen Reihe der Volumens- verdoppelung auftreten, wodurch Tochterzellen entstehen, die mit der Konstitution ~m mfitterlichen Organismus nicht iibereinstimmen und damit die Specieserhaltung der Zelle in Frage gestellt wi~re.

Zur Beantwortung der Frage, ob die Entstehung der hypertrophischen Zellen und der grol~en mehrkernigen Zellen bei den regenerativen Leberver~nderungen dem Gesetz des rhythmischen Wachstums unterworfen sind, wurden acht, die entsprechenden Ver~nderungen aufweisen- den Lebern untersucht, w~hrend die volumetrischen Kernmessungen an Lebertumoren in dem zweiten Teil behandelt werden sollen.

Zur Priifung der Methodik wurde zun~chst dutch Ausmessen yon 300 Zellen die Leber einer an Ur~mie verstorbenen 50j/~hrigen Frau untersucht, bei der es infolge eines Portiocarcinoms mit Umwachsung und Stenosierung der Ureteren zu einer beidseitigen hydronephrotischen Schrumpfniere gel~ommen war. Die Leber bot aul~er einer erheblichen Hyperi~mie keinen besonderen Befund, allein fiel schon bei der oberfl~chlichen Durchmusterung des histologischen Pr~p~rates ein besonderer Reichtum an groSkernigen Leberzellen auf, die vollkommen unregel- m~ftig verstreut in den Lgppchen gelagert waren. Bevor die Verhgltnisse bei der Cirrhose darzustellen sind, ist es n6tig, zum Vergleich der Variation innerhalb solcher Kurven diejenige einer normalen Leber zu geben. Es ist bei diesen Untersuchungen die im allgemeinen sehr mit Recht verhafite, graphische Dar-

Kerns tudien zur Unterscheidung von Regenerat ion und GesehwuIstbiIdung. 4 0 5

stellung jeglicher zahlenmi~Bigen Ergebnisse ]eider n icht nur unumganglich, sondern unbedingt erforderlich, da variat ionsstat is t isehe Untersuchungen allein so ein absolut klares Bild geben.

Die Kurve der einkernigen Leberzellen zeigt 3 Gipfel als t t~uf igkei tsmaxima ftir die Kernvolumina, und zwar liegen diese Kurvengipfel be] 110, 215 und 448. Der Kern mi t dem Volumen 110 geh6rt der kleinsten in der Leber vorkommenden Kern- klasse K 1 in der ZellgrSBe V 1 an. Das ns Maximum be] 215 bildet die Kerngr6Be K~ in der Zelle V~, das letzte Ma- x imum bei 448 wird durch die KerngrSBe K 4 der Zell- klasse V4 dargestellt. Es ]st ersichtlieh, dab die Kernvolu- mina nach dem Gesetz der Verdoppe]ung zugenommen haben. Vergleicht man die gemessenen Werte mi t der geometrischen Re]he, als deren

Abb. ]. Variation der Kernvolumina in qg den Zellen einer normalen menschlichen

Leber. Schwache Linie = einkernige 35 i] ~ Zellen; starke Linie = zweikernige Zel- 32 ~ ~ len; Pfeile~H~ufigkeitsmaxima. Di( 28 ~ ~ dP~ ;il ~ e ~ edrer cAe[ SnZi~eihteel 1: rn.edcJ'h n1~t:hn

~2q Werte der Haufigkeitsmaxima dar.

50 100 /50 200 250 300 350 400 '50 5gO 55, KePnroluming

Anfangsglied man das gemessene Kernvolumen yon K 1 zu wahlen hut, so zeigt sich eine fast vollkommene (~bereinstimmung der Zahlen: K I : K 2 : K 4 = 110:215:448

geometrisehe Re]he -- 110:220:440. Die s tark gezeiehnete Linie der zweikernigen Leberze]len l~l~t zwei ausge-

sprochene Kurvengipfel erkennen be] 208 und 433, indem das Maximum be] 208 gebildet wird yon Zellen des Volumens V 2 mi t je zwei der Kernklasse K I ( = 2 K1) angehSrenden Kernen. ])us Maximum be] 433 zeigt die Zellklasse V 4 mi t den Ker- nen 2 K 2 . Auch die H~ufigkeitsmaxima der zweikernigen Ze]len beweisen, dab es zu einem rhythmischen Kernwachs tum dureh Verdoppelung der Masse kommt, da die gemessenen Werte von 2 K1:2 K 2 = 208:433 mi t der geometrischen Re]he iibereinstimmen. Diese Werte entsprechen auch dem Verh~ltnis 1: 2, wobei die sehr geringen Abweichungen in der Fehlerbreite der Methodik liegen und gleich groI3 sind, wie die yon allen Untersuchern angegebenen. Beim Vergleieh der Vo- lumenswerte der einkernigen Zellen mi t denjenigen der zweikernigen zeigt sich welter, dab die Hi~ufigkeitsmaxima fast vollkommen iibereinstimmen. Die Kern- volumenformel dieser Leber lau te t also:

T a b e l l e 1. Einkernige Zellen K v K 2 : K 4 . . . . . . . . . . . . . . . . - - 110:215:448 Zweikernige Zellen 2 KV2 K~ . . . . . . . . . . . . . . . . . 208:433 Geometrisehe l~eihe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . = 110:220:440

Kerndurchmesser K~ . . . . 6,7 # = 110 Vol. Kerndurehmesser K 4 . . . . 10,6 # = 448 ,, Gr58ter Kerndurchmesser = 11,4 # = 546 ,,

Gemessen 300 Zellen.

Die Abb. 1 gibt gleichzeitig neben diesen Werten das prozentuale Verh~ltnis der AnZahl der Kerne innerhalb der Kernklassen wieder und zeigt, dab die ZelL klasse V1 als h/~ufigste Klasse die ,,Regelklasse" ist. Die Kernklassen K~ und K~ und die entsprechenden Zellklassen kommen seltener als die erste Klasse vor, und zwar ist die n~chstgr6Bere Zellklasse beim Mensehen ste~s weniger oft ver t re ten als die vorangehende kleinere.

406 O. Arndt :

Es finden sich in der normalen Leber des erwaehsenen Menschen naeh den Untersuchungen von Jacobj und Clara die gleiehen 3 Zell- klassen mit den entsprechenden Kernklassen ein- und zweikerniger Zellen, wie sie in dieser Leber mit den zahlreichen, auffallend groi~en Zellen nachgewiesen wurden. In normalen Lebern konnte eine weitere Zellklasse hie gefunden werden. Allerdings unterscheidet sich die Ab- bildung 1 yon den regelreehten Kurven normaler Lebern dadurch, dal~ das Maximum 3 besonders deutlieh ausgepri~gt ist. Diese Zellklasse ist in einer gesunden Leber nur sehr sp~rlich vorhanden und kommt in der graphisehen Darstellung weniger als Gipfel, sondern mehr als Verbreiterung der Kurve naeh rechts zum Ausdruek~ Jacobj sehreibt in seiner ersten Mitteilung, dab ,,wir aus der Variationsstatistik wissen, daB selbst~ndige, gut charakterisierte Sorten, wenn sie im Verh~ltnis zu anderen Sorten eines Gemisehes zu selten vorkommen, nicht mehr gesondert in der Variationsuntersuchung hervortreten, sondern nur unter Umst~nden die Variationsbreite erweitern". Das sp~rliche Vor- kommen der 3. Zellklasse V 4 in der mensehlichen Leber war sicherlich der Grund daffir, dab die groBen Kerne von den ~]teren Autoren bei ihren Messungen nicht berficksichtigt wurden. Zur Darstellung des 3. Maximums ist es unter normalen Verh~ltnissen deswegen nStig, einen Kunstgriff anzuwenden. H a t man eine gewisse Menge aller Kernformen versehiedener Bezirke ausgemessen, so dab das Verhalten der hi~ufigen, kleinen Zellen dadurch eharakterisiert ist, so mil~t man dann weiter nur noeh die gr6Beren Zellkerne aus, um nicht die Kernmessungen durch unnStiges weiteres Messen der kleinen Zellformen zu ver- lgngern. Auf diese Weise kann das Vorhandensein sonst nicht fest- stellbarer Kernklassen mit Sicherheit ermittelt werden, ohne dab die Messung dadurch fehlerhaft wird; allerdings sind die Ergebnisse nieht raehr ffir das prozentuale Verhgltnis der Anzahl der Kerne in den einzelnen Kernklassen verwertbar. Wenn in der besehriebenen Leber ohne diesen Kunstgriff klar die Zellklasse V4 darzustellen war, so sprieht das deutlieh ffir ein vermehrtes Auftreten dieser Zellen. Es geh6ren diese zun~ehst als auffallend groB bezeiehneten Zellen also der gr6Bten bereits in normalen Lebern vorkommenden Zell- klasse an, waren nur in diesem Falle in vermehrter Anzahl vorhanden und wurden dadureh auff~llig. Es ist sehr wahrseheinlich, daB das vermehrte Auftreten dieser Zellklasse in ursgchliehem Zu- sammenhange mit der Uri~mie steht, die fiir die Leber eine betr~chtliehe Funktionsbelastung bzw. -sch~digung darstellt, die sich dann nach dem im Absehnitt fiber die Amitose Gesagten in Hyper- trophie der Zellen guBert. Dabei ist in diesem Zusammenhange zu erws dab die Zahl der zweikernigen Zellen mit 11,6 % der Gesamt- zellzahl nicht erh6ht war.


Da es natiirlich nicht mSglich ist, alle gewonnenen Kurven wieder- zugeben, beschrgnke ieh mich auf die Darstellung einzelner typischer Abbildungen.

Die Abb.. 2 gibt die Ergebnisse der Kernmessungen einer hoehgradi- gen, durchaus typischen atrophischen Lebereirrhose wieder, bei der es zu sehr erheblichen Umbauvorg~ngen im Leberparenchym gekommen war. Das Organ starhmt yon einem 71j~hrigen, infolge stenosierenden Rectumcarcinoms an Ileus verstorbenen Manne. Die graphische Dar- stellung der einkernigen Zellen l~tl~t in diesem Falle neben den fiblichen

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Abb. 2. Variat ion tier Ke rnvo lumina in den Zellen einer a t rophischen Lebercirrhose.

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~ ' ~" \ . . . . "*-g " \ . . . . . "'---'r . . . . . 0 /00 200 JO0 400 50 600 700 800 ,900 /000 '/00 /ZOO /300 /r /SO0 1600 1700 /800

/Vefnvolumin~

3 H~ufigkeitsmaxima Vz, V2, V4 ein deutliches 4. Maximum erkennen und sogar ein weiteres Auftreten von 2 Zellen in der N~he des nach der geometrisehen Reihe zu errechnenden Maximums yon Vls. Das deutlich sieh in der Kurve kennzeichnende 4. Maximum, das in der normalen Leber nicht vorkommt, entspricht genau der Zellklasse Vs, in welcher der Kern das 8/ache Volumen des Kernes der,,Regelklasse" der Leber hat.

In der Kurve der zweikernigen Leberzellen ist ebenfalls ein weiteres Maximum erschienen, das yon der Zellklasse Vs mit je 2 Kernen der Gr6l~e K 4 (= 2 K4) erschienen.

Die Kernformel dieser Leber lautet:

W~hrend also in der normalen Leber auch mit dem Kunstgriff der Sonderz~hlung groBer Zellen stets nur 3 Kernklassen feststellbar sind,

Tabelle 2. Einkernige Zellen K v K ~ : K ~ : K s : K 1 6 . . . . . . . . 134:290:538:1072:1810 Zweikernige Zellen 2 K l : 2 K2:2 K a . . . . . . . . . . 282:567:1066 Geometrische l~eihe . . . . . . . . . . . . . . . . 134: 268: 536:1072: 2144

I)urchmesser K 1 . . . . . . . 7,1 # ~ 134 Vol. GrSBter Kerndurchmesser K;r = 17,1 # = 1810 ,,


408 G. Arndt:

konnte mit der gleichen MaBnahme in der oirrhotisohen Leber mit Sieherheit ein 4. und 5. Maximum best immt werden, wobei das 4. Maxi- mum yon der Zellklasse Vs ~- Ks und der zweikernigen Zellgr6Be V s -4- 2 K 4 gebildet wird. Vergleicht man die gemessenen Werte der ein- und zweikernigen Zellen mit den Zahlen der geometrischen l~eihe, so zeigt sieh sowohl innerhalb der normalen 3. Maxima als aueh bei der neu aufgetretenen Klasse K s ein recht gutes ~Jbereinstimmen. ])as !VIaxi- mum VI~ wird gebildet durch 2 Zellen m i t riesig groBen Kernen, deren Durehmesser bei der gegebenen 1670faehen VergrOgerung auffallend genau fibereinstimmten und 28,0 bzw. 28,5 mm, d .s . 16,67/J bzw. 17,07 tt tatsaehticher Gr6Be, betrugen. Es besteht kein Zweifel, dab diese Kerne der Klasse K16 angehSren, wenn sie auch nicht ganz die H6he des in der geometrischen Reihe bereehneten Wertes yon K16 erreichen; denn es ist zu bedenken, dab bei einer Schnittdicke des Pr/~pa. rates yon 8 [~ und bei einem Kerndurehmesser yon 17 # die gr613te Querschnittfl~ehe des KeInes sich nur dann im Prapara t befinden kann, wenn gewissermaBen eine Scheibe mit dem gr6Bten Durchmesser aus der Kugel durch Abtragung von 2 Kalot ten herausgeschnitten wird. DaB bei der Schnittanfertigung eine solche Schnittfiihrung durch diese Riesenkerne bei deren Sp~rlichkeit des Vorkommens nur ein Zufall ist, liegt auf der Hand. Obwohl fiir alle untersuchten Pr~parate die Sondermessung der groBen Kerne soweit ausgedehnt wurde, dag die ganze Fl~ehe der mOglichst grog angefertigten Sehnit tpraparate planm/~gig mit dem Kreuztisch durchsucht wurde, so war doch hie eine gr6gere Zahl yon Kernen der Zellklasse V16 zu linden, die einen deutlichen Kurvengipfel gebildet ha t te . Die Abweiehung der gemessenen Werte yon Kls ist iiberdies noeh deshalb nicht als bedeutend anzu- sehen, da der festgestellte doppelte Kerndurehmesser - - in diesem Falle 56 m m bzw. 57 m m - - in die drit te Potenz zur Volumenbereehnung zu erheben ist und dadurch i n dieser GrSgenordnung ganz gewaltige Differenzen bei geringem Unterschied im Ausgangswert entstehen. Es fallen diese Differenzen unter Berfieksichtigung aller genannten Momente noch vollkommen in die Fehlergrenze der biometrischen Methode.

Neben diesen Befunden ware zu erw~hnen, dal~ sich in dieser Leber auch einige vierkernige Zellen der Gr6Be Va mit 4 Kernen der Klasse K 1 (lz4 d - 4 K1) fanden, augerdem wurde eine Zelle der Gr61~e V s mit 4 Kernen der 2. Kerngr6Be (V s d - 4 K2) gemessen. Es sind diese Be- funde doeh nur Seltenheiten und k6nnen deshalb in die variations. statisehe Darstellung keinen Eingang linden, sondern miissen als solche erwShnt werden.

Clara, der sich neben Jacobj in ausffihrliehen, grundlegenden Unter- suehungen sowohl mit der allgemeinen Morphologie der normalen Leber, als auch besonders mit dem rhythmischen Verdopplungswaehstum der

Kernstudien zur Unterscheldung yon Regeneration und Geschwulstbildung. 400

Leberzellen befai]t hat, maeht in seinen Untersuchungen auch kurze Mitteilung fiber beobachtete KerngrSBen in einem Falle yon Leber- cirrhose. Allerdings gibt dieser Autor kein tabellarisches oder kurven- m~Biges Ergebnis dieser Untersuchung wieder, so dab seine Angaben fiber einzelne ZellgrSl]en, die Frage yon P/uhl, ob die VergrSBerung der Leberze]len und Kerne in diesen F~llen naeh der Jacob]schen Regel des rhythmischen Wachstums durch Volumenverdopplung erfolgt, nicht beantwortet habeu. Clara gibt nur an, da6 er in der eirrhotischen Leber Zellen des Volumens V s mit den Kernen 4 K e o d e r sogar 8 K 1 und aueh eine Zelle mit dem Volumen ]716 und 2 Kernen der GrSBe K s land. Clara sah also ein Auftreten der hSheren Zellklassen V s und V16 nur durch Mehrkernigkeit zustande kommen und sagt deshalb : ,,Soweit ich auf Grund des untersuchten pathologischen Materials urteilen kann, scheint unter pathologischen Verh~ltnissen die Variationsbreite noeh wesentlich verbreitert werden zu k5nnen." Auf Grund dieser Befunde glaubt Clara, dab diese Verbreiterung der Kurve mehr der Aus- druck der VolumensvergrSBerung der zweikernigen und der Entstehung yon mehrkernigen Zellen ist, als da6 die einkernigen Zellen an dieser Kurvenverbrei terung beteiligt sind. Es ist das Verdienst Claras, naehgewiesen zu haben, da6 bei der Cirrhose grS•ere ZellkIassen zu den normalen hinzukommen kSnnen. Dureh unsere vorliegenden Unter- suchungen konnte der Nachweis erbracht werden, dalt ein Auftreten hSherer Zellklassen bei der Lebereirrhose nicht nur durch Entstehung yon Mehrkernigkeit mSglich ist, sondern dal3 es auch einlcernige Zellen der GrS~e V s und V16 gibt, deren Kerne das Volumen K s bzw. K16 haben. Clara nennt die yon ihm beobachtete Zelle V16 mit 2 Kernen K s ,,das hSehste bisher bekanntgewordene Glied der Wachstumsreihe". Fiir die Zelle kann dies auch nach den vorliegenden Untersuehungen best~tigt werden, gleiehzeitig mfissen wir aber diese Feststellung dahin erweitern, dab es eine auf dem Wage der ,,inneren Teilung" entstandene Zelle V16 mit dem entsprechend gro6en Kern K16 gibt. Diese Zelle V16-k K16 ist die gr66te bisher beobaehtete einkernige Leberzelle[ Neben diesem Kuriosum einer Leberze]le ist die besehriebene, in der Kurve sich deutlieh als Maximum auspr~tgende Zellgr6Be V s mit dam Kern K s ebenfalls eine neu beobaehtete Klasse; die yon Clara beschrie- benen Zellen dieser Klasse V s waren stets mehrkernig und hat ten entweder 4 oder 8 Kerne. Die Zellgr66e V16 ist in der Leber das h6ehste, bislang beobaehtete Wachstumsglied, im Zentralnervensystem konnte jedoch G. Hertwig letzthin noeh ein weiteres Glied bestimmen. Dieser Autor kam bei seinen volmnetrischen Kernuntersuchungen zu dem Ergebnis, dal~ das Zentralnervensystem aus Zellen aufgebaut ist, die dureh Verdopplung entstehen und deren Kerne sich dureh ,,innere Teilung" bis zu einer Kerngr6Be yon K32 entwickeln.

