(Aus dem Instituut v. praeventieve Genecskunde, Leiden, Direktor: Dr. J. P. JBi]l.)

Uber Pneumokokkenimmunit~it nach Goldbehandlung.

Von W. A. Collier.

Die Hcilwirkung eines Chemotherapeuticums ist die Resultante einer Reihe yon Faktoren, yon denen wir erst einen Tell kennen. Im Vorder- grund steht zun/ichst d i e Wirkung des Chemotherapeuticums selbst oder seiner im Organismus umgewandelten Form auf den Erreger, mit anderen Worten die direkte Wirkung im Sinne Ehrlichs. Daneben aber spielen noch andere Faktoren cine wichtige Rolle, und yon ihnen ist es insbesondere der Immunisierungsvorgang, auf dessen Wichtigkeit schon Ehrlich hinwies. Seiner A.nsicht nach. braucht durch ein Chemothera- peuticum nut eine gewisse ~r der Parasiten abget6tet zu werden, wenn durch die hierbei ausgel6sten Antik6rper dann der Rest vernichtet wird. Diese spezifische parasitiziden Antik6rper k6nnen bereits durch kleine ~r des ~r ausgel6st werden, die an sich f i i r die Abt6tung der gesamten Parasiten nicht ausreichen wfirdcn. Als 1Y[uster- beispiel fiihI~ Ehrlich die Heilung der Framb6sie durch eine einzige Salvarsaninjektion an. Sparer wiesen unter anderem Krdo und v. Jancsd daratff bin, dal3 beispielsweise bei der Trypanosomeninfektion der weiBen l~aus die Immunisierungsvorgs den HeilungsprozeI3 beenden, nach- dem durch das Chemotherapeuticum die Parasiten aus der Blutbahn entfcrnt worden sind.

Bei der Beeinflussung der tMeumokokkeninfektion dutch das hoch- wirksame ,,Auro-Detoxin (Typ 70)" erhob sich die Frage, inwieweit auch bier Immunit~tsvorg~nge yon Bedeutung sind. Zur L6sung dieser Frage wurden die nachfolgenden Versuche ausgefiihrt.

Zuni~chst wurde untersucht, wie sich nach der chemotherapeutisehen Abheilung der intraperitonealen Tnfektion (lurch ,,Auro-Detoxin (Typ70)" die ~nmuniti~t der ~r verhielt, wenn sie anschliel~end zum zweitenmal intraperitoneal infiziert wurde. Ferncr wurde fcstgestellt, ob dutch die intraPeritoneale Vorbehandlung mit der gleichen ~r abget6teter Pneumokokken dcr glciche Immunit~tsgrad erzielt werden konnte. End- rich wurde die intraperitoneale Vorbehandlung mit abget6teten Pneumo- kokken mit der Goldmedikation kombiniert.

Die Versuche yon Yoshioka und yon Is aus Schiemanns Laboratorium haben ergeben, dab es bei geeigneter Versuchsanordnung gelingt, durch intra- peritoneale Einverleibung bei 100 ~ abget6teter Pneumokokken eine sehr hohe Immunit~t zu erzielen. Wei~erhin haste sich gezeigt, dab die Benutzung eines derartig abget6teten Impfstoffes in keiner Weise schleehtere Resultate, sondern

Uber Pneumokokken immuni ta t naeh Goldbehandlung. 471

eher bessere Ergebnisse brachte, als die Verwendung lebender Pneumokokken. Es mull hierbei aber hervorgehoben werden, dab die genann ten Autoren bei ihren Immunis ierungsversuchen m i t lebenden Pneumokokken stets vorher eine gewisse Grundhnmun i t~ t m i t abgetSte ten Keimen erzeugten. Eine besonders hohe Im- muni t~ t wurde nach Kil l ian dadurch erzeugt, dab im Abstande yon je 4 Tagen die int raper i tonealen Vorbehandlungen wiederholt Wurden.

