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KLINISCHE WOCHENSCHRIFT 21. JAHRGANG Nr. 48 28. NOVEMBER 1942 ORIGINALIEN. ZUR ELEKTRONENOPTISCHEN DARSTELLUNG DER MALARIA TERTIANA. Von C. WO~PERS. Aus der Ludolf Krehl-Klinik,Heidelberg(Direktor: Prof. Dr. R. SIEBECK) und dem Laboratorium fiir l~bermikroskopieder Siemens & Halske A.-G., Berlin (Dr. reed. H. RUSKA). In ehrlicher Erkenntnis unseres begrenzten Einblicks in die Werkstatt der 1Natur dfirfen wir heute wieder ein Neuland sehen, das uns vielleicht teilweise durch die Elektronen- mikroskopie erschlossen werden kann. W/ihrend das Studium der Naturkrgfte in der Medizin durch die klare Methodik der Chemie und Physiologie im Vordergrund des ]nteresses steht, schien das Studium der Naturformen durch die Leistungs- f/ihigkeit des Mikroskops, oder wie wir heute sagen mfissen des Lichtmikroskops, hoffnungslos begrenzt zu sein. Die indirekten Methoden der modernen, physikalischen Struktur- forschung .waren bisher ffir die Medizin yon geringer Be- dentung. Seitdem nun die Deutschen E. RUSKA 2, B. VON BORRIES ~, M. VON ARDENNE 1 und H. MAHLa dem Arzt verschiedene Konstruktionen yon leistungsfShigen Elektronenmikroskopen geschenkt haben, hat sich schlagartig diese Situation geXn- deft*. Statt der flblichen lichtoptischen Vergr6Berung bis 2ooofach, erreichen die Elektronenmikroskope IOOOO--4oooofache Vergr613e- rungen. Sind zwei Teilchen 2oo m/~ (t m/z = I millionstel Milli- meter) voneinander entternt, so kann man sie mit dem ge- w6hnlichen Lichtmikroskop gerade noch getrennt erkennen. Das Siemens-l~-bermikroskop erlaubt aber noch das getrennte Sehen yon zwei Teilchen, die nur 2,5 m/z voneinander entfernt sind. Wir haben also pl6tzlich die M6glichkeit, bisher Unsicht- bares zu sehen. Die W'elt der Kolloide, das Reich zwischen Zelle und Molekfil, ein Gebiet der morphologisch vernach- 1/issigsten Dimensionen, ist jetzt der direkten Beobachtung zuggnglich geworden und erwartet die Bearbeitung. So steht die morphologische Forschung in der Medizin vor einer neuen, groBartigen Phase ihrer Entwicklung. Aber auch hier lassen sich die lockenden Frfichte nicht mfihelos pflticken. Die l)rdparative ~echnik: Das Elektronenmikroskop verlangt die Entwicklung einer besonderen pr~iparativen Teehnik, die sich den Gesetzen der Elektronenoptik ffigt. Hier steht alles noch im Beginn. Es wird noch viel Zeit kosten, bis man die Eigenarten der elektronenoptischen Untersuchungsmethoden beherrschen und die erhobenen Befunde befriedigend auswerten kann. Zun~iehst sei auf einige grundsgtzliche Unterschiede in der lichtoptischen und der elektronenoptischen Methode hingewiesen. Die t(athoden- oder Elektronenstrahlen, die in der 1Jber- mikroskopie zur Abbildung der Objekte dienen, besitzen gegenflber den Lichtstrahlen als Vorteil eine sehr viel kleinere Wellenlgnge, als Nachteil aber eine geringere DurchdringungsJahigkeit. So kommt es, dab start der vertrauten gl~sernen Objekttr~ger ein etwa zo m# dicker Kollodiumfilm das Pr~parat tragen muB. (Ein- 10 15 zelheiten der praparativen Technik, H. RUSKA ' und der Kon- struktion des ~bermikroskops, ]3. v. BORRIES und ]~. RUSKA 2, sind in den Originalarbeiten zu linden.) W~hrend in der Lichtmikroskopie die Objektteilchen sich bei ungef~rbten Prgparaten durch Lichtbrechungsdifferenzen, bei gef~rbten Praparaten durch lichtoptische Absorptionsdifferenzen unterscheiden, entsteht der elektronenoptische Kontrast durch die verschiedene Massendicke der Objektteilehen, wobei man unter Massendicke das Produkt aus der Objektdichte (g/ccm) und der Objektdicke (mm) versteht. Da also im Schein der Elektronen- * In der letzten Zeit haben auchnordamerikanische trodkanadischeElektro-Ingenieure gemeinsam ein leistungsf~higes Elektronenmikroskopgebaut, mit dem eine gr6Bere Arbeitsgemeinschaft energischeAnstrengungenunternommenhat, um den deutschen Vorsprung auf diesem GebieteinzuholenL KlinisdaeWochenschrift,21. Jahrg. strahlen keine Farbkontraste, sondern