ZeitschrJ~t ftir Krebsforschung. 41. Bd. ~9

4:10 G. Arndt:

Zusammenfassend kann also fiir die einkernigen Zellen gesagt werden, dab in der cirrhotisehen Leber neben den normalen Kernklassen solche mit dem 8- und 16fachen Volumen der klcinsten Kernklasse auftreten und die Zellvolumina V s und Vi6 nicht nur, wie Clara angibt, durch mehrkernige Zellen gebildet werden. Die Folgerung, die dieser Untersucher daraus zog, dab eine Verbreiterung der Kurve in diesen F~llen allein durch das Auftreten vergr6gerter zweikerniger und durch Bildung mehrkerniger Zellen zustande kommt, besteht nicht zu Recht.

Nach diesen Untersuchungen darf die Zellgr61~e Vi6 als die gr6gte angesehen werden, die in der Leber auftreten kann, da in keinem Falle ein Kern aufgefunden wurde, dessen Volumen Kls iibersehritt, geschweige K3z erreichte; eine doppelkcrnige Zelle, die gr6Ber war als V16 d- 2 Ks, konnte ebenfalls niemals nachgewiesen werden. Die Angabe von Clara, dab es in Lebern mit kompensatorischer Hypertrophie der Zellen zu einer ,,Verbreiterung" der Kurve nach rechts ohne deutliehe Ausbil- dung yon Kurvengipfeln kommt, trifft nicht zu, da sieh zumindestens ffir die Zellklasse V s ein deutlieher Gipfel ergeben hat.

Auch die Kurve der 2kernigen Zellen ]gBt in Abb. 2 ein Maximum erkennen, das der Zellklasse V s angehOrt und welches in normalen Lebern nicht vorkommt. Die Zellgr6Be V s beschrieb Clara nur dutch Auf- treten yon mehrkernigen Zellen, nie dureh 2kernige Zellen V s d- 2 K~. Insofern stellt dieser Befund aueh die Beobaehtung einer weiteren neuen Zellklasse in der cirrhotischen Leber dar. Eine doppelkernige Zelle VI~ + 2 K s war in dem Falle der Abbildung und Tab. 2 nieht auffindbar, hingegen enthielten andere Messungen mehrfaeh diese doppelkernige Zellklasse. Fiir die 2kernigen ZeUen mug nach diesen Unter- suehungen ebenfalls abgelehnt werden, dab nut vereinzelte groBe Zellen die neu auftretenden, h6heren Zellklassen darstellen; es konnte hingegen festgestellt werden, dab ebenso wie die einkernigen aueh die zweikernigen Zellen mit der Klasse Vs ein wohlausgebildetes Hiufig- keitsmaximum in der graphischen Darstellung bilden. Bei den regenerativ-hypertrophischen Lebervergnderungen kommt es somit zur Ent- stehung der h6heren Zellklassen V s und Vi6 sowohl dureh zweikernige als auch dutch einkernige Zellen.

Die h6heren Zellklassen V s und Vls sind nun tats~chlich nur sp~r- lich vertreten und keineswegs die h~ufigsten Zellen, die man bei der Durchsicht yon Pr ipara ten der Cirrhose zu sehen bekommt. Diese ,,Riesenzellen" sind viel zu selten, als dab sie praktisch grSgeren An- teil an den hypertrophischen Prozessen haben k6nnten. Die wirklich bedeutsamen hypcrtrophischcn Neubildungen in der Leber kommen allein dadurch zustande, dab die bereits normalerweise vorhandenen Zellen der Klasse V2 und V4 auBerordentlich stark vermehrt auftreten.

Kernstudien zur Unterscheidung von Regeneration und Geschwulstbildung. 4 l l

Fiir diese Zellen konnte in allen F/~llen eine sfreng den volumetrisehen Gesetzen unterworfene Entstehungsweise festgestellt werden.

Ebenso wie das Gesetz von Driesch fiber die Best~ndigkeit der Zellgr6Ben besteh~ heute auf Grund der Jaeobjsehen Zellklassen der Satz von Wassermann nieht mehr in vollem MaBe zu geeht , dab ,,hinter all den im einzelnen weehselnden Erfahrungen doeh ein aueh die Regel von den fixen Organgr6Ben beherrsehendes Gesetz der Wachstums- begrenzung steht, deren Gfiltigkeit Ifir die Zelle keinem Zweifel unter- liegt". Jacobj konnte nieht allein das Vorhandensein einzelner Zell- klassen feststellen, sondern er konnte aueh die K0nstanz der Gr6ge in den Zellklassen ffir ein einzelnes Gewebe und aueh ffir den Organis- mus in seiner gesamten Einheit zeigen. Dutch weitere Untersuehungen wurde das Vorhandensein einer stets konstan~en Anzahl yon Zellklassen in den einzelnen Organen bewiesen; wenn wir aueh sehen, dab diese Konstanz unter pathologisehen Bedingungen aufgehoben ist, so glauben wit doeh nicht, dab in diesem Falle die Zellen ffi.hig sind, sieh auf dem Wege der ,,inneren Teilung" beliebig weir zu vergrSgern, sondern m6ehten annehmen, dab ihnen aueh hier eine best immte Grenze der Waehstumsf~higkeit gegeben ist. Da gleichzeitig mit der Zunahme an Kerngr66e in den einzelnen Klassen die Anzahl der Kerne in diesen abnimmt, so seheint, dab in der Leber die Zellklasse VIG die grSgt- m6gliehste ist, die sieh dutch ,,innere Teilung" entwiekeln kann. Auf Grund unserer Untersuchungen kommen wir zu der Feststellung, dab die syntonisehen Zustgnde (im Sinne yon Heidenhain), welehe die h6ehsterreichbare Zellklasse einer Zellart unter normalen Bedingungen bestimmen, bei den kompensatorisch-regenerativen Prozessen in der Leber aufgehoben sind und dadureh neben den 3 normalen Zellklassen 2 weitere auftreten k6nnen.

8

0

T• -" " Abb. 3. Variation der Kernvolumina in den Zellen einer J

~ - ~ typischen Laennecschen atrophischen Lebercirrhose.

"-' �9 I : . . = ~ _ _ r . . . . ~ -~

ZOO r 600 800 /000 /gO0 /~O 4600 IgOO s ~l'nvolumina

Abb. und Tab. 3, Kernmessungen eines Falles typischer Laennec- scher atrophischer Cirrhose, sollen zusammen mit dem vorangehenden Fall der Beantwortung der Frage dienen, inwieweit im allgemeinen

29*

4 i2 G. Arnd~:

das rhythmische Wachstum bei den hyperplastiseh-hypertrophlsehen Neubildungen gewahrt wird, oder ob wir iiberhaupt bereehtigt sind, bei diesen Vorgingen noeh yon einem Wachstum dureh Volumenver- dopplung zu spreehen.

Tabel]e 3. Einkernige Zellen K1: K2: K~: Ks: Kis ( ? ) . . . . = 152: 367: 652:1302:1950 (?) Zweikernige Zellen 2 Ki:2 K2:2 K4:2 K s . . . . . 290: 600:1060:2365 Geometrische Reihe . . . . . . . . . . . . . ~ 152: 304: 608:1216: 2432

Durchmesser K i . . . . . . . 7,3/~ = 152 Vol. ,, K s . . . . . . . 15,1# ~ 1302 ,,

GrSl~ter Kerndurchmesser K~6 ~ 17,3 # ~ 1950 ,, Gemessen 377 Zellen.

W~hrend in anderen Fillen die ,,Regelklasse" K 1 ein Volumen yon etwa 100 hat, betrggt dasjenige dieser Leber 152, was durch die andersartige Fixierung dieses Pr~parates, das uns eingesehickt wurde, bedingt ist.

Aus der Zahl der untersuchten Lebern wurde diese Kurve deshalb wiedergegeben, well sie diejenige ist, bei welcher die gemessenen Maxima am weitesten yon der geometrisehen Reihe abweichen. Dennoch er- kennt man deutlich, wie die Gipfel der gemessenen Werte nahe den errechneten Zellvolumina ]iegen; au~erdem kommt es ebenso wie in der Abb. 2 aueh in diesem Falle zu einer einwandfreien Gipfelbildung des 4. Maximums. Welter linden sich auch in dieser Leber einzelne Zel]en der 5. Zellklasse Vi6. Aus der Gesamtheit der Kernmessungen an Lebereirrhosen alkoholischer und unbekannter Xtiologie, Stauungs- cirrhosen und an einem Fall yon chronischer Leberdystrophie kann geschlossen werden, dal~ die regeneratorischen Vorgange streng naeh den volumetrischen Gesetzen der Verdopplung ablaufen, indem es neben der Kernverdopplung auf Grund der Kernplasmarelation aueh zur entspreehenden Volumenzunahme der Zelle kommt, die wir aus der Abzeiehnung and dem Vergleich verschiedener Zellklassen mit- einander sch~tzungsweise bestatigen kSnnen. Wir glauben diese gesetzm~figen Beziehungen der Klassen fiir die Cirrhose mit Sicher- heit ausspreehen zu dfirfen, da sich aueh in den F~llen, wo zwisehen den einzelnen Maxima eine grSBere Zahl yon Kernen verstreut war, stets eine klare Gipfelbildung der Ze]lklassen zeigte, woftir die Abb. 3 ein Beispiel sein mSge. Auf Grund der groBen Zahl yon Messungen haben wir den gewissen Eindruck, dag die verstreuten Kerne aueh in den h5heren Volumenswerten das normale MaB der Variabilitit der GrSge, die jeder lebenden Substanz innewohnt und sich auch unter physiologisehen Bedingungen zwischen den kleineren Kernklassen finder, nicht fiberschreitet. Dabei ist noch nicht an die M6gliehkeit gedacht, dag die Kerngr6Ben eine gewisse Gr6Benvergnde-

Kerns tud ien zur Unterscheidung yon Regeneration und Gesehwulstbildung. 4 1 3

r u n g d u r c h d ie E i n l a g e r u n g p a r a p l a s m a t i s c h e r S u b s t a n z e n e f f a h r e n

k 6 n n e n . E s i s t d ies e ine a l l e r d i n g s n i c h t h o c h z u b e w e r t e n d e F e h l e r -

quel le , d e n n d ie M e n g e n d e r m o r p h o l o g i s e h n a c h w e i s b a r e n , a c h r o m a t i -

s c h e n S to f f e in d e n K e r n e n s t e l l e n in d i e s e n F a l l e n n u r e i n e n B r u c h -

te l l des K e r n v o l u m e n s da r . S o l c h e A u f n a h m e y o n S t o f f e n , d ie w o h l z u

e i n e r K e r n v e r g r S g e r u n g f i i h r e n k 6 n n t e , h a t s e l b s t v e r s t ~ n d l i c h n i c h t s m i t

d e m h i e r z u b e t r a e h t e n d e n w a h r e n W a c h s t u m d e r ] e b e n d e n M a s s e z u t u n .

S c h l i e g l i c h d a f t a u s d i e s e n E r g e b n i s s e n d ie e i n g a n g s g e s t e l l t e F r a g e

i n b e z u g a u f e ine e v e n t u e l l e , , E n t a r t u n g " d e r L e b e r z e l l e n d u r c h h y p e r -

p l a s t i s c h e V o r g ~ n g e d a h i n b e a n t w o r t e t w e r d e n , d a b e ine so l ehe n a c h

d i e s e n U n t e r s u c h u n g e n n ich~ s t a t t h a t , s o n d e r n d a g s i ch d ie h y p e r -

t r o p h i s e h e n Z e l l e n in i h r e r E n t s t e h u n g s w e i s e s t r e n g a n d ie v o l u m e -

t r i s c h e n G e s e t z e d e r B io log ie h a l t e n .

Z u r z ah l enm ~t B i gen B e s t ~ t i g u n g d ieses S a t z e s i s t es e r f o r d e r l i c h , d i e

w e i t e r e n U n t e r s u c h u n g s e r g e b n i s s e w e n i g s t e n s t a b e l l a r i s c h w i e d e r z u g e b e n .

T a b e l l e 4.

I . Alte, mSflig starke atrophische Lebercirrhose.

Einkernige Zellen K v K s : K a : K s . . . . . . . . . . . . =: 114:268:448:948 Zweikernige Zellen 2 KV2 K2:2 K 4 . . . . . . . . . . . . = 222:456:844 Geometrische Reihe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114:228:456:902

Durehmesser K 1 . . . . . . . 6,8 tt = 114 Vol. Gr6Bter Kerndurehmesser K s ~ 13,6/~ = 948 ,,


I I . Starke, alte atrophische Cirrhose.

Einkernige Zellen KvK2:Ka:Ks:KIG . . . . . . . . 103:212:402:1089 Zweikernige Zellen 2 Kl:2 K 2 : 2 / ( 4 : 2 K s . . . . . . . 202:429: 795:1490 Geometrische Reihe . . . . . . . . . . . . . . . . . 103:206:412: 824:1648

Durchmesser K 1 . . . . . . . 6,2/~ ~ 103 Vol. GrSBter Kerndurchmesser K s ~ 14,4 / ~ 1089 ,,


I I I . Hochgradige Stauungsleber, beginnende Cirrhose.

Einkernige Zellen K I : K ~ : K a . . . . . . . . . . . . . . . . . 105:215:422 Zweikernige Zellen 2 K l : 2 K s . . . . . . . . . . . . . . . . . 194:375 Geometrische Reihe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105:210:420

Durehmesser K 1 . . . . . . . 6,5 # : - 105 Vol. ,, K 4 . . . . . . . 10,8/~ ~ 422 ,,

Gr6gter Kerndurchmesser . . ~ 12,3 # = 630 ,, Gemessen 285 Zellen.

I V . Chronische Leberstauung mit starker Stauungscirrhose.

Einkernige Zellen KI:K2:K4:K s . . . . . . . . . . . . . 103:213:384:809 Zweikernige Ze]len 2 Kl :2 K , :2 K 4 . . . . . . . . . . . . . 201:360:809 Geometrische Reihe . . . . . . . . . . . . . . . . . . = 103: 206: 412: 824

Durchmesser K 1 . . . . . . . 6,2 l* = 103 Vol. ,, Ks . . . . . . . 13,0/~ ~ 809 ,,

GrSBter Kerndurchmesser . . = 14,5 ~u = 1140 ,, Gemessen 483 Zellen.

414 G. Arndt:

Tabelle 4 (Fortsetzung). V. Starke Stauungscirrhose mit zentralen Nekrosen.

Einkernige Zellen KI:Ke:K 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . 152:320:616 Zweikernige Zellen 2 KV2 K 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . 250:514 Geometrische l~eihe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152:304:608

Durchmesser K 1 . . . . . . . 7,3/J -- 152 Vol. Durchmesser K 4 . . . . . . . 11,8 # -- 616 ,, GrSBter Kerndurchmesser . . = 12,4/~ -- 689 ,,

(GrSBere absolute Werte, da andersartige Fixierung erfolgte.) Gemessen 648 Zellen.

VI. Chronische Leberdystrophie (klinisch-subakute, gelbe Leberatrophie). Einkernige Zellen K 1 : K2: K~: K s . . . . . . . . . . . . -- 125: 250: 517: 1236 Zweikernige Zellen 2 KI: 2 K2:2 Ka . . . . . . . . . . . . 238:544:1270 Geometrische I{eihe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125:250:500:1000

Durchmesser K 1 . . . . . . . 6,9 # -- 125 Vol. GrSgter Kerndurchmesser K s = 15,0 # -- 1236 ,,


Die Un te r suchungen an diesen pathologiseh veri~nderten Lebern geben auger dem bereits Mitgetei l ten noeh manehe, reeht bemerkens- werte Ergebnisse.