Bei den eigenen Versuehen wurde meis t derart ig vorgegangen, dab gleichzeitig drei Serien yon M/rosen vorbehandel t ~urden . Die erste Serie wurde intraper i toneal mi t lebenden Pneumokokken 10-5-Kulturverdfinnung infiziert und nach 1 Stunde mi t , ,Auro-Detoxin (Typ 70)" in der Menge yon 1,0 ecru der Verdfinnung 1/50 pro 20 g Maus subcutan abgeheilt . Die Tierverluste hierbei be t rugen h6cbstens 10%. Die zweite Serie wurde m i t abget6te ten Pneumokokken, und zwar ebenfalls mi t 10 -a- Kulturverdfinnung, intraper i tonea] vorbehandel t . Die A b t f t u n g erfolgte derar t , dab die fertige Verdi innung auf die Dauer yon 20 Min. in das koehende Wasserbad geste]l~ wurde. Aueh diese Tiere wurden naeh 1 Stunde mi t der oben angegebenen Golddosis subcutan behandel t . Eine dr i t te Serie M/iuse wurde in der angegebenen Weise aussehlielllieh m i t abget6te ten Pneumokokken vorbehandel t . I n den vier ersten Versuehen wurde die Vorbehandlung nur einmal durchgeffihrt, im letzten Versuch dreimal im Abs tand yon 4 Tagen. Die so vorbehandel ten M/iuse wurden nach verschiedener Zeit, und zwar in t raper i toneal m i t verschiedenen Desert nach- infiziert. Dabei wurde jedesmal die Dosis letalis min ima festgestellt.

In einem Vorversueh War un te rsueh t worden, ob die vielleieht im Organismus noch vorhandenen Goldmengen ausreichen wiirden, u m den Infekt ionsverlauf bei der nachfolgenden Infek~ion zu beeinflussen. Es stellte sich heraus, daft bereits am 3. Tage nach der Goldvorbehandlung kein EinfluB mehr auf die naehfolgende Pneumokokkeninfekt ion ausgeiibt wird. Da in den nachfolgenden Versuchen die Infekt ion fri ihestens am 5. Tage naeh der Goldbehandlung effolgte, i s t ein Einflul] des Chemikals n ieh t mehr in Reehnung zu stellen, sondern alle Unterschiede in der Sterbliehkeit der Tiere sind aussehlieBlieh auf die mehr oder weniger hohe I m m u n i ~ t zuriickzufiihren.

Tabelle 1. l ~ b e r s i e h t f i be r d i e i n t r a p e r i t o n e a l v o r b e h a n d e l t e n u n d e b e n s o i n f i z i e r t e n M/~use.

ver- Interv. vor- Infek- 10 -~ lebend such in Tagcn r bchandclt ~ton § Gold

1 7 !real l0 -4 4 : 2 3 0 4 : 0 l0 - s 5 : 5 3 3 4 : 0 10 -6 5 : 5 3 3 4 : 2 10 -~ 5 : 5 3 3 4 : 4

2 6 lma l 10 -3 4 : 0 4 : 0 4 0 2 : 0 10 -4 4 : 3 4 : 4 4 1 4 : 0 10 -5 4 : 4 4 : 4 4 43 4 : 0 10- ~ 4 : 4 4 : 4 5 : 1 10-: 6 : 0 10- s 4 : 1

3 5 3mal 10 -2 4 : 1 44 .:-21

:4 4423 4 : 4 4 0 10 -6 4 : 0 10 ~ 4 : 0 10 -s 4 : !

(4 3 bedeutet , dab yon 4 M~usen 3 am Leben b]ieben.

Kontrollcn

472 W.A. Collieri

Die Versuche sind in der Tabelle 1 zusammengestellt. Aus dieser geht folgendes hervor:

Im ersten Versuch ist nut die Immunit~t nach abgeheilter Infektion und nach Immunisierung mit abgetStetem Material verglichen. Hier zeigte sich ein Unterschied bei der 100fachen letalen Dosis, die ausnahms- weise in diesem Versuch bei 10 -~ (sonst bei 10 -s) lag, und zwar war die Immunit4~ starker bei den abgeheiltenTieren, als bei den mit abgetStetem iViaterial behandelten. Im zweiten Versuch zeig4e sich bei dem 10 000- fachen der Dos. let. min. ein recht deutlicher Unterschied, bier war die Immuniti~t bei den mit abgetStetem Material vorbehandelten Tieren wesen~lich geringer als bei den beiden anderen Serien. Auch beim dritten Versuch ergab sich eine wcsentliche Unterlegen~mit der Vorbehandlung mit abgetSteteln ~aterial gegeniiber den beiden anderen Serien; diese stimmen ungefi~hr miteinander iiberein.