nur Massenkontraste zur Abbildung kommen, sind die F~irbemethoden der Lichtmikroskopie ffir die Elektronenmikroskopie nicht wesentlich, soweit man hier schon ein Urteil f~illen dart. Um eine Zerstreuung der abbildenden Elektronenstrahlen dutch Luftteilchen~. zu vermeiden, mul3 in dem Ubermikroskop ein Hochvakuum be~tehen, in welches man auch stets das Objekt einschleusen muB. iSieses Vakuum l~il3t aus den Objekten wohl alles nichtchemisch gbbundene Wasser schnell verdunsten. Auf Grund dieser Austrocknung sowie der abt6tenden Wirkung der Elektronenstrahlen durch Ionisation sind Lebensvorg~inge im Objekt rnit dem Elektronenmikroskop heute noch nieht zu unter- suchen. Beide Einwirkungen k6nnen nur unter Verzieht auf das sonst erreichbare hohe Aufl6sungsverm6gen herabgesetzt werden. Es gibt wohl wenig Krankheitsbilder, die in ihrer Diagnose und Beurteilung so yon der Anwendung mikroskopischer Untersuchungsmethoden abhfingig sind, wie gerade die menschliche Malaria. Jeder in der Lichtmikroskopie der menschlichen Malaria erfahrene Beobachter wird zugeben, dab ein Erkennen der Malariaparasiten ohne Sichtbarwerden des lichtoptisch stets so charakteristisch schillernden Pigments oder (in Giemsa-gefiirbten Prgparaten) des leuchtend roten Chromatinkorns und des blaugefgrbten Protoplasmas schwie- rig sein mnB. Solche Bedingungen sind in der farblosen Elektronenoptik aber zu erwarten. Die vorliegende Arbeit ist lediglich die Mitteilung erster Versuche, die Blutformen der Malaria elektronenoptisch darzustellen. EMMEL u n d JAKOB haben die elektronenoptische Untersuchung der Sporozoiten begonnen (Dtsch. Tropenmed. Z. 1942, H. 13). Es w/ire ver- frfiht, wollte man schon jetzt die vorliegenden Ergebnisse dieser ersten Versuche mit den Ergebnissen einer in 60 Jahren ausgebauten lichtoptischen Malariaforschung in breiter Front vergleichen. Zur Variation ihrer prgparativen Technik bedarf auch die elektronenoptische Malariaforschung einer gewissen Entwicklungszeit. Bisher beschr~nkten wir unsere Untersuchungen auf Plasmodium vivax. Herr Professor Dr. RosE, Leiter der Tropenmedizinischen Abteilung des Robert Koch-Instituts, Berlin, zfichtet seit Jahren in lfickenloser Mficke-Mensch- Mficke-Passage einen Stamm ,,Griechenland" yon Plasmodium vivax. In dankenswerter W'eise hatte er Herrn Prof. Dr. SIE- BECK und der Klinik zur Fieberbehandlung yon Rhenma- tikern seine malariakranken Mficken zur Verffigung gestellt. Each Stichinfektion war ein I(ranker an Malaria tertiana duplicata erkrankt. Mit seinem Blur wurde eine Patientin intraven6s geimpft, die dann gleichfalls an einer Malaria tertiana duplicata erkrankte. Von dieser Frau stammen a!le bier gezeigten Abbildungen. Da ein Objekttrgger des 1Jbermikroskops h6ehstens 20 Erythro- cyten trligt, wiirde es sehr viel Zeit kosten, wollte man nun, wie in einem lichtoptischen Ausstrich, nach den malariakranken Erythrocyten suchen. Da die Massendicke des ,,Dicken Tropfens" seine elektronenoptische Anwendung verbietet, haben wit -- um leichter einen Uberblick zu bekommen -- die Parasiten nach der yon HALLENBERGER 4 modifizierten Methode BASS-JOHNS ange- reichert, indem wir nach Citratzusatz (3,8%; i:io) das Malaria- blur zentri]ugierten. Leider gehen bei dieser Methode die jungen Parasitenformen, die Siegelringe, gr6Btenteils verloren. I)a nun der normale, aber auch der malariakranke Erythrocyt (Abb. I) elektronenoptiseh schlecht durchstrahlbar ist, war eine weitere, eingreifende, prgparative MaBnahme notwendig. Mittels osmotischer H/imolyse durchAqua destillata, die wir mit H. RUSKA n,15, K. ZWlCKAU 17 u n d B. LINDEMANN ls elektronenoptisch untersucht haben, entfernten wir das Hgmoglobin und verringerten so die Massendicke des Erythrocyten. .Urn die elektronenoptiseh st6renden BluteiweiBk6rper durch Waschung entfernen zu k6nnen und auch zeitlich unabh~ingig zu sein, haben wir die h~imolysierten Erythrocyten sofort 3~ Mi- nuten lang mit Iproz. O, O4L6sung ]ixlert. Nach Auswaschen der 95