Die Durehsieht aller gewonnenen Megergebnisse weist auf eine Tatsaehe hin, die in den bisher vorl iegenden Un te r suehungen fiber die Kernverh~l tn isse in der Leber niehf genfigend berfieksiehtigt worden ist. U n d zwar finder man , dab in den zweikernigen Zellen der Klasse V~ die Summe der beiden K e r n v o l u m i n a yon K 1 stets kleiner ist als das Ke rnvo lumen K 2 der gleiehen e inkernigen Zellklasse Vs. I n der i iberwiegend grogen Zahl der Un~ersuehungen l~gt sieh die gleiehe Fests te l lung f fir die anderen Kernk lassen K 4 und K s maehen,

Ffir die graphisehe Dars te l lung heigt dies, dag fiir die jeweilige Zellklasse das H~uf igke i t smaximum der Kerne zweikerniger Zellen immer l inks yon dem Maximum der e inkernigen mit h6herem Wer t zu liegen kommt . Betraeh~et man daraufh in die Tabel len und K u r v e n yon Jacobj und Clara, so k a n n m a n in diesen das gleiehe Verhal ten der Kern- vo lumina ein- und zweikerniger Zellen zue inander feststellen. Dem letzteren seheint dieses Zurfiekbleiben der K e r n s u m m e zweikerniger Zellen en tgangen zu sein, d e n n er sprieht stets bei seinen Befunden in den Lebern Erwaehsener davon, dag die Maxima ein- und zweikerniger Zellen in die gleiehe Gr6ge fallen. Allein in der Leber eines 61/4 Monate a l ten mensehl iehen Feten, in weleher er die ersten zweikernigen Zellen auf t re ten sah, mug te er feststellen, dag der Durehmesser der beiden Kerne nie die Werfe des 2. Maximums der E inkern igen erreiehte. Jacobj f inder in dem Pankreas einer Rat te , dag das Volumen der zweikernigen etwas kleiner ist als dasjenige der entspreehenden Klasse der e inkernigen Zellen. Er meint , ,,es ha l dies seine Ursaehe vielleieht in der im


Vergleieh zu den Einkernigen bedeutend vergr56erten Oberfl~che der Zweikernigen", neigt aber mehr dazu, diese Erscheinung ,,kleinen Ungenanigkeiten der Messungen" zuzusehreiben, und h/~lt diese zahlen- m/~l~ig kleinen Unterschiede ffir viel zu gering, so dab sie keinen Unter- sehied der GrSl3enordnung bedingen; deshalb geht dieser Untersucher

sogar so welt, da6 er seine Volumenswerte auf 100 abrundet, wodurch ,,die etwa vorhandenen geringen Differenzen ausgeglichen werden"! Ich halte es entgegen Jacobj fiir ausgeschlossen, dab diese Differenzen durch einen methodischen Fehler entstehen, da in allen F/~llen die Summe der beiden Kerne um ein geringes kleiner als der groSe Kern der entspreehenden einkernigen Zellen ist. Bei einem in der Methode liegenden Fehler mfi6te sich aueh ein umgekehrtes Verhalten je gezeigt haben. Mi~nzer, der allerdings keine Kernmessungen anstellte, weist in seinen Untersuchungen fiber die Zweikern~gkeit der Leber darauf hin, da6 die Kerne zweikerniger Zellen h/~ufig etwas kleiner sind als die der ge- wShnliehen einkernigen Zellen. Wenn unsere Feststellungen besagen, dal3 - - als Formel ausgedrfickt - - in der Zellklasse V2 die Kernsumme 2 K 1 kleiner ist als K2, so braueht das nicht das gleiehe zu bedeuten, was Miinzer ausdriickt, weil auch K s zu gro6 sein kann. Tats/s ergab sich jedoch durch Vergleich mit der geometrisehen Reihe, dal3 die Summe der zweikernigen Zellen deshalb kleiner ist als der grol3e Kern der Einkernigen, weil die einzelnen Kerne in den zweikernigen Zellen um ein geringes ,,zu klein" sind. Als Erkl/~rung dieser, besonders ffir die normale Anatomie nicht unwichtigen Feststellung erscheint uns die Annahme von Jacobj am wahrseheinlichsten, dal3 bei den zweikernigen Zellen die Kerne wegen der im Vergleieh zu den Einkernigen bedeutend vergrSBerten Oberfl/~ehe etwas kleiner sind. Die Annahme finder eine Stfitze in den Untersuehungen yon Ehrich und Cohn, die feststellten, dal3 die Amitose wohl der Aufreeh'terhaltung der Kern- plasmarelation dient, es dabei abet weniger auf das Volumen als auf die Oberfl/~ehe der Kerne ankommt.

Da ffir die eirrhotischen, wie auch regenerativ-hyperplastischen Vorg/s bei der Lebereirrhose ,,sui generesis", Stauungscirrhose und der chronisehen Leberdystrophie kein genetiseher Unterschied besteht, sondern nut eine Differenz im urs/~ehlichen Moment liegt, so mul3te das Ergebnis dieser Untersuchungen bei den einzelnen F/~llen grunds/s wie bereits erw/~hnt wurde, das gleiche sein. Die Ver- schiedenheit in den graphiseh dargestellten Ergebnissen ist nur ein Kennzeiehen ffir die Ausdehnung der jeweils vorhandenen krankhaf ten Ver/~nderungen in den betreffenden Lebern. So waren z. B. in einem Falle yon beginnender Stauungscirrhose (Tab. 4, I I I ) , wo das histo- logische Bild nur einen geringen Umbau der Leberl/s zeigte, allein die sehon normalerweise auftretende_n Z ellk!assen vorhanden,

416 G. Arndt:

Es War in diesem Falle noeh nieht zur Entwicklung hBherer Zellkassen (Vs, V16 ) gekommen, sondern die Hypertrophie der Zellen wurde allein dureh vermehrtes Auftreten der Zellklassen V2 und V4 zum Ausdruek gebracht. Ein weiterer Fall yon hoehgradiger Stauungseirrhose (Tab. 4, IV), makroskopisch wie mikroskopiseh typischer Art, zeigte das fiir die Cirrhose besehriebene typische Verhalten der KernmaBe mit Auf- treten eines wohlcharakterisierten Hi~ufigkeitsmaximums der Zell- klasse V s. Wenn in einem Falle (Tab. 4, V) trotz der ziemlich starken eirrhotisehen Ver~nderungen keine hSheren Zellklassen angegeben werden, so liegt die Ursaehe darin, dab die zentralen Lgppehenabschnitte durch die hoehgradige Stauung nekrotiseh geworden waren und nur die Peripherie fiir die Ausmessung verwertet werden konnte. Bei der ersten Ausmessung des Prgparates wurden nur diejenigen Kerne nieht beriicksichtigt, yon denen sieh auf Grund der nekrobiotisehen Er- scheinungen, wie Kernwandhyperchromatose, Chromatolysis und Va- kuolisierung die Sch~digung ergab, wghrend die zwischen diesen Kernen gelegenen, noeh intakt erscheinenden Zellen und Kerne verwertet wurden. Das Ergebnis dieser Messung war eine vSllig unregelmi~Bige Kurve. Es lag natiirlieh nahe, dab diese Unregelm/~Bigkeiten dureh die ver- werteten, in Nekrobiose befindliehen, morphologiseh als solehe noeh nieht erkennbaren Kerne bedingt wurden. Eine zweite Ausmessung des Pr/~parates gesehah nur an den peripheren Lgppehenabsehnitten und ergab dann eine regelreehte Kurve, wobei in diesem Falle allerdings ein sehr starkes Zuriiekbleiben der zweikernigen Zellen gegeniiber den einkernigen im Volumen festgestellt wurde.

Eine irgendwie eharakteristisehe Anordnung einzelner Gr6gen- klassen in den L~ppehen, ebenso wie eine bestimmte Beziehung der Zellklassen zur Zentralvene war niemals zu erkennen, sondern es zeigte sieh ein vBllig unregelmi~Biges, herdf6rmiges Auftreten groBer Kerne und Zellen. Aueh die in einzelnen Lebern gefundenen hyperplastisehen Regenerate mit Kernen der ,,Regelklasse" lieBen keine typisehe Lage- rung erkennen; es liegt diese regellose Anordnung der versehieden grogen Zellen im Wesen der hyperplastiseh-hypertrophisehen Neubil- dungen bei der Cirrhose.

Was das Vorkommen der zweikernigen Zellen in eirrhotisehen Lebern betrifft, so kann die Angabe best~tigt werden, dab ihre H~ufigkeit im allgemeinen vermehrt ist. Die Sehnitte normalen Lebergewebes enthalten naeh unseren Untersuehungen etwa 10% zweikernige Zellen (naeh Miinzer 10--12%), w/~hrend in den eirrhotisehen Lebern ]3,5 bis 15 % zvceikernige gefunden wurden. Mit diesen Zahlen ist allerdings nur ein relatives MaB angegeben und nieht die wirkliche Hi~ufigkeit an zweikernigen Zellen, da bei dieser Zahlenangabe ebenso wie bei den Miinzersehen Zahlen die yon P/uhl zur Bereehnung der tatsgehliehen


Werte aufgestellte Formel nicht verwendet wurde. (Jber die so h~ufig festgestellte und berichtete Mehrkernigkeit von Leberzellen m f c h t e ich reich sehr zuriiekhaltend ~u~ern, indem ich wohl glaube, vierkernige Zellen der Klassen V s ~- 4 K 2 und V4 -~ 4 K i mit Sieherheit gesehen zu haben, weiter wurde eine seehskernige Zelle mit den Kernen der Klasse 1 beobachtet , jedoeh konnten aehtkernige Zellen (V s ~ - 8 Ki) , fiber die Clara beriehtet, hie festgestellt werden. Man ist in der Be- urteilung soleher Mehrkernigkeit yon Zellen dureh iibereinandergelagerte Zellen sehr leieht T~usehungen unterworfen, zumal eine gro~e Kern- zahl nie in einer optischen Ebene liegt.

Die Untersuchung eines kliniseh als subakute Leberatrophie ver- laufenen und pathologiseh-anatomisch best~tigten Falles (Tab. 4, VI) gibt Anla6, zur sog. numerisehen Ityperlolasie in Leberregeneraten Stellung zu nehmen. Gerade in diesem Pr~para t war die groi3e Zahl kleiner, dicht beieinanderstehender, nicht oder schlecht zu Zellbalken angeordneter Leberzellen auffallend. Die Messung der Kerne dieser auffallend klein erseheinenden Zellen ergab, dai~ diese der Klasse K 1 angehfren. Die auffallende Kleinheit dieser Zellen ist sieherlich nu t eine seheinbare, durch den Gegensatz der hyper t rophischen Zellen der Umgebung bedingte. Aueh in den cirrhotisehen Lebern wurden - - in allerdings geringerem Mal~e - - solehe anscheinend zu kleinen Leberzellen gefunden, es konnte aber nie festgestellt werden, dab deren Kerne zahlenm~tl~ig v o n d e r Kerngrf l]e K i abweichen. Auf Grund dieser Messungen k f n n e n die Angaben yon Borst, dal~ es in Form der numerisehen Hyperplasie zur Bildung unternormaler Leberzellen bei Regene- ra t ion kommen kann, nich~ best~tigt werden, wie f iberhaupt die Ent - s tehung soleher, nicht einer bes t immten Klasse zugehfr iger Zellen unter diesen Gesichtspunkten schwer vorstel lbar ist.

In dem Abschnitt fiber die Entwicklungsweise der regenerativen Neubildungen in der Leber ist bewul3t jede ausfiihrliehe ~ul]erung darfiber vermieden worden, dc[~ eine Neubildung yon Lebergewebe von gleichzeitig gewucherten Gal!engingen nieht mfg]ieh ist; ebenso wurde die Bedeutung der sogenannten ,,(~bergangsbi]der" oder Pseudotubuli nicht behandelt, da zu dieser Frage durch die Kernmessungen ein Beitrag geliefert werden sollte. Die Untersuchung der Frage der Leberregene- ration aus den Gallengangswueherungen wird gleichsam dadureh aufgezwungen, da6 Clara bei Regenerationsprozessen der Leber eine Bildung von Lebergewebe aus den kleinen, nicht v611ig ausdifferenzierten Galleng~ngen m6glieh erscheint, da er durch Kernmessungen ein Verhalten der Kerne aus den ,,kleinen Gallengin- gen" zu den Kernen der ,,Endzellen" der Leber wie 1:2 feststellen konnte, und so hinsichtlich der Kerngr613e die Entstehung der ,,Endzellen" aus den Gallengangs- zellen m6glich ware. Da auBerdem die Kerngr6Be der Endzellen gleieh dem Kern- volumen K~ der Leber ist, so m6ehte Clara die M6glichkeit der Umbildung der Elemente der kleinen Gallenginge in Leberzellen annehmen. Diese Ansicht steht nun im diametralen Gegensatz zur hetltigen Lehre der Pathologie, die dank der ausgedehnten Untersuchungen insbesondere yon Herxheimer und seiner Schule sagt, dab Lebergewebe Imr aus allen Leberzellen und niemals aus den Galleng~ngen

4 1 8 G. Arnd t :

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Abb. 4. Var ia t ion der K e r n v o - �9 lumina in den Zellen der Leber

(ausgezogene Linie), der Gall en- gangswucherungen (gestr ichelte Linie) und der sog. Pseudo-

tubul i (punkt ie r te Linie).

32

~zs

oder den sog. Pseudotubuli ents tehen kann. Die Entwicklung echter Gallengangs- neubi ldungen bei regenerativen Prozessen in der Leber ist eine unumst r i t tene Tat- sache. Die Deutung der gangart igen ]~ildungen, die Zwischenbilder yon normalen Leberzellen und Galleng~ngen d~rstellen, ist Gegenst~nd zahlreicher Arbeiten und ha t in diesen mannigfache Antwor t gefunden. Das wesentlichste Moment in der Fragestellung um diese schlauchart igen Pseudogalleng~nge war, ob yon diesen neue Leberzellen gebildet werden k6nnen. Eine groBe Zahl meist der ~lteren Autoren sah in den Pseudotubuli Ubergangsbilder des sich aus den Galleng~ngen regenerieren- den Lebergewebes. Herxheimer ha t genauestens die l~egenera~ionsfrage verfolg und ist zur l~berzeugung gekommen, dab die Galleng~nge wohl neue Ga]leng~nge bi]den k6nnen, aus diesen jedoch nie Leberzellen ents tehen k6nnen. Die sog. Pseudotubuli

~rkl~rt Herxheimer als abgeschnit tene Leberzellbalken und kommt zu dieser Ansicht einma] deswegen, d~ entwicklungsgeschichtlich die Leberzellen und die in- t rahepat ischen GMlenwege nach der Lehre yon Ham. mar gesondert ents tehen und somit auch eine Re- generation der Leberzellen aus Galleng~ngen un- wahrscheinlich ist. Ffir die Abs tammung der Pseudo- tubul i aus den Leberze]len spricht weiterhhl ihr stellenweise noch nachweisbarer Zusummenhang mi t diesen und eine hie auffindbare Verbindung mi t echten Galleng~ngen. Den einwandfreien Beweis da- ftir, dal~ es sich tats~chlich in diesen Bildungen um Leberzellbalken handelt , konnte Herxheimer dadurch

8 ffihren, dab er mi t der Eppingerschen Methode axial gelegene Gallencapillaren nachwies. Da die Angaben yon Clara fiber die Beziehungen zwischen Kern- grSBe der Gallengangskerne und der Leberzellen zeitlich nach den Herxhelmerschen Ergebnissen er- folgten; besteht Anlag zu einer Nachuntersuchung dieser :Frage vom volumetrischen S tandpunk t aus. Es wurden neben den Leberzellkernvolumina die Vo- lumina der Kerne in den Galleng~ngen und in den sogenannten Pseudotubuli best immt.

Fiir den in Abb. und Tab. 2 wiedergegebenen Fail yon Cirrhose finder sich in der Abb. 4 das Verhal ten der genannten Kernvolumina dargestellt.

Die Kurve zeigt neben der Leberzellkernklasse K I wohlausgebildete Maxima auch ffir die Kerne in den gewucherten Galleng~ngen, als auch ffir die Kerne der sogenannten Pseudotubuli .

T a b e l l e 5. I. Praparat: Abbildung und Tabelle 2.

139 GMlengangskerne . . . 86 Vol. Kerndurchmesser . . 6,1 # 37 Kerne der Pseudotubuli 126 . . . . . . 7,0 #

LeberzellkerngrOBe K 1 134 . . . . . . 7,1/~

II. Pr~parat: Tabelle 4, IV. 44 Gallengangskerne . . . 66 Vol. Kerndurchmesser . . 5,7 # 34 Kerne der Pseudotubuli 96 . . . . . . 6,1 #

LeberzellkerngrSBe K1 �9 103 . . . . . . 6 ,16#

Es ist aus diesen Zahlen ersiehtlich, daB die Kernvolumlna der Gallengangs- kerne zu den Leberzellkernen der Klasse K 1 im Verh~ltnis yon etwa 1:1,5 stehen, w~hrend die GrSBe der Kerne in den Pseudotubuli prakt iseh fibereinstimmt mi t

Kernstudien zur Un~erscheidung von Regeneration und Geschwulstbildung. 419

der Kerngr6~e K 1 der Leber. tIieraus ist unter Berficksichtigung der Untersuchun- gen yon Herxheimer zu folgern, dal~ die Pseudotubuli bzw. deren Zellen identisch sind mit den Leberzellen der Gr6Be V r (Jberdies muB nach diesen Messungen eine Entstehung yon Leberzellen aus gewucherten Galleng~ngen nach dem Ver- h~ltnis der Kernvolumina zueinander im Gegensatz zu Clara abgelehnt werden. l~iir drei weitere in dieser Hinsicht untersuchte F~lle ergab sich ebendasselbe Resultat, indem sich die Gallengangskerne zu den Leberzellkernen K 1 wie etwa 1 : 1,5 verhielten.

Es ist demnach auf einem ganz anderen Wege gelungen, einen die Herxheimerschen Ergebnisse best~tigenden Beitrag zur Frage der Be- deutung der Pseudotubuli zu geben. Gleichzeitig daft auf Grund der Kernmessungen mit Herxheimer eine Entstehung der Leberzellen aus echten Gallengangswucherungen abgelehnt werden.

Z u s a m m e n f a s s u n g .

Die zur Mehrkernigkeit und zur Bildung hypertrophischer Zellen ffihrenden ,,endoamitotischen" Vorg~nge sind bei der Lebercirrhose Ausdruck vermehrter funktioneller Beanspruchung. Erst wenn diese kompensatorischen Prozesse nicht geniigen, die Funktion des Organs aufrechtzuerhalten, kommt es zur Zellneubildung dutch Mitose, die besonders dann auftritt, wenn es pl6tzlich zu grogen Parenchymverlusten kommt. Die Ami~ose ist durchaus yon progressivem Charakter, indem sie zur kompensatorischen Zellhypertrophie ffihrt, w~hrend durch die Mitose die hyperplastischen l~egenerate der Lebercirrhose gebildet werden. Eine Zellneubildung finder unter diesen Bedingungen yon den Zellen der kleinsten, in der Leber vorkommenden Zellklasse start, nicht yon den hypertrophischen Zellen.