In drei weiteren Versuchen wurde nunmehr untersucht, wie sich nach einer intraperitonealen Vorbehandlung analog den vorigen Ver- suchen eine Immuniti~t gegen eine pulmonale Infektion entwickelte.

Bei der pulmonalen Infektion unter ~thernarkose der weiBen Maus mi$ Pneumo- kokken zeig~ sich naeh 2~eu]eld und I[uhn nicht nur eine wesentlich hShere Empfind- lichkeit, sondern es tritt ~uch ein vDllig anderes Krankheitsbfld als naeh der nasalen Infektion ohne Anwendung der ~thernarkose auf. Es komrnt zu ausgedehnten Pneumonien mit moist deur Pleuritis.

~ber die Immunit~it gegen pulmonale Infektion dutch parenterale Vorbehand- lung liegen ffir die Hans noeh keine Beobachtungen vor. Cecil und sehm Mitarbeiter wiesen beim Affen nach, da~ eine subcutane Vorbehandlung mit abget6teten Pneumokokken mit Sieherheit die Ausbildung einer Pneumonie nach ~raehealer Infektion verhindert. Neu/eld und Kuhn hatten auBerdem bei passiver Immuni- sierung gesehen, dab eine nachfolgende pulmonale Infektion unter Athernarkose gfinstig beeinflui]t werden kann.

Trotz des andersartigen Krankheitsverlaufes seien hier aber auch die Ver- suehe von Neu/eld und Etinger-Tulczynska erwahnt, die einen hohen Sehutz gegen die nasale Pneumokokkeninfektion (ohne ~.thernarkose) durch aktive oder passive Immunisierung erzielten.

TabeUe 2. Ubersieht fiber die in t raper i toneal vorbehandel ten und pulmonal infizierten M/~use.

Vor- I n t e r v . s u c h i n T a g e n

5

V o r - I n f e k t i o n b e h a n d e l t

lmal pulmonal lmal pulmorml 3real pulmonal

10-6 100 o + G o l d

6 : 3 4 : 2 6 : 6

10 -5 100 o

4 : 2 6 : 5

K o n t r o l l e n 1 0 -5 l e b e n d + G o l d

6 : 2 6 : 2 ~ :3 8 : 2

:5 8 : 2

Die eigenen Versuche mit pulmonaler ~ffektion nach intraperitonealer Vorbehandlung sind in der Tabell~ 2 zusammengestellt. Aus dieser geht folgendes hervor :

~ber Pneumokokkenimmunit/it nach Goldbehandlung. 473

Es zeigg sich kein deutl icher Unterschied der Immunit /~t bei den Tieren, die infiziert u n d d a n n abgehei l t wurden, u n d denen, die mi t abge~6~e~em l~faterial mi~ oder ohne Gotdmedika t ion vorbehandel t sind. Es geht aber wei terhin daraus hervor, dab die mehrmalige Vorbehand . lung nach der 3/Iethode yon Killian eine bessere I m m u n i t / i t gegeniiber einer pu lmona len In i ek t i on ergibt.

N u n m e h r war es yon Interesse, die Ausbi ldung einer Allgemein- immuni t / i t dureh pulmonale Vorbehandlung zu untersuchen.

Stillman versuchte M~use durch Verspriihung abget6teter Pneumokokken zu immunisieren. Naeh einer 4---8maligen Bespriihung erwiesen sieh nur 6% der Tiere einer nachfolgenden intraperitonealen Infektion gegentiber als immnn. Besser waren aber seine :Ergebnisse bei Verwendung lebender Pneumokokken, denn hier erwiesen sich nach zweimaliger Bespriihung 22% und nach 10maliger sogar 66% einer intraperitonealen Infektion gegeniiber als immun. Lange zeigte ebenfalls, dab die Inhalation lebender Pneumokokken gegen eine intraperitoneale Infektion zu schiitzen vermag. Eguchi immunisierte mit bei 100 ~ abget6teten Pneumokokken durch Inhalation groger Mengen junge und alte M/iuse gegen die 100fach t6d- liche Dosis bei intraperitonealer Infektion ziemlich regelmal]ig.