Zur Elektronenoptischen Darstellung der Malaria Tertiana

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KLINISCHE WOCHENSCHRIFT 21. J A H R G A N G Nr. 48 28. N O V E M B E R 1942

ORIGINALIEN. ZUR ELEKTRONENOPTISCHEN DARSTELLUNG

DER MALARIA TERTIANA.

Von

C. WO~PERS. Aus der Ludolf Krehl-Klinik, Heidelberg (Direktor: Prof. Dr. R. SIEBECK) und dem Laboratorium fiir l~bermikroskopie der Siemens & Halske A.-G., Berlin (Dr. reed.

H. RUSKA).

In ehr l icher E r k e n n t n i s unseres beg renz ten Einbl icks in die W e r k s t a t t der 1Natur dfirfen wir heu te wieder ein Neu land sehen, das uns viel leicht tei lweise durch die E l e k t r o n e n - mikroskopie erschlossen werden kann . W/ ih rend das S t u d i u m der Na tu rk rg f t e in der Medizin durch die klare Method ik der Chemie und Physiologie im Vorde rg rund des ]n t e res ses s teh t , schien das S tud ium der N a t u r f o r m e n durch die Leis tungs- f/ ihigkeit des Mikroskops, oder wie wir heu te sagen mfissen des L ich tmikroskops , hoffnungslos beg renz t zu sein. Die ind i rek ten Methoden der modernen , phys ika l i schen S t ruk tu r - forschung .waren bisher ffir die Medizin yon ger inger Be- den tung .

Se i tdem nun die Deu t schen E. RUSKA 2, B. VON BORRIES ~, M. VON ARDENNE 1 und H. MAHL a dem Arz t ve rsch iedene K o n s t r u k t i o n e n yon le is tungsfShigen Elektronenmikroskopen geschenk t haben, h a t sich schlagar t ig diese S i tua t ion geXn- def t* .

Stat t der flblichen lichtoptischen Vergr6Berung bis 2ooofach, erreichen die Elektronenmikroskope IOOOO--4oooofache Vergr613e- rungen. Sind zwei Teilchen 2oo m/~ (t m/z = I millionstel Milli- meter) voneinander ent ternt , so kann man sie mit dem ge- w6hnlichen Lichtmikroskop gerade noch getrennt erkennen. Das Siemens-l~-bermikroskop erlaubt aber noch das getrennte Sehen yon zwei Teilchen, die nur 2,5 m/z voneinander entfernt sind.

Wi r h a b e n also pl6tzl ich die M6glichkeit , b isher Uns i ch t - bares zu sehen. Die W'elt der Kolloide, das Reich zwischen Zelle und Molekfil, ein Gebie t der morphologisch ve rnach- 1/issigsten Dimens ionen , is t j e t z t der d i rek ten B e o b a c h t u n g zuggnglich geworden und e r w a r t e t die Bearbe i tung . So s t e h t die morphologische For schung in der Medizin vor e iner neuen, groBart igen Phase ihrer En twick lung . Aber auch hier lassen sich die lockenden Frf ichte n ich t mfihelos pflt icken.

Die l)rdparative ~echnik: Das Elektronenmikroskop verlangt die Entwicklung einer besonderen pr~iparativen Teehnik, die sich den Gesetzen der Elektronenoptik ffigt. Hier s teht alles noch im Beginn. Es wird noch viel Zeit kosten, bis man die Eigenarten der elektronenoptischen Untersuchungsmethoden beherrschen und die erhobenen Befunde befriedigend auswerten kann. Zun~iehst sei auf einige grundsgtzliche Unterschiede in der lichtoptischen und der elektronenoptischen Methode hingewiesen.

Die t(athoden- oder Elektronenstrahlen, die in der 1Jber- mikroskopie zur Abbildung der Objekte dienen, besitzen gegenflber den Lichtstrahlen als Vorteil eine sehr viel kleinere Wellenlgnge, als Nachteil aber eine geringere DurchdringungsJahigkeit. So kommt es, dab start der vertrauten gl~sernen Objekttr~ger ein etwa zo m# dicker Kollodiumfilm das Pr~parat tragen muB. (Ein-

10 15 zelheiten der praparativen Technik, H. RUSKA ' und der Kon- struktion des ~bermikroskops, ]3. v. BORRIES und ]~. RUSKA 2, sind in den Originalarbeiten zu linden.)

W~hrend in der Lichtmikroskopie die Objektteilchen sich bei ungef~rbten Prgparaten durch Lichtbrechungsdifferenzen, bei gef~rbten Praparaten durch lichtoptische Absorptionsdifferenzen unterscheiden, entsteht der elektronenoptische Kontrast durch die verschiedene Massendicke der Objektteilehen, wobei man unter Massendicke das Produkt aus der Objektdichte (g/ccm) und der Objektdicke (mm) versteht. Da also im Schein der Elektronen-

* In der letzten Zeit haben auch nordamerikanische trod kanadische Elektro-Ingenieure gemeinsam ein leistungsf~higes Elektronenmikroskop gebaut, mit dem eine gr6Bere Arbeitsgemeinschaft energische Anstrengungen unternommen hat, um den deutschen Vorsprung auf diesem Gebiet einzuholenL

Klinisdae Wochenschrift, 21. Jahrg.

strahlen keine Farbkontraste, sondern nur Massenkontraste zur Abbildung kommen, sind die F~irbemethoden der Lichtmikroskopie ffir die Elektronenmikroskopie nicht wesentlich, soweit man hier schon ein Urteil f~illen dart.

Um eine Zerstreuung der abbildenden Elektronenstrahlen dutch Luftteilchen~. zu vermeiden, mul3 in dem Ubermikroskop ein Hochvakuum be~tehen, in welches man auch stets das Objekt einschleusen muB. iSieses Vakuum l~il3t aus den Objekten wohl alles nichtchemisch gbbundene Wasser schnell verdunsten. Auf Grund dieser Austrocknung sowie der abt6tenden Wirkung der Elektronenstrahlen durch Ionisation sind Lebensvorg~inge im Objekt rnit dem Elektronenmikroskop heute noch nieht zu unter- suchen. Beide Einwirkungen k6nnen nur unter Verzieht auf das sonst erreichbare hohe Aufl6sungsverm6gen herabgesetzt werden.