W~hrend es in der normalen Leber nur 3 Zellklassen (V1, V2, V4) gibt, sind in der cirrhotischen Leber noch zwei weitere Zellklassen V s und VI~ vorhanden, die sich sowohl in den einkernigen Zellen (V s ~- K s bzw. VI~ ~- K1B), wie auch in den zweikernigen (V s -~ 2 Ka bzw. Vls ~-2 Ks) linden. Die Zelle V16 Jr Kls stellt mit dem 16fachen Kern- und Zellvolumen der kleinsten Klasse in der Leber das grSgte, bisher beobachtete Wachstumsglied der Lebcrzellen dar. Die Zellklassen V s und V16 sind relativ selten und haben keine praktische Bedeutung fiir die Entstehung hypertrophischer Bezirke bei Lebercirrhose. Diese werden allein yon den bereits in normalen Lebern vorkommenden, bei Cirrhose stark vermehrt auftretenden, gr6Beren Leberzellen der Klassen V 2 und V 4 gebildet. Ffir sKmtliche hypertrophischen Zellen zeigte sich, dab ihre Entwicklung streng nach den volumetrischen Gesetzen der Volumenverdopplung erfolgt. Die Zellklasse V16 scheint die gr6gte zu sein, die in der Leber entstehen kann.

Die Untersuchungen ergaben, dab die synt0nischen Zust~nde im Sinne yon Heidenhain, welche die hSchsterreichbare Zellklasse einer

420 G. Arndt :

Zellart unter normalen Bedingungen bestimmen, bei kompensatorisehen, hyperplastiseh-hypertrophischen Prozessen in der Leber aufgehoben sind und dadureh neben den 3 normalen Zellklassen 2 weitere, grSgere, auftreten k6nnen.

Sowohl in normalen wie aueh in pathologiseh-veri~nderten Lebern ist die Summe der Kernvolumina zweikerniger Zellen stets kleiner als das Kernvotumen des entspreehenden Kernes einkerniger Zellen der gleiehen Zellklasse, da die einzelnen Kerne der zweikernigen Zellen um ein geringes ,,zu klein" sind.

Die Bezirke numeriseher Hyperplasie bei Lebereirrhose werden von Zellen gebildet, die der Zellklasse V 1 angeh6ren; die Behaup- tung, da6 diese Zellen unternormal grog sind, erweist sieh somit als unriehtig.

Dureh Kernmessungen in Leberzellen sowie der Kerne in den eehten Gallengangswueherungen und in den sog. Pseudotubuli konnte in Verfolgung der Herxheimersehen Untersuehungen bewiesen werden, dab die Zellen der Pseudotubuli identiseh mit den Leberzellen sind und dab eine Neubildung yon Leberzellen aus den Gallengangswuehe- rungen nieht mSglieh ist.

II. Volumetrische Kernbestimmungen am Leberzelladenom und Lebercarcinom.

Naehdem in den vorangehenden Untersuchungen durch variationsstatistische Messungen der Kernvolumina in Fallen yon Lebereirrhose festgestellt wurde, dab die syntonischen Zustgnde, welche die norma]e Zahl von Zel]klassen jedes Organs bestimmen, bei regenerativen Pro- zessen durch das Auftreten neuer, gr6gerer, sich streng nach den volumetrisehen Gesetzen entwiekelnder Zellklassen aufgehoben ist, ergab sieh selbstg~ndig die weitere Frage, wie sieh die Tumoren in dieser Hin- sicht verhalten. Die vorliegende Untersuchung soll einen Beitrag zum volumetrisehen Zellproblem der Gesehwiilste liefern, einem bisher allgemein stark vernaehlg.ssigten und nur wenig beaehtetem Gebiet. Wenn Fischer-Wasels sagte, dab wir noch keine Methode haben, die in der ,,Metastruktur" der Krebszelle liegenden biologisehen Differenzen gegeniiber der KSrperzelle morphologiseh zu erfassen, so sollen diese Untersuchungen zeigen, dab wir heute nieht mehr dazu berechtigt sind, diesen Satz auszuspreehen.

Well in der Abgrenzung zwisehen Adenom und knotiger Hyperplasie einerseits, sowie Adenom und Carcinom andererseits die Autoren vielfach auseinandergehen, erweist es sieh als unerl~glieh, die Pr/~parate soweit zu beschreiben, als es fiir die diagnostische Beurteilung der vorliegenden Verinderung n6tig erseheint:

Kernstudien zur Unterscheidung yon Regeneration und Gesehwulstbildung. 421

Leberzellenadenom.

In keinem Organ reihen sich wohl die zum Krebs ffihrenden Vor- g/inge, begonnen mit den regenerativen Prozessen der Lebercirrhose fiber die knotige Hyperplasie und das Adenom, so aneinander wie gerade in der Leber. Diese Entwicklungsreihe zum Leberkrebs hat dann auch zu zahlreichen Arbeiten fiber die Geschwulstbildung im speziellen Falle, wie auch zur Frage des pathologischen Wachstums fiberhaupt AnlaI3 gegeben. In dieser ununterbrochenen Linie des Krankheitsge- schehens liegt auch der Anlal3 zur verliegenden Arbeit, die an die volumetrischen Untersuchungen der Regenerationsbilder der Leber ansehliegtt. Das Carcinom der Leber grenzt sich gegen seine letzte Vorstufe, das Adenom, durch das destruierende Wachstum und die Metastasierungs- f/~higkeit ab, w/~hrend eine seharfe Grenze zwischen Adenom und knotiger Hyperplasie morphologisch nieht gegeben werden kann.

Entsprechend der Definition, die Borst yon den Tumoren gibt, sind die als multiple Adenome in cirrhotisehen Lebern auftretenden Ver- /~nderungen: knotige, hypertrophisch-hyperplastische, nach Art yon Drfisengewebe aufgebaute, autonome Neubildungen ohne zerstSrendes Wachstum. Allein der , ,autonome" Charakter unterseheidet die Adenome yon den sog. knotigen Hyperplasien. Herxheimer fragt: ,,Woran sollen wir abet gerade in der Leber, we erfahrungsgem/~B die sog. Adenome - - vor allem die multiplen - - auch zu allermeist in sehon ver/~nderten Lebern gefunden werden und als dutch regenerative I~eubildung yon Leberzellen wenigstens angeregt aufzufassen sind, das , ,autonome" Wachstum histologisch erkennen k5nnen?" Auf diese Frage mul3 dieser Autor antworten, dab ,,dies in der Ta t unm5glich ist, denn inikro- skopische Kennzeichen lassen hier oft in Stich". Da die Grenzen ta t - s/~chlieh nieht zu ziehen sind und eine Unterscheidung in vielen F/illen bei den sog. multiplen Adenomen von den knotigen Hyperplasien un- mSglich wird, linden sich in der Literatur dann aueh die gleichen Bilder yon einem Tell der Untersueher mit dem einem l~amen belegt, w/~hrend weitere Untersucher die andere Bezeichnung w/~hlen.

Ich hat te keine Gelegenheit, Pr~iparate einwandfreier multipler Adenombildung aus Lebern mit kompensatorischer Regeneration zu erhalten, dagegen standen mir 4 Pr/~parate von einwandfreien solit/~ren Leberze]ladenomen zur Verffigung. Diese Form des Adenoms unterscheidet sich von den multiplen im wesentliehen dadurch, dal] sic sich fast stets in unver/~nderten Lebern findet. Deshalb werden diese Adenome vielfach als dysontogenetisehe Blastome angesehen, zumal sie bereits im frfihen Kindesalter beobachtet werden und sieh aueer- dem zum Teil noch mit anderen MiBbildungen der Leber kombiniert finden. Es ist zu bemerken, daI3 diese solit/iren Adenome naeh ihrer ver: mutlichen Genese nichts mit irgendwelchen regenerativ-hyperplasti-

422 G. Arndt :

schen Vorg~ngen zu t u n haben, und sich somit scharf yon den mul t ip len Adenomen unterscheiden.

W~hrend die Angaben fiber die ~r der Zellen beim soli- t~ren Leberadenom sehr sp~rlich sind, liegen fiber die Befunde beim mul t ip len Adenom viele Mit te i lungen vor. M a h o m e d berichtet yore soli t~ren Adenom, dab die Zellen sehr den Leberzellen ~hneln und sich du tch ungleiche Gr6Be auszeichnen. Da die mul t ip l en Adenome fast stets nu r in cirrhot ischen Lebern gefunden werden, so wird yon den Zellen entsprechend den Zel lver~nderungen bei Cirrhose meist die auffallende Gr6Be betont , w~hrend einige Untersucher al lerdings auch das

[

Y2 28 8 ! :

g2 / ' , | ' ! I t ~ . . . . . . . . .

20 / ~ Ze~ePze/lenadezom

8 / - _

/o0 ~0 200 250 300 350 ~00 950 500 55g 800 680 KePnvalum/nlz

Abb. 5. Variation der Kernvolumina in den Zellen eines L(~berzelladcnonls und des unvcriindcrtcn Lebergewebes im gleichen Organ. Ausgczogene Linien ,: Leberzellcnadenom ; gestrichelte Linien -~ unverttndertes Lebergewcbe ; starke Linien = zweikernige Zellcn ; sctlwaclm Linien = einkernigc

Zellen; Pfeile ~ Hi~uflgkeitsmaxima. .

Gegentei l angeben. Ffir die mul t ipe l auf t re tenden Adenome ist yon mehreren Autoren das Vorkommnis yon Riesenzellen entweder mi t e inzelnen groBen oder vielen kleinen K e r n e n erw~hnt worden. Es finden sich bei Siegenbec]c v a n H e u / c e l o m und bei S c h m i e d e n sehr gute, ausffihrliche Beschreibungen der Zellen in Adenomen u n d auch Mit- te i lung von Mitosen in diesen. Wegen der differenten Genese zwischen solit/~ren u n d mul t ip len Adenomen k 6 n n e n die diese Tumoren auf- bauenden Zellen n icht nu r n ieh t gleichgesetzt, sondern aueh n i e h t mit- e inander vergliehen werden, so dal~ es sich hier erfibrigt, die ber iehte ten Befunde beim mul t ip len Adenom liinger zu bespreehen.

Die Abb. 5 und Tab. 6 geben das Ergebnis der Ausmessung eines sol i taren Leberzelladenoms mi t dem Befund im dazugeh6rigen unver- i inder ten Lebergewebe wieder.


Es handelt sich in diesem Falle um die Leber eines 65j~hrigen an Kreislauf- insuffizienz infolge ausgedehnter, konfluierender Herdpneumonien in beiden Lungen vers~orbenen Mannes. Die Leber zeigte makroskopisch wie mikroskopisch den Befund einer akuten Stauung und m/tBiger brauner Atrophie. Daneben fand sich dicht unter der Kapsel ein sich vom iibrigen Lebergewebe deutlich abhebender, etwa kirschgroBer, rundlicher Knoten yon etwas hellerer Farbe als die Umgebung. Mikroskopisch erweist sich dieser Kno~en aus tefls strahlenf6rmig aufgebauten, teils netzartig verzweigten, breiten Leberzellbalken zusammengesetzt. Dieser sieh auch mikroskopiseh yore normalen Gewebe deutlich abhebende Knoten wird umgeben yon einem paralM zur OberflEehe vertaufenden, in mehreren Zetlen- lagen gesehiehteten Lebergewebe, das eine deutliehe Abgrenzung gegen das normal aufgebaute Lebergewebe gibt.

Tabelle 6. Solit/~res L e b e r z e l l a d e n o m .

Unver~indertes Lebergewebe.

Einkernige Zellen K I : K 2 : K 4 : K s . . . . . . . . . . . . . 90:192:368: - - Zweikernige Zellen 2 K1:2 K2:2 K 4 . . . . . . . . . . . . 180:368:735 Geometrische Reihe . . . . . . . . . . . . . : . . . . . . 90:180: 360:720

Durchmesser K~ = 6,1 # = 90 Vol. ,, K 4 = 10,0# = 368 ,,

gr61]ter Kerndurchmesser = l l ,1/z = 506 ,,


Adenom.

Einkernige Zellen K I : K 2 : K 4 : K s . . . . . . . . . . . . 134:263:477: - - Zweikernige Zellen 2 K1:2 K2:2 K~ . . . . . . . . . . . :235:470:846 Geomet:rische Reihe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134: 268: 530: 1072 (Geom. Reihe f. 2-kg. Z.) . . . . . . . . . . . . . . . . (235:470:940)

Durehmesser K 1 = 7,2 # = 134 Vol. ,, K 4 = 10,9# = 477 ,,

grOBter Kerndurchmesser -- 11,9/x ~ 620 ,,


I n Abb. 5 und Tab. 6 sind sowohl die K e r n v o l u m i n a fiir das

Leberze l lenadenom als auch ffir das normale Lebergewebe des gleichen

Organs wiedergegeben, und es zeigt sich ein h6chst eigenart iges und

bemerkenswer tes Verha l ten der Kern- bzw. Ze l lvo lumina in d e m

Adenom.

Die H/~ufigkeitskurve der Ke rnvo lumina im unver/~nderten Leber-

gewebe 1/~Bt ffir die e inkernigen Zellen drei gu t ausgebi ldete Maxima der

fiir die normale Leber geh6rigen Zel lk lassen V1, V2, V~ erkennen, die

sehr gu t den W e r t e n einer geometr ischen Reihe entsprechen. Ebenfal ls

zeigt die K u r v e der zweikernigen Zellen im unver/~nderten Leberge-

webe zwei deut l iche Maxima der ffir die Leber normalen Zellklassen

V2 + 2 K 1 und V 4 + 2 K2, wobei die Zellklassen in gleicher Gr6•e l iegen wie die en tsprechenden der e inkernigen Zellen. Auff~llend ist

allein, dag sich in dem normalen Teil des Gewebes dieser Leber eine

zweikernige Zelle der Klasse Va + 2 K 4 f inder (in der K u r v e n ich t dar-

42~ G. Arndt :

gestel l t ) , e ine Gr6Benordnung, die un t e r normalen Bedingungen sehr sel ten zu l i nden ist.

I n dem Adenom dieser Leber t r e t en ebenfal ls in den e inkernigen Zellen 3 H g u f i g k e i t s m a x i m a auf, yon denen sich die Klassen K 1 und K S sehr deu t l ich als Max ima wiedergeben, w~hrend K 4 sich nur in einem schwachen Kurveng ip fe l auspr~gt , da in d iesem Fa l l e eine Sonder- ausz~hlung der groBen Zellen wegen der r e l a t iven Kle inhe i t des adenoma- t6sen Gebietes n ich t s t a t t f i nden konnte . Die Max ima ve rha l t en sich aueh im A d e n o m Wie 1 : 2 : 4 , wobei ebenfal ls hier , ,Grundklasse" K 1 gleichzeit ig , ,Regelklasse" ist. Die zweikernigen Zellen im Adenom zeigen e twas kleinere W e r t e als die e inkernigen Zellen der en tsprechenden Zellklasse, wie e s in dem ers ten Tell als typ i sch ffir das normale Lebergewebe beschr ieben wurde. I n de r K u r v e k o m m e n diese kleinen Differenzen de r W e r t e in einer ger ingen Verschiebung nach l inks gegenfiber dem Max imum der e inkernigen Zellen zum Ausdruck. Das Adenom zeigt un t e r den doppe lke rn igen Zellen die gleichen Kernk lassen , deren Volumenwer te sieh wie 1:2 verha l ten , wie das normale Lebergewebe. AuBerdem f inder sich wie im normalen Teil dieser Leber auch im Adenom eine zweikernige Zelle, die nahe der zu e r rechnenden Zellklasse V s

~- 2 K 4 l iegt. Das Leberze l l adenom ist denmaeh ebenso wie das normale Leber-

gewebe aus 3 Zel lk lassen 1nit den en t sp reehend groBen K e r n e n auf- gebau t , die sieh s t rengs tens nach dem Gesetz des r hy thmi se he n Waehs- t u m s durch Verdoppe lung der Volumina entwiekeln!

Der Unte r seh ied zwisehen dem norma len Gewebe und dem Adenom bes t eh t dar in , dab sieh ira Adenom die Volumina der sieh gesetzmgfiig verdoppelnden Kerngrdfien in einer hdheren GrSfienordnunq be/inden als die gleiehen Zellklassen des normalen Gewebes des Organs/ Dabei s tehen die en t spreehenden Kernk las sen des unve ra nde r t e n Lebergewebes und des Adenoms, wie z. B. Leber K 1 = 90 Vol. und Adenom K 1 = 134Vol. in ke inem Verha l tn i s geometr i schen Zahlen zueinander .

Diese Fes t s t e l lung ve r l ang t natf ir l ich du tch wei te re Unte r suehung andere r soliti~rer Adenome bes t a t ig t zu werden, woffir folgende Tab. 7

gelte.

Tabe l l e 7.

I. 2. Messung: soliti~res Leberzelladenom. Unver~ndertes Lebergewebe.

Einkernige Zellen KI:Ke:K 4 . . . . . . . . . . . . . . . 90:175:393 Zweikernige Zellen 2 K I : 2 K~ . . . . . . . . . . . . . . 207 : 422 Geometrische Reihe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90:180:360

Durchmesser K 1 -- 6,1# ~ 90Vol. ,, K 4 = 1 0 , 1 # = 393 ,,


Kernstudien zur Unterseheidung von Regeneration und Geschwulstbildung. 425

Tabelle 7 (Fortsetzung).

Adenom.

Einkernige Zellen K I : K 2 : K 4 . . . . . . . . . . . . . . . 110:224: - - Zweikernige Zellen 2 K~:2 K 2 . . . . . . . . . . . . . . . 212:476 Geometrische Reihe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110:220:440

Durchmesser K1 = 6,5/z = 110 Vol. ,, K~ = 8,5/~ = 224 ,,

gr6flter Kerndurchmesser = 9,5/~ = 323 ,, Gemessen 293 Zellen.