Sehr giinstig waren die Immunisierungserfo|ge yon iVeu/eld und Etinger.Tul. czynska mit abget6teten Pneumokokken yon der Nase aus. Die M/~use wurden innerhalb yon 4 Wochen 12real nasal immunisiert und 6 Tage nach Abschlul] der Behandlung intraperitoneal infiziert. Hierbei wurde sogar die 10 000faeh tOtliehe Dosis vertragen. Auch bei nasal mit lebenden Pneumokokken infizierten M/~usen, die dadureh zu Keimtr~gern wurden, lieB sieh die Ausbildung einer allgemeinen Immunit~t~ naehweisen. Diese war um so hfher, je l~nger der Keimtr~gerzustand itauerte und je reichlieher die Keime vorhanden waren, mit anderen Worten also, je mehr Antigen resorbiert werden konnte.

Bei den eigenen Versuehen wurde so vorgegangen, dab die pulmonale Infektion naeh den Angaben yon Neufeld and Kuhn unter J~thernarkose erfolgte. Benutzt wurde stets die auf das Dreifaehe verdiinnte Kultur, da unverdiinnte Kultur bei sehne]ler Erw~rmung auf 100 ~ zu starke Koagula ergab. I)iese verdiinnte Kultur erwies sich zwar als durehaus geeignet zur pulmonalen Infektion, denn yon 38 nor- malen ~YI/~usen starben 28 mit ausgesprochener Pneumonie. Immerhin iiberlebten aber etwa 25 %, so dab man nicht sagen kann, es habe sieh um einen bei pulmonaler Infektion maximal virulenten Stature gehandelt. Dieser m~iBigen Virulenz ent- spricht such die Beeinflul]barkeit dutch ,,Auro-Detoxin (Typ 70)", denn bei der Behandlung infizierter Tiere kam es iiberhaupt zu keinem einzigen Verlust durch Pneumokokkensepsis oder Pneumonie, vielmehr iiberlebten ausnahmslos alle behan- delten Tiere. I)ieser Unterschied gegeniiber den Heilversuohen yon Neu#ld und Collier, die keine restlose Iteilung in alien F/~llen erzielten, ist vielleieht auf die schw~chere Virulenz des benutzten Stammes bei pulmonaler Infektion und aul]er- dem auf eine inzwisehen m6glich gewordene Verbesserung des Pr/~parates zurtiek- zufiihren.

Ein Tell der Tiere wurde mit lebenden Pneumokokken pulmonal infiziert und nach 1 Stunde dureh das Goldpriiparat abgeheilt, ein weiterer Tell pulmonal nur mit durch Hitze abget~teten Pneumokokken vorbehandelt und ein weiterer Tell erhielt nach gleieher Vorbehandlung naeh 1 Stunde ,,Auro-Detoxin (Typ 70)" subcutan injiziert.

Die Priifung auf Immunit~t erfolgte naeh versehiedenen Zeitr~tumen mit fai- lenden Dosen, wobei jeweils die Dosis letalis minima des benutzten Stammes bestimmt wurde.

474 W. A. Collier:

Tabelle 3. I dbe r s i ch t f iber d ie p u l m o n a l v o r b e h a n d e l t e n und i n t r a p e r i t o n e a l i n f i z l e r t e n M~use.