Es g ib t wohl wenig Krankhe i t sb i lde r , die in ihrer Diagnose und Beur te i lung so yon der A n w e n d u n g mikroskop i scher U n t e r s u c h u n g s m e t h o d e n abhfingig sind, wie gerade die menschliche Malaria. Jede r in der L ich tmikroskop ie der mensch l ichen Malaria e r fahrene Beobach t e r wird zugeben, dab ein E r k e n n e n der Mala r i aparas i t en ohne S i ch tba rwe rden des l ich topt i sch s t e t s so cha rak te r i s t i sch schi l lernden P i g m e n t s oder (in Giemsa-gef i i rb ten P rgpa ra t en ) des l euch t end ro t en Chromat inkorns und des b l auge fg rb t en P ro top l a smas schwie- r ig sein mnB. Solche Bed ingungen sind in der farblosen E l e k t r o n e n o p t i k aber zu e rwar t en . Die vor l iegende Arbe i t is t lediglich die Mit te i lung e rs te r Versuche, die B l u t f o r m e n der Malaria e l ek t ronenop t i sch darzus te l len . EMMEL und JAKOB h a b e n die e l ek t ronenop t i sche U n t e r s u c h u n g der Sporozoi ten begonnen (Dtsch. T ropenmed . Z. 1942, H. 13). Es w/ire ver - frfiht, woll te m a n schon j e t z t die vor l i egenden Ergebn i s se dieser e r s ten Versuche mi t den Ergebn i s sen einer in 60 J ah ren ausgebau ten l i ch top t i schen Malar ia forschung in b re i t e r F r o n t vergleichen. Zur Var ia t ion ih re r p r g p a r a t i v e n Techn ik beda r f auch die e lek t ronenop t i sche Malar ia forschung einer gewissen En twick lungsze i t .

Bisher be sch r~nk ten wir unsere U n t e r s u c h u n g e n auf Plasmodium vivax. Her r Professor Dr. RosE, Le i t e r de r Tropenmediz in i schen Abte i lung des R o b e r t K o c h - I n s t i t u t s , Berlin, zf ichte t sei t J ah r en in lf ickenloser Mficke-Mensch- Mficke-Passage e inen S t a m m , ,Gr iechen land" yon P l a s m o d i u m vivax. In d a n k e n s w e r t e r W'eise h a t t e er H e r r n Prof . Dr. SIE- BECK und der Kl in ik zur F i e b e r b e h a n d l u n g yon R h e n m a - t ikern seine m a l a r i a k r a n k e n Mficken zur Verff igung gestel l t . E a c h S t ich infek t ion war ein I ( r an k e r an Malaria t e r t i a n a dup l ica ta e rk rank t . Mit se inem Blur wurde eine P a t i e n t i n i n t r aven6s geimpft , die d a n n gleichfalls an e iner Malar ia t e r t i a n a dup l ica ta e rk rank te . Von dieser F rau s t a m m e n a!le bier gezeigten Abbi ldungen .

Da ein Objekttrgger des 1Jbermikroskops h6ehstens 20 Erythro- cyten trligt, wiirde es sehr viel Zeit kosten, wollte man nun, wie in einem lichtoptischen Ausstrich, nach den malariakranken Erythrocyten suchen. Da die Massendicke des ,,Dicken Tropfens" seine elektronenoptische Anwendung verbietet, haben wit - - um leichter einen Uberblick zu bekommen - - die Parasiten nach der yon HALLENBERGER 4 modifizierten Methode BASS-JOHNS ange- reichert, indem wir nach Citratzusatz (3,8%; i : i o ) das Malaria- blur zentri]ugierten. Leider gehen bei dieser Methode die jungen Parasitenformen, die Siegelringe, gr6Btenteils verloren.

I)a nun der normale, aber auch der malariakranke Erythrocyt (Abb. I) elektronenoptiseh schlecht durchstrahlbar ist, war eine weitere, eingreifende, prgparative MaBnahme notwendig. Mittels osmotischer H/imolyse durchAqua destillata, die wir mit H. RUSKA n,15, K. ZWlCKAU 17 und B. LINDEMANN ls elektronenoptisch untersucht haben, entfernten wir das Hgmoglobin und verringerten so die Massendicke des Erythrocyten.

.Urn die elektronenoptiseh st6renden BluteiweiBk6rper durch Waschung entfernen zu k6nnen und auch zeitlich unabh~ingig zu sein, haben wir die h~imolysierten Erythrocyten sofort 3 ~ Mi- nuten lang mit Iproz. O, O4L6sung ]ixlert. Nach Auswaschen der

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Eiweil3k6rper und des Fixationsmittels erfolgte dann die elektronen- optische Untersuchung.