II. 3. Messung: solitares Leberzelladenom.

Unvergndertes Lebergewebe.

Einkernige Zellen _K~: K 2: K 4 . . . . . . . . . . . . . . . 90:171 : 351 Zweikernige Zellen 2 KV2 Kl . . . . . . . . . . . . . . . 162:335 Geometrische Reihe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90:180:360

Durehmesser K 1 = 6,1/~ = 90 Vol. K~=9,s~=351 , ,

Gemessen 114 Ze]Jen.

Adenom.

Einkernige Zellen K 1: K 2: K 4 . . . . . . . . . . . . . . . 110: 202: - - Zweikernige Zellen 2 K1:2 K~ . . . . . . . . . . . . . . . . 195:360 Geometrische Reihe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110:220:440

Durchmesser K 1 = 6,5/~ = 110 Vol. ,, K 2 = 8,0/~ = 202 ,,

grSBter Kerndurehmesser = 8,7/~ = 244 ,, Gemessen 228 Zellen.

I l L 4. Messung: solit/ires Leberzelladenom.

Adenom.

Einkernige Zellen K I : K 2 : K 4 : K s . . . . . . . . . . . . . 110:225:402:852 Zweikernige Zellen 2 K1:2 K2:2 K 4 . . . . . . . . . . . . . 216:422: - - Geometrisehe Reihe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110:220:440:880

Durchmesser K 1 = 6,5 # - : 110 Vol. gr6Bter Kerndurchmesser K s = 13,2/z = 852 ,,


Bei der 2. 1Kessung (Tab. 7, I) handette es sieh makroskopiseh um einen unter dem Ligamentt/m falciforme liegenden, etwa walnuBgroBen, derben, hellgelben Knoten, der aus einzelnen unregelm/~Bigen L~ppehen zusammengesetzt ist. Die Leber des an Lungeneareinom verstorbenen 51j/~hrigen Mannes wies neben dem Adenom eine erhebliche diffuse, groBtropfige Verfettung und ganz akute Stauung auf. Der Knoten ist aus groBen, v611ig unregelm/~Big, dureh schmale Bindegewebs- ztige deutlieh abgegrenzte L/~ppchen aufgebaut. Die L/~ppehen selbst bestehen meist aus strangf6rmig angeordneten, zum Teil strahlig, zum Teil parallel verlaufenden Leberzellbalken mit kleinen Capillaren zwischen ihnen. Die einzelnen Zellen gleiehen vollkommen den Leberzellen und sind etwas verfettet . Das die L~ppchen begrenzende Bindegewebe enth~lt nur vereinzelte Gef/~Be. Das gesamte Adenomgewebe wird dureh eine breite Bindegewebskapsel yore normal aufgebauten Lebergewebe abgegrenzt

Das Pr/~parat der 3. Messung (Tab. 7~ II) s tammte yon einem 15j/~hrigen M~dchen, das unter den Erseheinungen des Hirndruekes infolge eines yore Plexus

Zeitschrift lfir Krebsforschung. 41. Bd. 30

426 G. Arnd~:

chorioideus ausgehenden, zwischen Medulla und Kleinhirn durchgebrochenen P~pilloms verstorben ist. Die Leber zeigte eine erhebliehe Blutfiille der Capillaren. Das Adenom besteht aus einem Bezirk yon etwa 5faeher GrSBe eines unver~nderten Leberl~ppehens dieser Leber und is~ au~gebaut aus radi~r um eine Zentralvene angeordneten Leberzellbalken, zwisehen denen sich aber auch netzartige Brficken finden. Die Zellen gleiehen vollkommen den Leberzellen. Die Leberzellstrange des Adenoms erweisen sich ~ls wesentlieh breiter als die regelrechten. Das Adenom wird gegen die normale Umgebung durch konzentrisch gesehiehtete Leberzell- balken in mehrfacher Schicht abgesetzt.

Die Ausmessung der beiden soeben besehriebenen Praparate (Tub. 7, I -[- II) zeigte ebenfalls die oben darge]egten Beziehungen zwischen unver~ndertem Ge- webe und Adenom, wobei allein zu bemerken ist, dab im Adenom wegen seiner relativ geringen Ausdehnung nicht die Zellklasse V 4 unter den einkernigen Zellen feststellbar ist, ebenso wie es ftir das normale Gewebe ohne Sonderz~hlung charak- teristisch ist.

Zur 4. Messung (Tab. 7, III) stand allein das Schnittpri~parat eines Adenoms zur Verffigung. Es stammte yon einer 22ji~hrigen Frau. Das Adenom ist aufgebaut aus teils in schmalen Zfigen, teils in breiten Stri~ngen gewucherten Zell- balken mit Bildung ungleichgro~er und unregelmi~itig geformter, drfisenartiger Hohlrhume. Einzelne P~rtien sind jedoch vollkommen solide und lassen keine Capillaren zwisehen den absolut den Leberzellen gleichenden, seharf abgegrenzten Zellen erkennen. Irgendwelehe fiir Malignit~t sprechenden Befunde waren nieht zu erkennen. Aus dem zum Pr~parat gehSrigen Protokoll ist zu entnehmen, d~13 d~s fibrige Lebergewebe normalen Aufbau zeigte und stark verfettet war. In diesem Adenom ergab sich ebenfalls ein Verhalten der Kernvolumina nach dem Gesetz der Verdoppelung, wobei hier auch die Zellgr6Be V4 H- Ka und sogar eine Zelle der Klasse Vs ~- Ks nachweisbar war.

I n unseren Un te r suehungen fiber die regenerat iv-hyperplas t ischen Prozesse der Leber ist darauf hingewiesen worden, dal~ die in diesen F~l len auf t re tenden hSheren, in den normalen Organen n ich t vorkommenden Zellklassen ke inen bedeu t samen Ante i l an den hyper t rophischen Vorg~ngen haben, sondern dai~ die hyper t rophisch erscheinenden Be- zirke yon den grSBeren, berei ts in der normalen Leber vo rkommenden Zellklassen dargestell t werden, die jedoch bei der Cirrhose sehr s tark vermehr t vorhanden sind. Ebenso liegen die Verh~ltnisse bei den untersuehten Adenomen. Es fielen in diesen bei der mikroskopischen Durch- sicht sofort groi~e Zellen auf, die als , , f ibernormal" angesehen wurden, w~hrend die volumetr ische Bes t immung sie als Zellen hSherer, normaler Klassen kennzeichnete , die aueh hier nu r geh~uft auf t ra ten .

In vielen Arbeiten der Literatur finder sieh als Ergebnis yon Kernmessungen die Angabe, dab die Zellen in gutartigen Tumoren und speziell much im Adenom ein gr6~eres Ausm~ haben als diejenigen des Muttergewebes. Die meisten An- gaben fiber diese Gr6Benverh~ltnisse verdanken wir den Arbeiten yon Heiberg; und zwar land er gr61]ere Kerne in den Adenomzellen als in den Zellen des ur- sprfinglichen Gewebes im Adenom der Hypophyse bei Akromegalie, beim Adenom der Glandula parathyreoidea, ferner bei Adenomen der Glandulae suderiferae, seb~eeae, hassles, sowie im Pankreasinseladenom. Die gleiehen Angaben macht dieser Untersucher fiber die adenomat6se Prostatahypertrophie und auch ftir zwei Leberzelladenome. Auf Grund der Ergebnisse dieser Untersuchtmgen stellt

Kernstudien zur Unterseheidung yon Regeneration und Gesehwulstbildung. 42 7

Heiberg Vergleiehe zwisehen den Kernen der Adenomzellen und den normalen Zel len der entspreehenden Organe an und kommt dann zu folgendem SehluB: ,,Als schSnes Beispiel zum Verst~ndnis dessen, was ein Adenom ist, kann ich an- fiihren, dal3 zwar normale Parathyreoideakerne zur ungew6hnlichen l~egelklasse ,1/2' geh6ren, ein groges und typisches Adenom der Glandula parathyreoidea aber zur Gr6genklasse 1 geh0rte." Mit diesem Beispiel will Heiberg neben der einwandfreien Vergr6gerung der Adenomkerne zum Ausdruek bringen, da~ die Adenome sieh aus Zellen zusammensetzen, die einer h6heren Klasse angeh6ren und nach den volumetrisehen Gesetzen des Zellwachstums entstanden sind. Meine Untersuchungen dtirfen, wie ich glaube, mit vollem Reeht zum Vergleieh herangezogen werden, da es sieh bei diesen volumetrischen Untersuchungen des Ze]l- wachstums stets um Gesetze handelt, die nicht nur ffir ein Organ oder ein In- dividuum giiltig sind, sondern als allgemeine biologische Gesetze ffir jede lebende Masse gelten. Da ein solches Verhalten, wie es Heiberg angibt, flit die Adenome der Leber nicht best~tigt werden kormte, sondern in diesen ein Gr6Benwaehstum gefunden wurde, das sich auf einer KerngrSBe aufbaute, die in keinem geometrischen Verh~ltnis zur Mutterzelle steht, wurde yon mir das Volumen der yon Heiberg fast stets als Durehmesser angegebenen Werte der Kerne berechnet und folgendes Ergebnis erhalten. In der variationsstatistischen Tabelle ffir das genannte Adenom der Glandula parathyreoidea betr~gt der Durehmesser ( = 2 r) ffir normale Kerne der Glandula parathyreoidea 6 Mal3einheiten (ME.) des MeBokulars, der- jenige ffir Adenomkerne 8 ME. Die Berechnung des Kernvolumen~quivalentes ergibt ffir normale Kerne 1730, ffir Adenomkerne 4100, d . i . 1:2,4. Es ist dieses Verh~ltnis kein iiberzeugender Beweis fiir die grundsi~tzliche Feststellung, dab die Kerngr6Ben des Adenoms aus dem urspriinglichen Gewebe dureh Verdoppelung der Volumina entstehen, zumal das weiter angefiihrte Beispiel einer adenomat6sen Prostatahypertrophie ,,ffir die wahrscheinliehe ZusammengehOrigkeit der Adenome mit den Regelklassen" ebenfalls nicht beweisend ist. Die entspreehenden - - yon mir bereehneten - - Kernvolumina 3370:8000 kommen wohl dem Verh/~ltnis 1 : 2 auch nahe, jedoch mindert Heiber 9 dieses Ergebnis dadureh, dab er in einem anderen Falle als entspreehende Volumina selbst 180:524 angibt. Allein wtirde diese Feststellung der Mage bei Prostatahypertrophie noeh nicht unbedingt gegen die Auffassung dieses Autors fiber die Adenomzellen spreehen, denn wir sind nieht bereehtigt, normale Prostatadrfisen mit den Wueherungen der paraprostatisehen Driisen - - als solehe fassen wir heute mit Simmonds die Prostatahypertrophie auf - - zu vergleiehen, wenn auch beide Drfisenarten entwieklungsgesehichtlieh nahe stehen. Von den beiden Leberadenomen hat Heiberg je 25 (!) Kerne gemessen und einmal ein H~ufigkeitsmaximum bei 8 ME. ( = 6 # =.4100 Vol.) gefunden, im anderen Falle 10 ME. ( = 7,5/~ = 8000 Vol.), w~hrend er ffir die Leberzellkerne 7 ME. ( = 5,25 # = 2740 Vol.) angibt. Auf Grund dieser Zahlen geht Heiberg soweit, dab er die Adenonm in AnMogie zu versehiedenen, zum Teil malignen Adenom- formen des Maus stellt und annimmt, dug zwei Formen des Adenoms aus ein und derselben Grundzelle entstehen kSnnen, einmal im Verh~ltnis 1:2, daml 1:4. Heiberg glaubt auf Grund seiner Kernstudien an Adenomen fiir diese das gMche sagen zu dfirfen, was Freeksen neuerdings durch Untersuchungen der Gr6gen- verh~Itnisse im erythropoetischen System wieder feststellen konnte, dab n~mlich nirgends im erwaehsenen Organismus ein beliebiges Variieren der Kerngr6]~en festzustellen ist und dab immer Wachstum und Teilung der Zelle bestimmten volumetrischen Gesetzen unterworfen sind. Wenn Heiberg diesen Satz allein fiir die verschiedenen Kerngr6Ben innerhalb des Adenoms anwenden wiirde, so w~re dem vollkommen zuzustimmen. Jedoch will der Autor damit die Beziehungen des Adenoms zum Mutterboden ausdrficken, welehe nieht best~tigt werden kSnnen, wenn aueh die Gr6~endifferenzen der entsprechenden Kernklassen nicht allzu groB

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428 G. Arndt:

sind. Wenn nach den Heibergschen Messungen z. B. die Kerngr6Ben des normalen Lebergewebes zu denen des Leberzelladenoms im Verhiltnis von 1:2 oder 1:4 stehen, so muB diese ,,gute l~bereinstimmung" der Zah!en der angewandten 5~ethodik des N[essens und der variationsstatistischen Darstellung zugeschrieben werden. Die N[ethodik Heibergs ist zu grob und gestattet nicht, geringe Volumen- abweichungen yon der geometrischen Reihe zu erfassen, so dab diese dem Unter- sucher entgehen muBten. Heiberg selbst betont den Wert der,,schirferen Methode" (w6rtlich wiedergegeben) yon Freeksen, die der unserigen praktisch v611ig entspricht (1500fache VergrSflerung, Bestimmung der nachgezeichneten Konturen durch Ausmessen mit dem Zirkel). Es liegt auch in der Methode begriindet, dab Heiberg keine Hiufigkeitsmaxima in den Leberadenomen feststellen konnte, sondern nur die jeweils h~ufigste Kerngr6Be eines Bezirkes erfaBt hat. NIit diesen Ausffihrungen sollen die Heibergschen Messungen nicht als unrichtig hingestellt werden, sondern sie bedtirfen einer anderen Auslegung. Es ist sehr wohl m6glich, dab in einem Adenom durch gesetzmiBig verlaufende ,,innere Teilung" der Grund- elemente eine h6here Zellklasse ,,Regelklasse" werden kann. Wie aus den hier angeffihrten Abbildungen und Tabellen hervorgeht, ist die Volumendifferenz der Kernvolumina des Adenomgewebes von denjenigen des normalen Gewebes in den entsprechenden Kernklassen nicht sehr bedeutend. Vergleicht man nun die Grundklasse des normalen Gewebes (z. B. Ki) mit der h6heren ,,Regelklasse" im Adenom (z. B. K 4 des Adenoms), so findet man eine dem geometrischen Ver- hi~ltnis yon 1:4/ast entsprechende Zahl und glaubt die Abweichung in der Fehler- breite liegend. BTur eine ,,scharfe ~[ethode" ist imstande, die mitgeteilten Unter- schiede in den Kernklassen yon Adenom und unverindertem Gewebe zum Aus- druck zu bringen. Zumindestens fiir die Verhiltnisse in der Leber, welche sicherlich wegen des normalen Vorhandenseins mehrerer Zellklassen die schSnsten und aufschluBreichsten Ergebnisse gibt, muB auf Grund dieser Untersuchungen /est- gestellt werden, dab innerhalb des Adenomgewebes die Zellen den Gesetzen des rhythmischen Wachstums unterliegen, dab jedoch die Grundklasse der Adenom- zellen in einer etwas h6heren GrSBenordnung liegt als diejenige des Mutterbodens, zu der sie nicht im Verhi~ltnis einer geometrischen Reihenzahl steht.

Der morphologische Ausdruclc des autonomen Verhaltens eines Leber- zelladenoms besteht darin, daft die einzelnen Zellklassen des Tumors in einer hSheren GrS[Jenordnung liegen als die entsprechenden Klassen des Mutterbodens. Die Gutartig]ceit des Adenoms wird dutch die Rhythmilc innerhalb des Wachstums der einzelnen Zellen, eine yon der MutterzeUe vererbte und erhaltene Eigenscha/t, ge;cennzeichnet.

I n diesem eigenart igen Verhal ten der Zellen des Adenoms liegt auch der Unterschied zur knot igen Hyperplasie, fiir welche in der ers ten Mittei lung festgeste]lt wurde, dab die regeneratorischen Vorginge streng den volumetr ischen Gesetzen unter l iegen, wobei die , ,Grund- klasse" yon gleicher Gr6Be wie diejenige des normalen Lebergewebes ist. I n der abweichenden Gr6Benordnung der Volumina im Adenom ist ein morphologisches Subs t ra t fiir e in funktioneUes Verhal ten gegeben: W e n n Herxheimer es noch fiir ganz unm6glich bezeichnet hat , histologisch das , ,autonome" Wachs tum eines gutar t igen Tumors zu erkennen, weft mikroskopische Kennze ichen daffir im Stich lassen, so k6nnen wir h iermit die volumetr ische Kernmess~ngen als Methode


angeben, die es ges t a t t e t , d~s au tonome Verha l t en des benignen Tumors zu erkennen.