Ver- ~uch

I

Interv. in T agen

7

�9 V o r - b e h a n d e l t

lmal

1 I l lal

hnal

3mal

InfeR- 1/3 lebend t ion + Gold

10-4 lO-S 10-8 10-7

lO-a 10-~ 10 ~ 10-~ lO-S 10-4 10--~ 10 ~ 10-~ lO--S

10-4 lO-S 10-~ 10-7

5 : 3 5 : 2 5 : 4 5 : 5

3 : 0 3 : 3 3 : 2 3 : 3

3 : 2 3 : 2 3 : 3 3 : 3

3 : 3 3 : 3 3 : 3 3 . 2

1/3 100 ~ + Gold

3 0 3 2 3 2 3 2

3 1 3 3 3 3 3 2

1/3 100 ~

21 ~

Kont ro l len

4 : 0 4 : 0 4 : 2 4 : 4

4 : 0 4 : 0 4 : 0 4 : 1

3 : 0 3 : 0 3 : 2

Wie bei Nr. 3

Diese Versuche s ind in Tabelle 3 zusammengestel l~. Aus dieser geh t folgendes hervor :

I m ers ten Versuch ist nur un t e r such t worden, ob durch nasale Vor- behand lung f ibe rhaup t eine al]gemeine Immuni t /~t en~stehen konnte . I m zwei ten Versuch zeigt sich bei Verwendung der 100- und 1000fachen Dosis le tal is m i n i m a ein deu t l i cher Unte r seh ied zwischen der Vorbehand- lung mi$ abgetSSetem Mater ia l e inersei ts und der Vorbehand lung mi t l ebendem oder abge$Ste tem ~r un te r gleichzei t iger Goldbehand- lung. Auch aus dem dri~ten Versuch e rg ib t sich die Unte r legenhe i t der e infachen Vorbehand lung mi$ abge t6 t e t em Mater ia l . I )e r v ier te Versuch zeigt nur die hohe W i r k u n g einer dre imal igen Vorbehandlung , die in d iesem Fa l l ,dre imal i m A b s t a n d e yon je 1 S tunde effolgt war .

: EndI ich sei noch fiber Versuche berich~et, bei denen der Einflul3 einer pu lmona len I m m u n i s i e r u n g auf nachfolgende pu lmona le In fek t ion un te r such t werden sollte.

Versuche an Mi4usen licgen hieriiber noch nicht vor. Cecil und Ste]]e~ immuni- sierten Affen tracheal mit abgetfteten Pneumokolz~en und erzeugten hierdureh einen deutlichen Schutz gegen eine nachfolgende intratracheale Infektion, dutch die sonst beim Affen eine Pneumonic erzeugt wurde. ]Veniger gut waren die Resul- tare, wenn der Impfstoff durch Inhalation eingefiihrt wurde.

In den hier gesehilderten Versuchen effolgte die pulmonale Vorbehandlung in gleicher Weise wie oben. Meist wurde einmal vorbehandelt, nur im letzten Falle wurde die Behandiung dreimM im Abstande yon je 1 Stunde wiederholt. Die Infekti0n erfolgte sp~ter wieder pulmonal unter ~thernarkose mit der dreifach verdfinnten Kultur.

Uber Pneumokokkenimmunitit nach Goldbehandlung. 475

Tabelle 4. ~ b e r s i c h t fiber die p u l m o n a l v o r b e h a n d e l t e n u n d ebenso i n f i z i e r t e n Miuse.

V e r - s u c h

] n t e r v ~ i n T a g e n

V o r - b e h a n d e l t

lmal lmal lmal

- 3real (lstfindig)

I n f e k t i o n

pulmonal pulmonal pulmonal pulmonal

1/3 l e b e n d + Gold 1/+3 Goldl00~ 1/3 100 ~

:3 4 : 3 9 : 7

Kontrollen

6 : 2 8 : 2 8 : 2

wie bei Nr. 3

Die Versuche sind in der Tabelle 4 zusammengestel l t . Aus dieser geht wieder hervor, dab der Schutz gegen eine naclffolgende pulmonale Infek t ion stets ungef/ihr gleich s tark war, sowohl bei Vorbehandlung mit lebenden Pneumokokken u n d nachfolgender Abhei lung, als auch bei Verwendung abget6teter Keime mi t odor ohne Goldmedikat ion. Hier ergibt sich also das gleiche Resul ta t wie bei den Versuchen in Tabelle 2.