Vergleichen wir diese pri~parativen MaBnahmen mit den licht- optisch tiblichen, so ist es klar, dab man die elektronenoptischen Bilder weder mit Bildern aus l ichtoptischen FrischprAparaten, noch mit solchen aus gef~rbten AusstrichprAparaten aut gleiche Stufe stellen kann. Da wir nnser Krankenblu t h~molysiert haben, liegt es nahe, unsere Prapara te mit l ichtoptischen ,,Dicken-Tropfen- PrAparaten" Iiir ~quivalent zu erMfixen. Dies tr iff t n icht zu. Im ,,Dicken-TropJen" wirkt zuni~chst die Luft t rocknung auf Parasi ten

Abb. i. 2417/4~. Erythroeyt mit Tertianaparasit. Keine H~imolyse. El. opt.: I4 ooo: i.

und Erythrocyten. Dieser Wasserentzug bedingt gegentiber den Frischpr~paraten, besonders in dem Parasitenprotoplasma, Form- Anderungen, die schon yon SCHAIJI)II~?O 2 als nachteilig empfunden wurden. Aber erst durch die anschliel3ende HAmolyse dieser ge- t rockneten Objekte ents tehen dann jene geschrumpften und zer- rissenen Parasi tenformen der lichtoptischen, gefArbten ,,Dicken- Tropfen". Bei der elektronenoptischen Preparat ion wirkt zuni~chst der Citratzusatz und das Zentrifugieren. Parasit und Ery th rocy t erleiden hierdurch sichere, im einzelnen noch nicht deutbare Ver- Xnderungen ihrer molekularen Feinstruktur , jedoch keine licht- optisch erkennbare Umwandlur~g der groben Formen. Die H~mo- lyse der bis jetzt gering beeinfluBten, parasi tenhalt igen Erythro- cyten wird im Gegensatz zu den getrockneten Objekten des ,,Dicken Tropfen" im fltissigen, kolloidal kaum ver~nderten Milieu vorgenommen. Sie ist sicher schonender, dennoch kommt es zu Ver- ~nderungen, auch der groben Formen. Das Parasi tenprotoplasma wird quellend aufgelockert, die Umwandlung des Ery throcyten soll spiiter besprochen werden. Ohne li~ngere Einwirkung des destillierten VVassers schlieBt sich bald die Fixation mit Osmium- tetroxydl6sung an. Nach lichtoptischen Untersuchungen gilt Os- mium als das schonendste Fixationsmittel . SCHAUDINN ha t bei feuchter Fixation der Malariaparasiten mit osmiumhaltigen Ge- mischen deren hervorragende Gtite besonders betont. Elektronen- optisch wird deutlich, dab die OsmiumlSsung feinstrukturell das Protoplasma beeinfluBt. Osmiumfixierte Objekte geben elektronen- optisch einen sti~.rkeren Kontras t als nichtfixierte Vergleichsobjekte. Diese Erh6hung der Objektdichte erklArt sich vermutl ich aus einer Impregnat ion oder Imbibi t ion der molekularen Protoplasma- s t rukturen mit den Salzen des Schwermetalls. So ist die Osmium- tetroxydl6sung ftir die Elektronenmikroskopie nicht nur ein Fixa- tions-, sondern auch ein , ,FArbemittel". Das osmiumfixierte Protoplasma der Malariaparasiten ist tiefschwarz, es scheint sich besonders s tark zu impriignieren. Die weiteren Magnahmen, das Auswaschen der Bluteiweigk6rper mit Aqua dest., das erneute Zen- trifugieren, die Austrocknung im Hochvakuum (Schrulnpfung) und die kurzfristige Einwirkung der Elektronenstrahlen, sind bei dell hier vorliegenden diinnen und gut fixierten Objekten wohl nur von geringem, vorwiegend feinstrukturellem EinfluB.

Wi t kommen zu dem Sctllul3, dab bei dieser elektronenoptischen Prepara t ion das Parasi tenprotoplasma in grober Form vorwiegend durch Quellung und Impriignation ver~ndert wird, dab unser Vor- gehen jedoch schonender ist als die sonst ithnliehe, l ichtoptische Methode des , ,Dicken-Tropfen".

Die Deutung elektronenoptiseher Be/unde : I n de r v o r l i e g e n d e n M i t t e i l u n g wollen wir 3 P u n k t e

b e a c h t e n : Die e l e k t r o n e n o p t i s c h e r k e n n b a r e n V e r ~ n d e r u n g e n a n den befa l l enen E r y t h r o c y t e n , das e l e k t r o n e n o p t i s c h e Bi ld

d e r S c h i z o n t e n y o n P l a s m o d i u m v i v a x sowie das Tei lungs- u n d M e r o z o i t e n s t a d i u m .

Die Erythrocytenverdnderungen dutch Plasmodium vivax. D u t c h das S t u d i u m n o r m a l e r Erythrocytenl~,l~,~6,17,~s

bes i t zen wir eine gewisse e l e k t r o n e n o p t i s c h e E r f a h r u n g , die bei de r A u s w e r t u n g d e r Ma la r i ab i lde r v o n N u t z e n war . Z u m Vers t / i ndn i s der sp~Lteren B e f u n d e sei z u n ~ c h s t auf zwei Ab- b i l d u n g e n h ingewiesen : Abb . I zeigt die e l e k t r o n e n o p t i s c h e D a r s t e l l u n g eines m a l a r i a k r a n k e n , I ix ie r ten , abe r nieht h ~ m o l y s i e r t e n E r y t h r o c y t e n u n s e r e r P a t i e n t i n . M a n er- k e n n t e ine s c h a t t e n i n t e n s i v e , l e ich t e n t r u n d e t e Fl~che, d en E r y t h r o c y t e n , m i t e inem kle inen, e twas n a c h l inks ge lage r t en Aufhe l lungsbez i rk . H ie r h a n d e l t es sich u m den normale rwe i se z en t r a l l iegenden, d t i n n s t e n Teil des b i sku i t - t 6 rmigen E r y t h r o c y t e n q u e r s c h n i t t e s . Der Aufhe l l ungsbez i rk wi rd r e c h t s y o n e i n e m scharfen , bogen f6 rmigen S c h a t t e n beg renz t . Auf d e m Or ig ina l abzug i s t zu e r k e n n e n , d a b h ie r e ine ovale, s c h a t t e n d i c h t e Scheibe y o n e t w a 1/.~ B l u t k 6 r p e r - chengr613e liegt, de r Pa ra s i t . I r gendwe lche E inze lhe i t en , e t w a eine e l e k t r o n e n o p t i s c h IaBbare Vakuo le ode r ein K e r n s ind n i e h t zu e r k e n n e n . Die N o t w e n d i g k e i t de r H~molyse als p rX p a ra t i v e M a B n a h m e wi rd e in l euch ten .