Die Berechtigung zu dieser Deutung der Ergebnisse wird aus dem Vergleich mit Untersuchungen von Wermel und seiner Schule fiber ZellengrSi3e und Zellen- wachstum genommen. Wermel bestimmte die Kernfl~che, welche durch Multipli- kation der Kerndurchmesser als Rechteck ausgedriickt wurde, in ausgedehnten, diffizilen variationsstatistischen Messungen. Dieser Autor land, dab normale, im Explantat befindliche, dem Einflul3 des Organismus entzogene Zellen grSl3er werden als die in ihm belassenen. Gleiches beschreibt Heiberg auch an Tumoren; auflerdem sind hierzu die Untersuehungen von A. Fischer und Erdmann er- w~hnenswert. Wermel und Ignat]ewa konnten weiterhin dureh Einbringen schwaeher und starker Gifte in den Organismus eine VergrSl]erung der Zellen erreichen und, was ftir diese Betrachtungen yon ganz besonderem Interesse ist, ein Verschieben der unveri~ndert gebliebenen Variationskurve naeh reehts in eine hShere GrSl3enordnung feststellen, ebenso wie es hier ffir die Adenome gezeigt wurde. Da diese Autoren nach Prolangaben hingegen eine unifizierende Wirkung auf die Leberzellen beobachteten, d.h. Erzeugung einer Stei]gipfeligkeit der Variationskurve, kamen sie in Verfolgung ihrer Zellstudien zum Schlul3, dab der Gesamtorganismus durch spezifisch biologische Gesetze regelnden Einflul3 auf das organische Wachstum ausiibt; im Explantat fallt die wachstumsbeschrankende Regulation des Gesamtorganismus fort und die einzelnen Zellen kSnnen als selbst~ndige Einheiten ihre Lebenst~tigkeit und Eigenart entfalten. Die Vergiftung wahlten die Autoren deshalb, d~ sie ,,den Tod des Org~nismus bei Einwirkung giftiger Substanzen als eine Folge der StSrung in erster Linie der allgemeinen Zusammenhange und der allgemeinen Koordinierung" betrachten. Die Ent- stehungsweise der GrSI~enzunahme wird dadurch erklart, dal3 auf die Dissimilations- prozesse eine starker hemmende Wirkung ausgefibt wird als auf die Assimilation. Wermel lehnt fiir die Befunde bei den experimentellen Vergiftungen sowohl die Erkl~rungen yon Clara ab, der von einer Aufquellung der Kerne spricht, wie auch die Deutung Manwarings, der die KernvergrSl3erung a]s eine Folge des ver- minderten Druckes des umgebenden Gewebes ansieht. Diese experimentell hervor- gerufene Autonomie im Zellenleben wird als Bestatigung unserer Auffassung fiber die KernvergrSBerung bei Leberadenomen angesehen.

Lebercarcinom.

Es wurde bere i t s mehr fach da rau f hingewiesen, dal~ Lebercarc i - nome s te ts oder f~st s te t s auf dem Boden yon regenera to r i schen Vor- g~ngen en t s t ehen und die Entwick iungs l in ie fiber das A d e n o m b z w . die kno t ige Hype rp l a s i e geht , yon denen sich das Carcinom durch d~s des t ru ie rende W a c h s t u m untersche ide t . So f inden sich auch die hier zu be r i ch t enden F~lle s te ts in Lebe rn mi t Gewebsregenera ten . Wegen der Se l t enhe i t dieser Carcinome und auch wegen der besonderen histologischen Verh~ltnisse, sowie de r En t s tehungsweise und der Ursache der En twick lung der Carcinome aus den Leberze l len is t eine Beschre ibung der 4 un te r such ten F~l le nSt ig; aul~erdem soll d ie Beschre ibung der Tumoren diese als Leberze l lcarc inome kennze ichnen und sie gegen die Gal lengangskrebse abgrenzen. Da uns meis t nur kleine Teile dieser carc inomatSs ve r~nder ten Lebern zwecks his to logischer Un te r suchung

430 G. Arndt :

zur Verffigung s tanden, mul~ten die makroskopischen Befunde den Sektionsprotokollen e n t n o m m e n werden.

5. Messung: 60j~hriger Mann. Primgres Leberzellcarcinom in atrophisch-cirrhotischer Leber.

Die Leber bietet makroskopisch das typische Bild einer atrophischen Cirrhose. An einer Stelle finder sich eine grol3knotige VorwSlbung yon weiBlich gesprenkelter Farbe. Auf dem Querschnitt erweist sich dieser tIScker aus wohlbegrenzten, weil~lichen Herden zusammengesetzt. In einen grol~en Ast der Vena eava sind weil~liche polypSse Massen eingewachsen. Die makroskopisch als weil~liche Herde sieh kennzeiehnenden Bezirke erweisen sich mikroskopiseh als Zellnester, die eine deutlieh vermehrte F~rbbarkeit des Protoplasmas mit Kernfarbstoffen, als aueh wesentlich dunklere Kerne im Vergleieh zu den angrenzenden niehtcareino- matSsen Partien aufweisen. Diese Nester bestehen aus breiten, gesehichtet verlaufenden Str~ngen yon Zellen, die weitestgehend den Leberzellen ghneln; die Strange sind zumeist aus 2--3 Reihen yon Zellen aufgebaut. Zwischen den Zell- strgngen verlaufen enge Capillaren mit deutlicher Endothelwand, in der einzelne Zellen den Kup//erschen Sternzellen guBerst gleiehartig sind. Einen irgendwie charakteristischen Aufbau lassen diese Nester nicht erkennen. Die Careinom- nester werden yon breiten, m~l~ig zellreichen und ziemlich stark hyalin entarteten Bindegewebszfigen umgeben, in welchen sich sehr reichlich braunes, feinkSrniges Pigment finder, das yon untergegangenem, braun-atrophisehem Lebergewebe herzustammen scheint. Es finden sich ngmlich im Bindegewebe Leberzellstr~tnge, die dureh das Wachstum der ziemlieh runden Carcinomnester verdrgngt und konzentrisch geschichtet worden sind. Diese noch erhaltenen Partien yon Leber- gewebe weisen in den Zellen sehr reichlich, um die Kerne gelagertes, braunes Pigment auf. Im Bindegewebe sind einzelne, kleine Gallengangswucherungen vorhanden, daneben auch einige sog. Pseudotubuli. Wghrend in den earcin0mat6sen Bezirken Mitosen in allen Stadien auffindbar sind, k6nnen im unvergnderten Lebergewebe siehere amitotisehe Kernteilungsfiguren nachgewiesen werden.

6. Messung: Prim~res Leberzel lencarcinom auf dem Boden einer a t rophisehen Cirrhose bei e inem etwa 50j~hrigen Mann.

Die Oberfl~che der Leber zeigt fiberall bis walnuBgroBe Erhabenheiten, die eng beieinander liegen. Die Farbe des kleinen, dreieckigen, linken Leberlappens ist r6tlich-braun, die Erhabenheiten in ihm weisen einen grfin]ich-roten Farbton auf. Die Grundfarbe des rechten Lappens ist die gleiehe wie links, doch zeigen sich hier mehrfach gelblich-r6tliche Knoten yon eben der untersehiedlichen Gr6Be wie im anderen Lappen. Die untere reehte Ecke des reehten Leberlappens weist eine kolbenartige Abschn~irung anf. Auf der Sehnittfl~che zeigt sich, dab die knollenf6rmigen Vorw61bungen yon Herden gebildet werden, welehe als deutlieh abgegrenzte, ziemlich weiche Knoten yon braunrotgrfinlicher Farbe die ganze Leber diffus durchsetzen. Mikroskopisch stellen diese Kn6tchen vSllig unregel- m~Bige, ungleiehgroBe Zellkomplexe dar, die aus sehr breiten, vielfach aus 5 Zell- reihen zusammengesetzten, untereinander briickenartig verbundenen Zellstr/~ngen bestehen, die ohne irgendwie typisehe Anordnung verlaufen. Stellenweise zeigen diese Wueherungen reeht soliden Bau. Die einzelnen Zellen sehen den Leberzellen sehr ~hnlieh. Die den Str/~ngen anliegenden Capillaren sind verh~ltnism~Big sehwach ausgebildet, aber ~iberall sicher vorhanden. W~hrend in den Nestern keine Binde- gewebsfasern erkemlbar sind, werden sie von breiten, mit reichlich Lymphocyten- infiltraten durehsetzten Bindegewebszfigen umgeben, in denen such sp~r]iche, noeh erhaltene Leberzellinseln erkennbar sind; eine deutliehe Gallengangsver-

Kernstudien zur Unterseheidung von Regeneration und Gesehwulstbildung. 431

mehrung besteht nicht. Wenn auch einzelne Zellen der Knoten weitgehende Atypie aufweisen, so sind sie doch im allgemeinen sehr hoch differenziert. In den Krebszellen sind mitotische Kernteilungsfiguren aller Stadien nachweisbar.

7. Nfessung: Prim/~res Leberzel lencarc inom auf dem Boden syphili-

t, ischer Narben.

Dieses Pr~parat stammt yon einem 48 j/~hrigen, an Lungenembolie verstorbenen Manne; es handelt sich um das sehr seltene Auftreten eines Careinoms auf dem Boden syphilitischer Narben der Leber; soweit die Literatur durchgesehen werden konnte, ist ein gleicher Fall nur einmal yon Jorrlson besehrieben worden. In unserem Falle fanden sich zahlreiehe Metastasen des Lebercareinoms in der Lunge und Pleura bei h/~morrhagischem Hydrothorax; auBerdem war es zu einem Uber- greifen des Carcinoms auf das mit der Leber verwaehsene Zwerchfell gekommen. Die Leber selbst ist durch sehr tiefgreifende, narbige Einschnfirungen in einzelne groBe ,,Lappen" geteilt, yon denen bei einem Gesamtgewicht der Leber yon 2310 g die einzelnen Lappen hSchstens faustgrol~ sind. Die Oberfli~che dieser sehr festen Lappen ist im allgemeinen glatt, hellbraun-gelblieh. Die Schnittfl/~che ist von gleieher Farbe. Die reehte H~lfte des ursprfinglich dem rechten Lappen an- gehbrenden Gewebes besteht aus einem weiBlichen, homogen aussehenden, sehr derben, unseharf begrenzten Tumor, in dessen Umgebung das Parenehym fleck- weise gelblich ~rocken erscheint und beim Uberstreiehen leicht zerbr6ckelt; die Umgebung des Knotens hat rbtlichbraune Farbe und ziemlich feste Konsistenz. In den anderen Abschnitten der Leber ist nirgends Tumorgewebe auffindbar, die L/~ppehenzeiehnung ist in diesen Partien sehr deutlich. Das zur Verffigung steheude mikroskopisehe Pri~parat gibt ein auBerordentlich vie]gestaltiges :Bild des Careinoms, das dureh den jeweiligen Boden bedingt wird, in dem der Tumor w~ehst. Die nicht carcinomatbsen Partien des Lebergewebes lassen Zeichen erheblicher ehronischer Stauung erkennen mit starker Erweiterung der Zentralvene, Vermehrung des Bindegewebes um diese und erheblicher Erweiterung der zentralen Capillaren, sowie Vermehrung des intralobi~ren Stiitzgewebes. Dabei sind die Leberzellbalken stark verschm~lert, die Zellen der zentralen Lappchenabschnitte weisen betr~ehtliehe Dissoziation auf, ferner groBtropfige Verfettung. In dem allgemein nur geringfiigig vermehrten periportalen Bindegewebe linden sieh stellenweise erhebliche t~undzelleninfiltrate. Die groBen syphilitischen Narben bestehen aus fast zellenlosen, vollkommen hyalinisierten Bindegewebsfasern, die yon wenigen, kleinen Gefiillen und Capillaren durchzogen werden. In diesem Gewebe linden sich einzelne, vollkommen unregelm~Big geformte, tells isoliert iiegende, tells in Reihen hintereinander angeordnete Zellen yon verst~rkter F~rbbarkeit. In den Narbenpar~ien, wo das Gewebe loekerer erseheint, treten die Careinomzellen in diehterem Zusammenhang auf und nehmen kurzen, schlaueh- ar~igen Bau an oder ordnen sieh kreisar~ig um eine Lichtung an. An der Grenze der Narbe zum niehtcarcinomat6sen Lebergewebe finden sich in wirrer Anordnung Zellbalken, zwischen denen Capillaren liegen. Diese aus Carcinomzellen aufgebauten Zellbalken bestehen meist aus 3 Reihen yon dicht aneinander ]iegenden Zellen. Die sich in zahlreichen Gef~Ben findenden Gesehwulstthromben haben vollkommen soliden Bau und lassen hier besonders zah]reiche Mitosen in den Zellen erkennen. Obwohl das Stroma in den untersuchten Abschnitten zum gr6Bten Tell bindegewebiger Natur is~, so ist dieser Fall doeh nicht zu den Gallen- gangsearcinomen zu rechnen, da das Bild dahin gedeutet wird, dab das Careinom aus den Randpartien der Narbe in diese hinein gewachsen ist oder dorthin auf dem Wege des Geschwulstthrombus verschleppt wurde, und dann in dem starren hyalinen Gewebe andere Formen durch die veri~nderten Waehstumsbedingungen

4 3 2 G. Arndt :

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angenommen hat . Ffir das Leberzellcarcinom spricht in diesem Falle vor allen I)ingen das Auftretcn der Capillaren in direktcr Anlagerung an die netzart igen Zellbalken am Randc der Narbe und auch dort, wo die Carcinomzellen strungart ig angeordne~ sind.

8. M e s s u n g : E m b r y o n a l e r L e b e r t u m o r .

Das Pr~iparat wurde bei einer Probelaparotomie durch Excision aus der Leber eines 1 j~iiirigcn Knaben gewonncn. Es h~ndelt sich in diesem Falle mn die relat iv sehr seltene Ar t yon Leberzclltumoren, die sich schon bald nach der Geburt finden und wegen ihres frfihen Auftre tens wohl mi t gr6Btem l~echt auf embryonale GcwebsmiBbildung zuriickgefiihrt werden. Diese aus ziemlich undifferenzierten Zellen aufgebauten Tumoren lassen meist immer destruierendes Wachs tum erkennen und sind h~ufig mi t den Adenosarkomen der Niere verglichen worden.

Das mikroskopischc Bild unseres Tumors ist h6chst

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Ioo zoo 300

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KePnvolumincz

eigenartig. Die Hauptmasse besteht aus gewucherten, epithelialen, vielfach in Mitose befindlichen Zellen, die in ihrer Lage zueinander und in ihrer Form den Leberzellen glcichen. Zwischen diesen Wucherungen epithelialer Zellen finder man teil- weise ein weitverzweigtes Syncyt ium diinnwandiger Capillaren, an anderen Stcllcn aber auch ein often-

b a r s ta rk gewuchertes mcscnchymales Gewebe, das ganz den Bau eines spindelzelligen Sarkoms zeigt. Es war aus dem iiberschickten kleinen Stiickchen n icht mi t Sicherheit zu erschliel3en, ob es sich ~ats~chlich um cin Teratom handelt , odor ob einc gewisse sarkomatSse Reakt ion des Stromas in einem Lebcrzelltumor vorliegK

/300 I~0 156~

Abb. 6. Variation der Kernvolumina in den Ze]len yon prim:,tren Lebe~'zeIlcarcinomen. 5. Messg. = ausgezogene Linie; 6. l~essg. = punktierte Linie; 7. Messg. = gestrichelte Linie.

T a b e l l c 8.

] Kernvolumen GrSi3tes Kernvolumen H~ufigstes

5. Messung: Lebcrzcllencarcinom . . 7,9/~ ~ 181 Vol. 16,2/~ = 1574 Vol. 6. Messung: Leberzellencarcinom . " !l 8,3 ~ = 214 ,, 1 4 , 4 / ~ = 1106 ,, 7. Messung: Leberzellencarcinom . . i 8 , 1# ~ 202 ,, 14,9/~ -- 1176 ,, 8. Messung: embryon. Leberzell tumor 7,0/~ = 126 ,, 9,9/~ = 360 ,,

F f i r d ie spez i e l l en B e t r a c h t u n g e n f ibe r d a s L e b e r z e l l c a r c i n o m mul~

d ie 8. M e s s u n g des , , e m b r y o n a l e n , m a l i g n e n T u m o r s " au l ] e r a c h t ge-

l a s s e n w e r d e n , d~ d ie H i s t o g e n e s e d i e se r T u m o r e n b i s l a n g n a c h h y p o -

t h e t i s c h i s t u n d d e m n a c h ffir u n s e r e Z w e c k e k e i n e Ve rg l e i chsze l l e ge-

g e b e n is t . D ie v a r i a t i o n s s t a t i s t i s c h e n K u r v e n d e r L e b e r z e l l c a r c i n o m e


zeigen, dab innerhalb einer nicht allzubreiten GrS•enordnung die fiber- aus groBe Mehrzahl aller Zellkernvolumina liegt, indem einerseits ein ziemlich steiles Ansteigen zu einem best immten H~ufigkeitsmaximum erfolgt, andererseits es zu einem, im Vergleich zur Variationsbreite nach rechts, ziemlich schnellen Abfallen der Kurve kommt. In einer sehr geringen Breite um das am h~ufigsten vorkommende, sich als Kurvengipfel kennzeichnende Kernvolumen der Krebszellen linden sich etwa 60 % aller Kerne, Sowohl in der GrSl3enordnung des Kurven- gipfels als auch im gesamten Bereich der hSheren Kurvenerhebungen des Lebercarcinoms finden sich auch in normalen Lebern viele Kerne h5herer Zellklassen; jedoch liegt das H~ufigkei tsmaximum der Kern- volumina beim Leberzellcarcinom in wesentlich hSherer GrSl3enordnung als die ,,Regelklasse" (h~ufigste Kernklasse) normaler Lebern. Da- durch wird der allgemeine Eindruck, dal3 die Lebercarcinomkerne grS~er sind als die Kerne des unver~nderten Lebergewebes vollauf gerecht- fertigt. Uber die GrSBe der Carcinomzellen der Leber finden sich sel/r verschiedene Angaben in der Liter~tur, einige erkl~ren diese fiir kleiner, andere fiir gr513er als die Leberzellen. Auf Grund dieser Untersuchungen m u ] allein die Angabe yon Goldzieher und v. B6kay, welche diese nicht auf Grund yon Kernmessungen, sondern durch vergleichende Betrach- tung der Kerne machten, als zutreffend bezeichnet werden. Die Unter- sucher erkl~rten n~mlich, da~ die GrSl3e der Carcinomzelle der mitt- leren Leberzelle entspricht. In vielen Arbeiten wird als Charakteristi- cum der Leberkrebszelle ihre Unrege lm~igke i t der Form gegeniiber der normalen Leberzelle beschrieben, andererseits wird yon den Kernen die schSne runde Form betont, was auch durch unsere Kernmessungen vollkommen best~tigt werden konnte. Durch diese schSne runde Form war es m5glich, ebenso wie in den normalen Lebern auch beim Carcinom eine Berechnung des Kernvolumens nach der Kugelform vorzunehmen. Neben den runden Kernen kommen aber auch unregelm~13ige, zum Teil recht bizarr geformte vor, die fiir diese Untersuchungen nicht verwertet werden konnten. Das yon Huguenin besonders bemerkte Vor- kommen auBergewShnlich gro~er Kerne, von , ,Gigantenkernen", ist keineswegs etwas irgendwie typisches fiir die carcinomatSse Ver~nderung der Leber. Es sind wohl die Kerne grSBer uls diejenigen der in der normalen Leber vorkommenden Kernklassen, erreichten in den untersuchten F~tllen jedoch nicht die Volumenswerte der hSchsten, in Regeneraten der Leber gemessenen Kernklasse (grS~ter gemessener Kerndurchmesser bei Carcinom = 16,2 re, bei Lebercirrhose 17,36/t). Die Beobachtung yon Huguenin beruht sicher darauf, da~ die aul3er- ordentlich grol3en Kerne im Carcinom ein h~ufiger Befund sind, w~hrend sie in den Leberregeneraten nur selten oder in geringer Zahl auffindbar sind. Das yon vielen Untersuchern betonte, fiir das Lebercarcinom

434 G. Arndt:

geradezu charakteristische Vorhandensein von sog. ,,Riesenzellen" mit zahlreichen, nach dem Typ der Kn0chenmarksriesenzellen angeordneten Kernen mul~ best~tigt werden; so fanden sich besonders in einem der untersuchten Carcinome (6. Messung) mehrere solcher ,,l~iesenzel- len", unter denen eine mit 20, dieht zusammengedr~ngt liegenden Kernen war. Eine ErSrterung der Frage, ob nach der Annahme von Landsteiner diese Zellen regressiver Natur sind, oder ob sic Ausdruck ge- steigerten Waehstums sind, halte ieh in diesem Zusammenhange ffir mfiDig, da diese Frage nur ein Glied der allgemeinen Betrachtungen fiber das Zustandekommen der versehiedenen ZellgrSDen innerhalb eines Careinoms sein kann.