Tabelle 5. U n t e r s c h i e d e nach der Art der Vorbehand lung .

i r o

1

I m m u n i s i e r u n g

lmal intraperitoneal

3mal intraperitonea]

lmal pulmonal

I n f e k t i o n M a t c r i a l d c r V o r b e h a n d l u n g

100 o

lOfaeh 3 : 3 lOOfach 7 : 4

1 O00faeh 4 : 3 10 O00fach 4 : 1

100 O00fach 4 : 0 pulmonal 10 : 5

1 000fach 4 : 2 10 000faeh 4 : 3

100 O00fach 4 : 1 1 000 O00fach 4 : 0

pulmonal 6 : 5

10fach 6 : 5 100fach 6 : 4

1 O00fach 6 : 3 I0 O00faeh 3 : 0 pulmonal 11 : 9

(pulmonale Kontrollen 38 : 10)

100 ~ A- G o l d l l ebend A- Gold

4 : 4 4 : 4 4 : 4 4 : 0 4 : 2

4 : 4 4 : 3 4 : 2 4 : 1 6 : 5

6 : 5 6 : 5 6 : 3 3 : 0

11 :9

(Bei der Infektion ist das Multiplum der Dos. let. minima

5 : 5 8 : 6 4 : 4 4 : 3 4 : 0

10: 5

4 - 4 4 : 4 4 : 3 4 : 1 6 : 6

6 : 6 6 : 4 6 : 5 3 : 0

13 : 11

angegeben.)

Der besseren l~bersichtlichkeit wegen sind alle diese Versuche, soweit sic im Zusammenhang stehen, noch e inmal in verkiirzter Fo rm in der Tabelle 5 gegenfibergestcllt. Hier wurden jene Versuche zusammen- gefal3t, bei denen bei der nachfolgenden i. per. In fek t ion die gleichen Mult ipla der Dosis letalis min ima benu tz t wurden. Aus dieser Tabelle ergibt sich, dal3 sowohl bei in t raper i tonealer als auch bei nasaler (pul- monaler) Vorbehandlung die Immunisierung mit abget6tetem Material allein eine werdger hohe Immunit~it ~rgab, als die Immunisierun~ mit

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gleichzeitiger GoldbehandIung. Hierbei erwies es sich als ziemlich gleich- gi~Itig, ob die Pneumokokken im lebenden oder abget6teten Zustande ein- gefiihrt wurden. Wesentlich ist die gleichzeitige Goldmedikation, dutch welche die Immuniti~tssteigerung erziel~ wird.

Zusammenfassung. ]~ei intraperitonealer und - - weniger deutl ich - - bei pulmonaler

Vorbehandlung ergibt die Immunis ierung yon ~ u s e n mit abgetStetcn Pneumokokken gegen e i n e intraperitoneale Infekt ion eine geringere Immuni t~ t , als wenn zugleich mi t der Immunis ie rung eine Behandlung mit dem Goldpriiparat , ,Auro-Detoxin (Typ 70)" erfolgt, wobei es dann ziemlich gleichgiiltig ist, ob die Pneumokokken lebend oder abgetStet einverleibt werden.

Gegen eine in~raperi~oneale Infekr l~Bt sich intraperi toneal und pulmonal immunisieren. Gcgen eine pulmonale ~[nfektion l~Bt sich anscheinend pulmonal besser, gegen intraperi toncale Infekt ion schlechter immunisieren als intraperitoneal.

Literatur. Cecil and SteHen: J. of exper. Med. 34, 245 (1921); 38, 149 (1923). - - Bull.

Hyg. Labor. Washington 4,1 (1925); 5,19 (1926) . - Eguehi: Z. Hyg. 105, 74 (1925). - - Killian: Z. Hyg. 102, 179 (1924); 103, 607 (1924); 194, 489 (1925). - - Kr6o u. v. Jancs6: Z. Hyg. 112, 544 (1931). - - Lange: Z. ttyg. 102, 224 (1924). - - Neu]eld u. Collier: Z. Hyg. 117, 129 (1935). - - Neu/eld u. Etinffer-Tulczynska: Z. Hyg. 112, 492 (1931). - - Neu/eld u. Kuhu: Z. Hyg. 116, 697 (1935). - - 8tillman: J. of exper. 5Ied. 40, 567 ( 1 9 2 4 ) . - Yoshiolca: Z. Hyg. 96, 520 (1922); 97, 232, 386 (1923).