a) Die Veri~nderung an der Erythrocytenmembran. D u r c h die osmot i sche H~tmolyse m i t des t i l l i e r t em W a s s e r wi rd das H~imoglobin des E r y t h r o e y t e n w e i t g e h e n d s t en t f e rn t . Der zu r t i ckb le ibende HXmolyse res t b e s t e h t f a s t ausschl ieBlich aus de r Erythrocytenmembran. D er E r y t h r o c y t p l a t z t bei de r H~imolyse n ich t , die M e m b r a n reiBt n i c h t ein, das a u s t r e t e n d e H~tmoglobin pas s i e r t die Hiil le wie ein grol3sporiges F i l te r . Die E r y t h r o c y t e n m e m b r a n zeigt e inen e igena r t igen F e i n b a u . E i n d ichtes , n e t za r t i g e s Ger t i s t aus langen, s c h m a l e n Eiweil3- f / iden b i l d e t die H a u p t m a s s e (s. Abb . i2 u n d Abb . in A r b e i t 18), wf ihrend die Lf icken dieses Geri is tes m o s a i k a r t i g m i t L ipo iden ausgef t i l l t sind. W i r k t auf diese M e m b r a n O s m i u m l 6 s u n g ein, so k o m m t es zu e iner Ver fe s t igung de r Ilfille. T r o c k n e t die f ixier te , s ta r re , b a l l o n a r t i g e Hfille a n de r I raf t u n d im V a k u u m des [ )be rmik roskops , so legt sie sich u n t e r Faltenbildung z u s a m m e n . Abb. 2 zeigt (lie f ix ier te M e m b r a n eines n o r m a l e n

Abb. 2. 1868/,11. Normale Erythrocytenmembran. Nach osmotischer H~imolyse und Osmiumfixation. H~hnoglobin ausgeschwemmt. Beachte Kernreste. EL-opt.: 945 o : I .

E r y t h r o c y t e n unse re r P a t i e n t i n . Sie e n t s t a n d u n t e r g le ichen B e d i n g u n g e n wie die fo lgenden Bi lder k r a n k e r E r y t h r o c y t e n . Besonde r s is t zu b e a c h t e n , d ab diese n o rma l e M e m b r a n fas t ausschl ieBlich sCT~ar/kantige Fa l t en bes i tz t .

B e t r a c h t e t m a n n u n ve rg le i chend Abb. 2, 3, 4 u n d 5 u n d b e m i i h t sich, die au f fa l l end s c h a t t e n i n t e n s i v e n Massen de r P a r a s i t e n zun/ ichs t zu t ibersehen, d a n n muB m a n fes ts te l leo, d a b die M e m b r a n e n de r be fa l l enen E r y t h r o c y t e n scharf - k an t i g e F a l t e n v611ig v e r m i s s e n lassen, s t a r t dessen f i n d e t m a n b re i t r and ige , weiehe Falten. I n Abb . 5 s ind l inks eben n o c h die papier / ihnl ich , scha r fen F a l t e n e iner zufXllig an - ge l age r t en n o r m a l e n l~Iembran zu e r k e n n e n , w ~ h r e n d in d e m be fa l l enen 131utk6rperchen bei 5 U h r e ine tuchi ihn l iche , b re i t e F a l t e deu t l i ch wird .

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Jg. z~, Heft 48 WOLPERS, Malaria tertiana. I051 ~8. November x942

W'elche Morphogenese dieser Befund der weichen Falten hat, den wir bei allen yon Plasmodium vivax bewohnten Erythrocytei i regelm/iBig feststellen konnten (soweit die ParasitengrSge iiberhaupt eine Falteiibildung zuliel3), ist zur Zeit IIicht zu entscheideli. Sicher halidelt es sich um eine diffuse feinstrukturelle Vergnderung der Membran, wahr- scheinlich der Lipoidphase, deren Analyse weiteren Unter- suchungen vorbehalten bleiben mug. Es ist m6glich, dab der Parasit diese eigenartige Membralivergnderung bedingt. Es w~re auch denkbar, dab es sich um die Auswirkungen yon Abwehrstoffen des Blutplasmas handelt. Die lichtoptisch so eindruckSvolle Vergr613erung der voii Plasmodium vivax befallenen Erythrocyten ist vielleicht auf die gleiche Ursache zurfickzuffihren wie das elektrolienoptische PhS.nomen der weichen Falten. Eine dij/use Schddigung der Erythrocytei i- membran bei Malaria ter t iana darf man ftir gesichert halten.