Landsteiner macht an anderer Stelle, unter ausdriicklichem Hin- weis auf die KerngrS~en, die nach unseren Untersuchungen sehr zu- treffende Feststellung, dab ,,die Ver~nderungen des Zellhabitus, wenn aueh nicht in allen F~llen, bis zu einem gewissen Grade sprunghaft erfolgen, etwa den als Mutation bezeiehneten Umwandlungen vergleich- bar". Herxheimer ist der Ansicht, dal~ dieser Satz eigentlich den ge- wShnlich betonten allm~hliehen ,,Oberg~ngen" von den normalen ZellgrSDen zu denjenigen im Carcinom widerspricht, mud allerdings die Feststellung Landsteiners auf Grund yon gegebenen Abbildungen beginnender Carcinome best~tigen. Aus den variationsstatistischen Kurven der Kernvolumina ffir das Carcinom geht klar hervor, dal~ es keinen ,,Ubergang" zur Carcinomzelle gibt, sondern dad ein steiles Ansteigen zu einem H~ufigkeitsmaximum der KerngrSDen erfolgt, deren Volumenswerte bedeutend hSher liegen als diejenigen der h~ufigsten Kerne des normalen Gewebes. Heiberg hat die grundlegende Feststellung gemacht, dal~ es nicht einzelne Zellen beim Carcinom sind, die auffallend grSDer geworden sind, sondern dai~ das gesamte bSs- artige Gewebe dadureh eharakterisiert wird. Naeh den Kernmessungen ist es auch nicht mehr ang~ngig, daD wir die ,,Polymorphie" der Krebs- zelle als ihr Charakteristicum in dem Sinne verstehen, wie der Begriff bisher gebraucht wurde, indem man im Regellosen die Regel ffir die Carcinomzelle sah. Es wird natiirlich niemand bestreiten, dad die GrSDen der Carcinomzellen starker untereinander differieren als die Zellen in jedem anderen Gewebe, und dad die Variationsbreite der Zellen maligner Tumoren meist grSDer ist als die des Muttergewebes; die Polymorphie ist aber nicht derart, da~ ein vSllig unregelm~Diges Dureheinander yon KerngrSDen im Careinom auftrit t , sondern es finder sich in jedem Careinom innerhalb eines zur Variationsbreite relativ eng umschriebenen Bezirkes die allergrSDte Anzahl der Kerne. Es kSnnte jedoch diese Feststellung nicht mehr bedeuten als die zahlenm~Dige Best~tigung~einer gewissen Wahrscheinliehkeit, dad in einem noeh so bunten Durcheinander von irgendwelehen GrSDen eine beliebige

Kernstudien zur Unterscheidung yon Regeneration und Gesehwulstbildung. 435

GrSBe a m hEufigsten ve r t r e t en sein wird. DaB solehes Verha l t en ffir die Vie lges ta l t igke i t der Krebsze l l e n ich t zutr i f f t , geh t aus der A r t des An- und Abs te igens zum bzw. vom H ~ u f i g k e i t s m a x i m u m he rvor und auBerdem daraus , dab die Hguf igke i t swer te der versch iedenen K e r n v o l u m i n a nahezu gleieh (Kurvenve r l au f ident isch!) s ind, ebenso wie das H ~ u f i g k e i t s m a x i m u m sieh bei g le ichgebauten Carc inomen des- selben Mut te rbodens s te ts in gleicher Gr6Benordnung f inder . Das is t die , ,Regel im Carc inom"! Heiberg sagt , dab die Ande rung der Dimen- sionen durch , ,Umsehlag" in ein hSheres GrSBenniveau erfolgt , an d e m n ich t nur de r Kern , sondern aueh das P r o t o p l a s m a t e i ln immt . Dieser Umsehlag erfolgte bei den gemessenen Leberea re inomen in die Volumina 181, 214, 202. Das Bedeu t s ams t e an d iesem Umseh lag is t jedoeh, dab er in eine GrSBenordnung erfolgt , die in e inem ganz b e s t i m m t e n Verh~l tnis , wie 1:2, zum Volumen der k le ins ten Kernk la s se de r normalen Leber s teh t , fiir welche sich nach den Un te r suchungen der ers ten , als auch dieser Mi t te i lung der durchsehni t t l i ehe W e r t yon e twa 100 ergab.

Zum VerstAndnis der Folgerungen aus diesem Befund muB zun~chst auf das Verhalten der Chromosomen bei der ,,inneren Teilung" eingegangen werden. Fiir die Entstehung h6herer Zellklassen durch ,,innere Teilung" nimmt Jacob] an, dab das Volumen jedes einzelnen Chromosoms durch Spa]tung seiner Protomeren auf das Doppelte vergr6Ber~ wird, wobei durch das Ausbleiben der Durehspaltung der Chromosomen solche yon doppelter Gr6Be entstehen. Demnach haben die dureh Verdoppelung der Protomeren entstandenen Kerne (Ks) als Dimeren Chromo- somen yon doppelter Gr6Be, die Tetrameren haben Chromosomen yon 4facher Gr6Be usw. Es unterscheidet sich also in dieser Hinsieht die Mitose yon der ,,inneren Teilung" dadurch, dab es bei dieser zur Verdoppelung der Zahl der Chromosomen durch ihre L~ngsspaltung kommt, wi~hrend im anderen Falle die gleiche Zahl yon Chromosomen doppelter Gr6Be entstehen soll. Es muB immer streng zwisehen Chromosomenzahl und Chromatinmasse unterschieden werden. Die Annahme der mehffachen Chromosomengr6Be in den polymeren Zellen finder eine Stiitze darin, dab bei einem Individunm verschieden groBe Zellkerne unter- schiedlicher Zellarten in der Mitose die gleiche Chromosomenzahl haben, die Chromosomengr6Be in den versehiedenen Zellarten sieh jedoch als versehieden erweist. Finder man einen Kern, der das doppelte Volumen desjenigen der Mutter- zelle hat, so kann entweder ein dimerer Kern mit verdoppelter Chromosomengr6Be und unver~nderter Chromosomenzahl vorliegen, oder es k6nnen auch die Ver- h~ltnisse umgekehrt sein, indem es zu einer Verdoppelung der Chromosomenzahl ohne VerAnderung der Chromosomengr6Be gekommen ist. Im ersteren Falle sind die Gene der Mutterzelle erhalten geblieben, w~hrend sie im anderen Falle dutch die Anderung der Chromosomenzahl verloren gegangen sind. Nachdem bereits die Untersuchungen yon Boveri das proportionale Verhalten yon Chromosomen- zahl und Kerngr6Be gezeigt haben, konnten in neuester Zeit diese Proportionali- t~ten yon G. Hertwig und Jacob] ebenfalls an germinativen Zellen konstatiert werden.

Die Vergr6Berung der Krebsze l le bzw. de ren Kern , die zum ers ten- mal yon Heiberg im J a h r e 1907 fes tges te l l t worden is t und dureh zahl- reiche, sp~tere Un te r suehungen bes tg t ig t wurde , da f t heu te als abso lu t ges icher te Ta t saehe gelten. Dieser Befund h a t a l lerdings sehr ver-

436 G. Arndt :

schiedene Auslegungen gefunden. Neben den vergrSl~erten Kernen konnten nun auch in den Krebszellen vergrSBerte Mitosen nachgewiesen werden; aul3erdem fanden Heiberg und Karp beim Menschen, Winge beim Pflanzen- und Tierkrebs, sowie viele andere Untersucher die Chromo- somenzahl in Krebszellen vermehrt . Da weiterhin durch PicSn festgestellt werden konnte, dab die Zahl der Chromosomen proportional den verschiedenen MitosegrSBen ist, so ist auf Grund der Gesamtheit dieser Forschungsergebnisse der SchluB sehr naheliegend , dab die VergrSl3erung der Kerne in Krebszellen eine Erscheinung der Polyploidie ist 1. Heiberg hat in eingehenden Messungen versucht, die Beziehungen zwischen KerngrSBe, MitosengrSBe und Chromosomenzahl zu kl~ren und kam wie Pic6n zu der Feststellung, dab die MitosengrSBe der Chromosomenzahl parallel geht, so dab die erstere als !Vial3 ffir diese angenommen werden kann. Diese Feststellung war nicht yon vorn- herein als sicher anzunehmen, da ebensogut eine VergrSBerung des MitosenmaBes durch Verdopplung der ChromosomengrSBe bei nicht ver~nderter Zahl als Polymerie des einzelnen Chromosomen mSglich war. Da in den untersuchten F~llen des Lebercarcinoms die Mitosen nicht in so groBer Zahl vorhanden waren, dab genfigend vielAquatorial- plat ten gemessen werden konnten, muBte auf eine solehe Untersuchung verzichtet werden, wenn man nicht Gefahr laufen wollte, Fehlresultate zu erhalten. Heiberg konnte durch die in gleichen F~llen vorgenom- menen Messungen der Mitosenbreiten und der Kernvolumina im Carci- nom fiir beide Funktionen gegeniiber dem normalen Gewebe eine Ver- grSl3erung der Dimensionen konstatieren, die einer Tetraploidie ent- sprach. Wenn Heiberg in den Carcinomkernen mehrmals das vierfache des normalen Zellvolumens fand, so deutet er dieses Verhalten damit, dab eine Tetraploidie mit dimerer Chromosomenform kombiniert ist. Eine solche Erkl~rung der Befunde ist durchaus nicht spekulativer ~a tu r , denn G. Hertwig land z .B . die Generationszelle yon Artemia salina in ihrem Chromosomenbestand tats~ehlieh derart aufgebaut. Fiir unsere Betrachtung ist die Deutung viel einfacher, da das verdoppelte Volumen des Zellkerns im Lebercareinom sehr wohl einer Tetra- ploidie entsprechen kSnnte. Da das beherrschende Kernteilungsbild in den malignen Geschwiilsten die polyploide Mitose ist, so diirfen wir mit hSchster Wahrscheinlichkeit die meisten vergrSBerten Zellen bzw. ihre Kerne als polyploid ansehen. Wenn Heiberg, der als fast einziger Untersucher dieses spezielien Gebietes der KerngrSBen immer wieder

1 Die generativen Zellen eines Organismus enthalten die niedrigste, als haploid bezeichnete Chromosomenzahl (Mensch ~ 24); die somatischen Zellen haben diploide Chromosomenzahl (48), die durch die Vereinigung zweier generativer Zellen entsteht, Tetraploide Zellen haben die 4fache, octoploide Zellen die 8fache Chromosomenzahl der haploiden Zellen. Polyploide Zellen tmben ein Mehrfaches der Chromosomenzahl haploider Zellen.

Kernstudien zur Unterscheidung yon l~egeneration und Geschwulstbildung. 437

zitiert werden muB, die Frage erhebt, ,,ob nicht die Tumoren mit der st~rksten Variation der KerngrS~en gerade die sind, die yon Organen mit mehreren Kernklassen stammen, und ob die Carcinomzellen nicht diese Eigentfimlichkeit unter ihrer neuen Zustandsform beibehalten", so kann diese Frage nicht besser beantwortet werden als durch die Ergebnisse der Untersuchungen am Leberzellcarcinom, da die Leber dasjenige Organ mit den meisten Kernklassen ist, welche sich gerade bei den als pr~cancerSs geforderten, hyperplastisch-hypertrophischen l~egeneraten noch vermehren. Die Vermutung, da~ in der Leber die Variation der Kerne auffallend stark sein k6nnte, besteht nach den H~ufigkeitskurven nicht zu l~echt. Die Frage, ob die Carcinomzellen die Eigenschaft des ,,rhythmischen Wachstums" beibehalten kSnnen, ist weir schwieriger zu beantworten. Wir haben diese Eigenschaft fiir das Leberzellenaden0m in ganz ausgesprochenem MaBe erhalten gesehen, wobei sich allerdings die Verdopplung der Volumina in einer anderen GrSl3enordnung abspielte als in der unver~nderten Leber. An die M6glichkeit des ,,rhythmischen Wachstums" der Carcinom- zelle lie] der zuerst untersuchte Fall (5. Messung) denken, in welchem sich ein deutlicher zweiter Gipfel in der H~ufigkeitskurve bei einem Volumen von 351 zeigte, w~hrend das erste, hSchste Maximum in dieser Kurve bei 181 lag. Es verhalten sich in diesem Falle die Volumina yon 181 und 351 fast genau wie 1:2. In den Kurven der beiden anderen F~lle standen hingegen die Volumina der auftretenden H~ufigkeits- gipfel in keinem bestimmten Verh~ltnis zum Volumen der h~ufigsten KerngrSl3e und zeigten auch untereinander keine gesetzm~13igen Be- ziehungen, so da~ aus diesen F~llen auf ein ,,rhythmisches Wachstum" der Carcinomzellen nicht geschlossen werden kann. Auf Grund der Ergebnisse der 5. Messung, sowie der im gleichen Institut yon Ehrich ausgefiihrten Untersuchungen fiber das Zungencarcinom, die ein ,,rhythmisches Wachstum" der Carcinomzellen ergaben, m6chten wir doch an die M6glichkeit des Wachstums durch Volumenverdopplung auch f fir die Krebszelle gluuben.

Die starke Streuung der groBen Kerne des Carcinoms, die den rechten Abschnitt der Kurven kennzeichnet, gibt ein deutliches Bild der gr6Beren Variation der Kerngr6Ben gegenfiber dem normalen und dem regeneratorisch-hypertrophischen Gewebe. Die Streuung in der Kurve ist mit groBer Wahrscheinlichkeit der Ausdruck der poikilo- ploiden Mitosen. Es soll damit nicht zum Ausdruck gebracht werden, dab in einer in~quaten Mitose der AnlaB zur Geschwulstbildung liegt, sondern wir betrachten diesen Vorgang im Carcinom vielmehr als ein typisches Zeichen bereits entarteter Zellen; hierbei muB jedoch bemerkt werden, dab auch im normalen Gewebe ungleiche Mitosen vorkommen k6nnen, die ohne jegliche besondere Bedeutung sind. Die Frage der

438 G. Arndt :

Entstehungsweise der Riesenkerne im Carcinom ist gerade in letzter Zeit durch Levines Arbeiten wleder akut geworden. Dieser Autor glaubt an die MSglichkeit des Zusammenfliei3ens der Kerne oder an stSrende Faktoren bei der Mitose, wahrend Winge als Entwicklungs- weise der Riesenkerne besonders die yon v. Hansemann und Boveri aus- gesproehene Hypothese der primaren Zunahme der Chromosomenzahl, die ihren Ausdruck in einem vergrSBerten Kern finder, betont. Wermel d~gegen deutet den Vorgang umgekehrt und glaubt zun~chst an die Entwicklung yon l~iesenkernen durch ,,innere Teilung", in denen dann sekundar bei Zustandekommen mitotischer Teilung eine polyploide Chromosomenzahl entsteht. Die Erklarung yon Wermel und Scher. schulslcaja, dab ,,Zellen in einem gewissen prozentualen Verhaltnis in hShere Klassen (K2, K4, K s . . .) fibergehen und dann sekundar eine grSl3ere polyploide Chromosomenzahl bilden" ist wohl unwahrsehein- lich, da nach dieser Vorstellung jeder Riesenkern einer fibergroBen Krebszelle sich aus einer normalen Zelle entwickeln inflate. Nimmt man auch an, dab nut eine solche polyploide, fibergro~e Krebszelle entsteht und yon dieser dann alle anderen gro2en Carcinomzellen ab- stammen, so ist noch nicht die Entstehung einer stets wohlcharakterisierten, haufigsten, kleineren KerngrSl3e erklart, die nach den Unter- suchungen yon Heiberg und der vorliegenden Arbeit stets im Carei- nom zu finden ist. Es ist nicht denkbar, dal3 aus den unregelmal3igen, groi~en Kernen t in regelmaBiges, kleineres und haufigstes Kernvolu- men entsteht. ,,Das gelegentlieh sehr UnregelmaBige in der Vertei- lung der Ma2rubriken kann Zufall sein, das RegelmaBige kann nicht auf Zufall beruhen". (Heiberg) Die Theorie yon Wermel ist in der mitgeteilten Form eine multizentrische, die wir mit den meisten Autoren als unrichtig ablehnen mfissen.