b) Die Veriinderung an der Erythrocyteninnen.substanz. Der alte Streit um den Bau des normalen Erythrocyten konnte elektronenoptisch teilweise elitschiedeii werden. Nicht eine schwammartige, sonderii eine blfischenartige t3auweise liegt vor. Die Lagerung des H/imoglobins, die strukturelle Be- schaffenheit des Inneren, ist aber IIoch ungekl~rt. Zwei Vorstellungeii stehen zur Diskussioli: I. Es gibt iniierhalb der Erythrocytel imembran eiii besonderes IIInenstroma, eine Gerfistsubstanz, in welche das H~moglobin eingelagert ist, 2. der Erythrocyt ist ein Sack, geftillt rnit F1/issigkeit, in der sich die HXmoglobiiimolek/ile frei bewegen. Unsere Versuche, elektronenoptisch das lnl ienstroma des Erythro- cyten nachzuweiseli, sind fehlgeschlagen is. Dieser negative Befund berechtigt zur Anliahme, dab dem IIormalen, mensch- lichen Erythrocyten eine besoiidere, innere Gertistsubstaliz yon ~bermolel~ularer GrSgenordnung ]ehlt. FREY-WYSSLING a, dem Zfiricher Botaniker, verdanken wir grundlegende Vor- stellungeii der lichtoptisch nicht mehr fal3baren Protoplasma- strukturen, die sich auf die Ergebnisse der indirekten Struktur- forschung sttitzen. Er h/~lt es ftir unwahrscheinlich, dab reaktionsf~hige Molektile, die organisierte Arbeit in der lebenden Substanz verrichten, dies ohne Struktur, ohne be- s t immte gegenseitige Lage erftillen k6nnen. Auch ftir die H/~moglobinmolektile dtirfte dies zutreffen. Es ist unwahr- scheinlich, d a b sie innerhalb der Membran nach den Regeln des Zufalls und der t3rownschen Molekularbewegung durch- einaiiderwirbeln. Wahrscheinlich besteht im Innern des Erythrocyten eine Struktur molekularer Gr6Benordnung, eine Molekularstruktur mit dem H/~moglobinmolekiil als gr6Btem Baustein. Der elektronenoptische Nachweis dieser Molekularstruktiir s teht abet noch aiis.

Bei der osmotischen Hdmolyse wird vermutlich dutch das eindringende V~asser die feine Molekularstruktur schritt- weise gelockert und schlieBlich ganz aufgel6st. Die hierdurch freibeweglich gewordenen H/~moglobinmolektile k6nnen daliii dutch die feineli Membralilticken ausgeschwemmt werdeli, w~hrend gr613ere, wasseruliempfindliche, nichth~imolysier- bare Bestandteile der Erythrocyteiiinnensubstanz, etwa die Reste des embryonaleli Kerns, die Membran dutch ihre feinen Lticken nicht passieren k6nnen. Sie werdeil innerhalb der Erythrocytenhtil le ziirfickgehalteli.

Ist die osmotische H2imolyse nicht vollst~ndig, so finder man im Innern des Erythrocyten verschieden grol3e Mengen freigewordener H~moglobinmolektile. Kommt es je tz t zur Eiliwirkung yon Osmiums~ture, so ballen sich die nicht aus- gewaschenen H~moglobinmolekfile iliiierhalb der Membran zu verschieden grogen, schneeflockenartig locker gebauten, unscharf begrenzten Gebilden zusammen, die elektronen- optisch gut erkeiinbar sind (vgI. Abbildungert in den Ar- beitenll od~ 17). Die Flockenbildung des H~moglobins durch die Osrniumfixation des partiell osmotisch hSmolysierten Ery- throcyten ist elektronenoptisch ein sehr charakteristischer Be fund.

In Abb. 2 ist das HXmoglobin weitgehendst ausgewaschei1, eine Flockenbildung ist Ilicht zu seheii. 1Rechts unten tinden sich zwei kugelige, schar/ begrenzte schattendichte Fleckcheii. Hier handelt es sich urn Kernreste (vgl, Abb. eines Reticulo- cyten in der Arbeit von JuNG~). Diese kugeligen Kernreste

fanden wir in wechselnder Zahl elektronenoptisch regelm~Big innerhalb h/imolysierter, fixierter lind unfixierter Erythro- cyten des normalen, erwachsenen Menschen. Vergleicht man erneut Abb. 2 mit Abb. 3, 4, 5, 6 uulid 7, wiederum uiiter Aul3erachtlassen der Parasiten, aber unter Beachtung der zwischen den Falten und Parasitenteileli ilinerhalb der Membran liegenden Massen, so sehen wir besoiiders in Abb. 4, 5 und 7 bei scharf eingestelltem Bild stets unschar] begrenzte, oft etwas abgerundete, verschiedeli groBe und verschieden massendicke Schatten, die weder den lockergebauteil Flocken bei ulivollst~ndiger, osmotischer H~inolyse noch den scharf- begrenzten, kompakten Erythrocyt~nkernresten gleichen. Diese fleckf6rmigen Schatten fanden wir bei allen, auch von jtingsten Tert ianaparasi ten bewohnten Erythrocytel i . Beachtet mart nun die ParasiteligrSBe und die GrSBe der Ttipfel, so IllUI3 man feststellen, daB, j e gr613er der Parasit, um so grSl3er auch diese spezifischeli Gebflde silid. Dank licht- optischer Beobachtungen, darf man annehmeii, dab es sich hier um das elektrolienoptische Bild der ungef~rbten Sch4]]ner- schen Ti~p]el hande l t , da , letztere mit heranwachsendem Parasiteh gr6Ber werdeil (M~ttLENS s) .