Als Entstehungsweise des vielgestaltenen Kernbildes im Carci- nora ist das Auftreten tripolarer, tetrapolarer und auch multipolarer Teilungen neben den bereits erwahnten asymmetrischen Mitosen von ursaehlicher Bedeutung. Wenn oberhalb und unterha]b des haufigsten Kernvolumens im Carcinom, das in den FallEn yon Lebercareinom einer tetraploiden Chromosomenzahl entspreehen wfirde, zahlreiehe Kerne gefunden werden, so kann der Befund der subtetraploiden Zellen durch asymmetrisehe und vielleicht tripolare Mitosen tetraploider Zelten erklart werden, wahrend die hypertetraploiden Zellen gewisser- maBen den grSi3eren Rest der asymmetrischen tetraploiden Mitosen darstellen. Allen diesen Zellen messen wit keine Bedeutung fiir die Entstehungsweise der Careinomzelle bei, sondern betraehten sit nur als einen Faktor, der das Kernbild variiert.

Das Krebsproblem hat sich yon einem Zellproblem fiber das Kern- problem bis zum Chromosomenproblem entwickelt. Da in den Chromo-


semen die wesentlichen Tr/iger der Zelleigenschaften gesehen werden, be ton t Fischer-Wasels mehrfaeh, dab das Wesen des Gesehwulst- problems in einer Chromosomenerkrankung der Geschwulstzelle liegt. Da in allen cytologischen Krebsuntersuchungen von einer _~nderung der Erbmasse der Zelle gesprochen wird, so haben wir zu fragen, welche Anderung die Tr/s der Erbmasse, die Chromosomen, genommen haben.

Mit Heiberg legen wir den gr6l~ten Wert auf den sog. ,,Umschlag" der Krebszelle in ein bestimmtes, hSheres Niveau, in welchem sich bei jedem Carcinom die meisten Zellkerne finden. Dieser ,,Umschlag" der KerngrSl3e finder sich in den untersuehten Lebercarcinomen in einer GrSgenordnung, die dem doppelten Volumen der Regelklasse der Leber entspricht, ttieraus folgern wit, dab die Tetraploidie ffir die Entstehungsweise der Carcinomzelle yon urs~ehlieher Bedeutung ist und schliegen uns hiermit vollkommen der Ansicht von Heiberg an, weleher auf Grund yon Kern-, Mitosen- und Chromosomenbestimmung zur gleichen Feststellung kommt. Die Bedeutung der Tetraploidie fiir das Tumorwachstum liegt darin, dag ,,die Tetraploidie nach den Er- fahrungen der experimentellen Biologie yon einer grSBeren Wachstums- energie begleitet wird" (Heiberg). Es mul~ aber nicht eine jede Tetra- ploidie zum vermehrten Wachstum fiihren, da auch normalerweise Polyploidie der Zellen bestimmter Gewebe beobaehtet wird, ohne dab diese krankhaft ver~ndert sind. Diese Ausnahmen des normalen Auf- tretens yon Polyploidie finden sieh stets nur in Geweben niederer Tiere, und zwar def t als konstante Erscheinung in bestimmten Zellarten; das Auftreten tetraploider Zellen als krankhaJte Erseheinung in einem hoeh- differenzierten Gewebe h6herer Organismen muB ganz andere Bedeutung gewinnen als der normale Befund tetraploider Zellen bei niederen Tieren hat. Wenn in einem Gewebe wiederholt und vielleieht sogar gleieh- zeit ig tetraploide Zellen auftreten, so ist es be] der Bedeutung der Chromosomen Iiir die Vermehrung und das Waehstum sehr wohl denkbar, dab in der Zelle mit doppelter Chromosomenzahl eine grSl~ere Wach- tumsenergie vorhanden ist als in den Zellen normMer Chromosomen: zahl des entspreehenden Gewebes. Diesen ,,Umsehlag" der Kerne in die hShere GrSgenordnung bzw. in die Tetraploidie sieht Heiberg als Ursaehe der sti~rkeren Waehstumsenergie an. Damit ist jedoeh nieht die Ursaehe der Careinomgenese erkl/~rt, sondern wit miissen jetzt die Frage einen Sehritt weiter versehieben und naeh den Griinden fiir das Anftreten der Tetraploidie forsehen.

Fiir d ie Entstehung der Tetraploidie k6nnen versehiedene tIypo- thesen genannt werden. Heiberg sieht in diesem ,,Umsehlag" in die Tetraploidie das Primiire und das Alleinbeherrsehende in der kausalen Careinomgenese, ohne jedoeh das Formalgenetisehe der Tetraploidie zu erkl~ren.

440 G. Arndt:

Die verdoppelte Chromosomenzahl kSnnte in einer Zelle dureh Ver- schmelzung zweier Kerne auftreten, wie aueh der Vorgang der amitotischen Kernteilung yon einer Reihe Untersuehern umgekehrt im Sinne eines ZusammenflieBens der Kerne gedeutet wurde. Ein fiberzeugender Beweis ist ]edoeh ffir diese Theorie yon keinem gegeben worden, und es fehlt flit die Kernkonjugation jeg!iche genfigende Unterlage. Gegen die Auslegung der direkten Kernzerschnfirungsbilder als Vorgang in umgekehrter Weise sprieht vor allem die Tatsaehe, dab wir eine vermehrte Zweikernigkeit dann linden, wenn sie auch amitotische Bilder geh~uft sehen, wie es z. B. yon Miinzer u. a. bewiesen wurde. Ein anderer Weg der Entstehung tetraploider Chromosomenzahl wSre darin gegeben, dab in einem sich mitotiseh teilenden Kerne die Chromosomen naeh der Spaltung in der Metaphase nieht auseinanderrfieken und 2 Kerne bilden, sondern sich wieder zu einem Kern zusammenfinden. Dies ist eine wohl zu beachtende Theorie, deren sicherer Nachweis abet ebensowenig mSglich sein wird, wie der Beweis, dab es nicht so ist.

Viel gr6Bere Wabrseheinlichkeit ffir die Entstehungsweise der Poly- ploidie hat die t typothese, welche Wermel aufstelite, um die Entstehung der Riesenkerne zu erkli~ren. Wenn auch ffir diese Kerne eine solche Entstehungsweise oben abgelehnt wurde, so glauben wir doeh, dab diese Hypothese in abge~nderter Form sehr brauchbar ist. Wermels Theorie sagt, dai] die Bildung der Polyploidie dadurch eintritt, dab ,,zuerst eine Vergr6t~erung der Kerndimensionen gesehieht, dann aber, wenn die Zelle dureh irgendeinen Faktor zur Mitose angeregt wird, erh~lt sie eine grSBere Chromosomenzahl". Unsere Ansicht ist, dab es zun~ehst auf Grund irgendwelcher, die normale Zelle funktionell belastender Momente zu hypertrophischen Verinderungen mit Kern- vergrSBerung dureh ,,innere Teilung" kommt. Setzt sich der irritative EinfluB auf die Zeller; fiber l~ngere Zeit fort, so werden mehr oder minder groBe Zellbezirke untergehen und schlieBlich die endoamitotischen, zur Zellhypertrophie ffihrenden Prozesse nicht mehr ausreichen, den Sehaden und Verlust an untergegangenem Gewebe auszugleichen, so dab dann der Ausgleich gr61]erer Verluste durch mitotische Kern- ~eilungen geschehen muG. Diese Ansehauungen sind keine reinen Hypothesen, sondern zum Teil dutch die experimentelle Pathologie be- wiesene Tatsachen. So konnte Clara nach Leberschidigung durch Phosphorgabe zun~chst regeneratorische, amitotisehe ZellvergrSBerung feststellen und erst dann, wenn diese Regulationsverg~nge nicht genfigen, die Funktionstiiehtigkeit des Organs zu gewihrleisten, kommt es zur Zellneubildung durch Mitosen. Diese gehen haupts~chlich yon der kleinsten Zellklasse (Vi) aus, da diese am leichtesten in den Zu- stand der Teilungsbereitschaft gesetzt werden kann. Diese kleinste Zellklasse stellt die ,,Reservezelle" in Organen stabiler Elemente dar


und ist diejenige, welehe zun~ehst bei st/~rkeren l~egenerationsprozessen in mitotisehe Teilung tri t t . Clara gelang welter der sehr bedeutungsvolle Naehweis, dag im Gefolge yon Regenerationsvorg~ngen im Leber- gewebe ,,unter besonderen Bedingungen auch Zellklassen einer h6heren GrSBenordnung als wie die Klasse K 1 darstellt, in mitotische Teilung eintreten k5nnen". Dabei handelte es sieh haupts~ehlich um die Zellklasse V2, in der dann eine tetraploide Zahl oder wenigstens eine der Tetraploidie sehr nahe kommende Zahl yon Chromosomen gefunden wurde. Es ist also erwiesen, dab die dimere Form eines Kernes tetra- ploMe Chromosomenzahl bilden kann! Damit sell jedoch nicht gesagt sein, da6 Zellen der zweiten Klasse (V2) immer tetraploid sein miissen, denn wir sehen mit Jacob] die hSheren Zellklassen des normalen Gewebes immer als polymer an. Nun ist es ~ehr wohl denkbar, dab im Verlaufe yon Regenerationsprozessen neben den normalen, vielleicht unzureiehenden Mitosen der ersten Zellklasse auch Zellen einer h6heren Kiasse mit in die mitotische Regeneration hineingerissen werden ; in einer solchen Zelle kann dann eine tetraploide Chromosomenzahl entstehen, wodurch es zu einer ,,Entgleisung" (Borst) der Zelle gekommen ist und diese an Selbst~ndigkeit gewonnen oder an Hemmung eingebiigt hat. Wir glauben weniger, dab durch die carcinomat6se Entar tung einer polymeren Zellform immer die entspreehende polyploide Form entstehen muB, also aus einer dimeren eine tetraploide, aus einer te t rameren eine oetoploide Form usw., sondern wir nehmen an, da6 der ,,Urn- schlag" in die Krebszelle immer zur Tetraploidie erfolgt. Es mug aber nieht immer wie in den mitgeteilten F~tllen der Leberzellcarcinome die dimere Zellklasse die Mutterzelle sein, sondern es kann aueh eine hShere Zellklasse Ausgangszelle fiir die Carcinomzelle sein. Die Angabe yon Heiberg, da6 bei tetraploider Chromosomenzahl die Careinomzellen beim Rectum- und Naevuszelleareinom 4real so groB sind wie die normalen Zellen ist derart zu erkl~ren, da6 die MutCerzelle der Careinom- zelle te t ramer (V~) war und aus ihr eine tetraploide Krebszelle mit doppelt groBen (dimeren) Chromosomen entstanden ist.

Grundsgtzlich wiehtig ist, da6 wir bei Careinomen auf dem Boden regenerativer Vorggnge als Mutterzelle der .Krebszelle eine solehe annehmen, die zum Zweeke der regenerativen Hypertrophie polymer geworden ist und die dann bei der Mitose tetraploid ,,entgleist". Is t der ,,Umsehlag" zur doppelten Chromosomenzahl eingetreten, so wird er gewahrt, und es entstehen aus der Krebszelle Toehterzellen, welehe meist gleieher Art sind und dureh die H~tufigkeit der gleiehen KerngrSl.~e gekennzeiehnet sind. Es kommt, wie Heiberg sagt, stets auf die Tetraploidie an, yon ihr m ul~ der Start vor sich gehen [ Alle weiteren yon der h~ufigsten KerngrSge abweiehenden, grSl~eren und kleineren Kerne, sowie aueh die Riesenkerne des Careinoms werden als Abk6mmlinge der mMignen,

Zeitschrift ffir Krebsforschung. 41. Bd. 3]

442 G. Arndt:

tetraploiden Zelle angesehen und entstehen durch die oben erws fiir die entartete Zelle typischen, verschiedenartigen Mitoseformen.

In Veffolgung unserer volumetrischen Untersuchungen wollten wir auf Grund morphologischer Betrachtungen mit der Aufstellung dieser Hypothese einen Weg weisen, auf dem die Entwicklungsweise einer Krebszelle mSglich sein kann, insofern die Dispositionen allgemeiner und spezieller Natur zur malignen Geschwulstbi]dung gegeben sind.

Zusammenfassung. Leberzelladenom.

Volumetrische Kernmessungen an 4 Lebern mit solit~ren Leber- zelladenomen zeigten, dal3 die Adenome ebenso wie das normale Leber- gewebe aus 3 Zellklassen V1, V2, V4 der ein- und zweikernigen Zellen aufgebaut sind, die sich strengstens nach dem Gesetz des rhythmischen Wachs~ums durch Verdopplung der Volumina entwicke]n. Die Zell- klassen in Adenomen befinden sich allerdings in einer hSheren GrSiten- ordnung als die entsprechenden Zellklassen im normalen Gewebe des gleichen Organs. Das Kernvolumen der Grundklasse, die auch gleichzeitig ,,l~egelklasse" ist, steht in keinem geometrischen Verh~ltnis zum Kernvolumen der kleinsten Klasse im normalen Gewebe. Wir sehen die VergrSBerung der Zellvolumina in den Zellklassen des Ade- noms als morphologischen Ausdruck des autonomen Verhaltens dieses Tumors an. Die Gutartigkeit des Adenoms wird durch die Rhythmik innerhalb des Wachstums der einzelnen Zellen, eine yon der Mutter- zelle vererbte und erhaltene Eigenschaft, gekennzeichnet. Durch dieses eigenartige Verhalten der Adenomzellen wird auch eine Abgrenzung des Adenoms von den regeneratorischen Prozessen der knotigen Hyper- plasie mSglich, da die regeneratorischen Vorg~nge in der Leber streng den volumetrischen Gesetzen unterliegen, wobei die ,,Grundklasse" yon gleicher GrSl~e wie diejenige des normalen Gewebes ist.

Leberzellcarcinom. Die Polymorphie der Kerne im Carcinom ist nicht derart, dab ein

vSUig unregelm~Biges Durcheinander yon KerngrSl3en auftritt, sondern es finder sich in jedem Carcinom innerhalb eines zur Variationsbreite relativ eng umschriebenen Bezirkes die allergrSl]te Anzahl der Kerne. Die variationsstatistische Darstellung der Kernvolumina zeigt beim Leberzellcarcinom ein ausgesprochenes H~ufigkeitsmaximuln, das bei den untersuchten F~llen in der gleichen GrSBenordnung liegt und dem doppelten Volumenswert der ,,Regelklasse" des normalen Gewebes entspricht. Es ist ein ,,Umschlag" (Heiberg) in eine hShere GrSi~enordnung erfolgt, die zur h~ufigsten Kernkb~sse des normalen Lebergewebes im Verh~ltnis yon 2:1 steht.

Kernstudien zur Unterseheidung yon Regeneration und Gesehwulstbildung. 443

Unter normalen Bedingungen entstehen die versehiedenen Kern. klassen eines Organs durch ,,innere Tei]ung", wobei das Volumen der einzelnen Chromosomen dureh Spaltung der Protomeren verdoppelt wird; durch Ausbleiben der Durchspaltung der Chromosomen bleibt die Chromosomenzah/ in allen Kernklassen die gleiche, doeh ist die ChromosomengrS[3e in den dimeren Zellen doppelt so grog wie in der kleinsten Zellklasse, in den tetrameren 4mal so grog, in den octomeren Zellen 8mal so grog usw. Die VergrSgerung der Kerne in den Krebs- zellen kommt nicht durch das Auftreten polymerer Zellformen zustande, sondern beruht auf Polyploidie. I m Vergleich zur ,,tCegelklasse" des normalen Lebergewebes entsprieht das verdoppelte Kernvolumen der h~ufigsten Kernklasse im Leberzellearcinom einer Tetraploidie, die auch Heiberg im Careinom dureh Kern- und Mitosenmessungen, sowie Chromosomenz~hlungen feststellen konnte. Alle anderen yon der h~ufigsten KerngrSge abweichenden Kerne werden als Folge poikiloploider Mitosen angesehen, welche ein typisehes Zeiehen entart.eter Zellen sind. Aus den Untersuehungen wird mit Heiberg gefolgert, dag die Tetra- ploidie yon urs~chlicher Bedeutung ffir die Entstehungsweise der Careinomzelle ist, da die Tetraploidie insbesondere aueh yon einer grSgeren Waehstumsenergie begleitet wird.

Ffir die Entstehung der Tetraploidie als Ursaehe der Carcinom- sntwicklung auf dem Boden regenera~iver Vorg~nge wird folgende Hypothese aufgestellt: Auf Grund irgendwelcher, die Zellfunktio11 belastender Moments kommt es zun~ehst zu einer Zell- und Kern- hypertrophie durch ,,inners Teilung". Setzt sieh der irritative Einflug auf die Zellen fiber l~ngere Zeit fort, so kommt es zu degenerativen Ver~nderungen und auch zum Untergang von Zellen; ist der Schaden und Verlust an Gewebe so grog, dab die endoamitotischen, zur Zell- hypertrophie ffihrenden Prozesse nicht mehr genfigen, die Funktions- tfichtigkeit des Organs aufrecht zu erhalten, so treten erwiesenermagen zur Gewebsregeneration auch mitotische Kernteilungen auf. Diese gehen hauptsgehlieh yon der kleinsten Zellklasse aus, welche die ,,Reservezelle" in Organen stabiler Zellelemente is~. Es kSnnen under diesenBedingungen aber auch dimere Zellen der Klasse V 2 in Mitose treten, welehe dann eine tetraploide Chromosomenzahl aufweisen kSnnen und somit maligne entarten.

Es wird angenommen, dag die Mutterzelle der Krebszelle eine solche ist, die zum Zwecke der regenerativen Hypertrophie polymer geworden is~ und die dann bei der Mitose tetraploid ,,entgleist".

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4 4 4 G. Arndt .

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Kernstudien zur Unterscheidung von Regeneration und Geschwulstbildung