[~Welche Deutuiig der Morphogeliese dieser Gebilde ist je tz t InSglich?, Es ist unwahrscheililich, dab die Schtiffnerschen Ttipfel abgestol3ene Teile des Parasiten darstelleI1, sicher sind es keine Erythrocytenkernreste, wahrscheinlich s tammen sie vom It~moglobin. Langsam an Masse zunehmend, sind die Tiipfel schon frfihzeitig nicht mehr h~molysierbar (Abb. 3 ulid i i). Trotz Gegenwart des Parasiten, trotz der Membrail- ver~nderung, wird bei ausreichelider ttiimolyse (bewiesen durch Abb. 2) der grS[3te Tell des IIormnalen HXmoglobins en t fe rn t (vgl. Abb. I u n d 5). Lediglich die Schfiffnerscheii Tfipfel, die gefiirbt lichtoptisch auch ohrte H~molyse sichtbar werdert, bleiben innerhalb der Membrali zurfick. Nach H~molyse (,,Dicker Tropfeli") zeigen sie lichtoptisch keine feststellbare Ver/inderung. Auf Gruiid lichtoptischer und elektronen- optischer Befunde darf man daher die Anschauulig vertreten, dat3 die Tiipfel keine Produkte der pr~iparativen Technik, sondern intravitale J3ildungen sind. Ihre Festigkeit bei osmo- tischer H/imolyse spricht dafiir, dab die Ttipfel ihre Ent - wicklung eilier Denaturierung der Eiwei[3stoJje des Hdmoglobins verdankeii, die herdf6rmig in der Molekularstruktur auftri t t , nur langsam fortschreitet und wohl mit der Anwesenheit des Tertianaparasiteli zusammeiih~ngt.

Die Schizonten yon t)lasmodium vivax.

Das elektronelioptische Bild des Tertialiaparasiteli ist v/51tig neuartig lind zur Zeit nur beschr/ilikt auswertbar. Die mor- phologische Klassifizierung der Malariaerreger kann sich elektronelioptisch nicht auf das Parasiteiipigment, IIicht auf den Kern oder das gef/irbte Protoplasma sttitzeli. Man mul3 IIach neuen Erkennuligsmerkmalen der verschiedenen Ent - wicklungsstadien suchen. Bevor wir darauI eingehen, ist abet IIoch die Bedeutung der Erythrocytenmembran ffir den Parasiten zu kl~ren.

Wie heute allgemein angenommen wird, w~chst der Tertiana- parasit im Innern des mensch, lichen Erythrocyten heran. Be- trachtet man die elektronenoptischen Abb, 3--9, so erlaubt besonders die Tiefenscharfe der Abb. 5 mit Sicherheit die Fest- stellung, dab die erkennbaren Teile des Parasiteii stets von weichen Membranfalten umhtillt sind, dab der Parasit sieh inner- halb der Erythrocytenmembran befindet. Auch andere Auf- nahmeii vom Plasmodium vivax in zwei Ebenen, die bier nicht gezeigt werden, lassen deutlich werden, dab der Parasit nieht auI der Aul3enflache, sondern innerhalb des Erythrocyten heran- w~chst. Lediglich in Abb. II, die spXter besprochen wird, sieht man Teile des Parasiten auBerhalb der Membraii.

Die allgemeine Vorstellung, dab Plasmodium vivax als Hi~mo- sporidie nackt ist und keine besondere Eigenhfllle besitzt, besteht, wie wit noeh sehen werden, nur soweit zu Recht, als alle innerhalb der Erythrocytenmembran heranwachsenden Tertianaschizonten keine Eigenhi~lle besitzen. Die Erythroeytenmembran dient dem heranwachsenden Parasiten wohl als Schutzhtille gegen Abwehr- kratte des menschlichen K6rpers.

Bei t3etrachtung der Abb. 5, 6 und 7 mug man feststellen, dab bier die parasitenhaltigen Erythrocyten in engem I(ontakt mit Membranen normMer Blutk6rperchen abgebildet sind. Es handelt

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~O~:2 WOLPERS, Malaria tertiana. Klinische Wochenschrift

sich aber um ein Kunstprodukt durch die prfLparative Technik. JUNG 5 hat festgestellt, dab es darch die H~molyse mit reinstem, elektrolytfreienl, destilliertem Wasser, welches wir benutzten, zu einer Agglutination der Membran kommt; ein Betund, der uns bei der Herstellung dieser Malariapr~parate noch nicht bekannt war. Aul3erdem wird die Zusammenlagerung der Pr~paratteilchen auch durch den Austrocknungsvorgang gefSrdert.

Ver suchen wir nun die l i ch top t i sch so cha rak te r i s t i s chen "Wachstumsstadien des Te r t i anapa ra s i t en in den e lek t ronen-

In Abb. 5 bei 9 U h r sche in t bei der A u f t r o c k n u n g das E n d e einer Pseudopod ie die E r y t h r o c y t e n m e m b r a n durchs toBen zu haben . Man e r k e n n t do r t eine sehr feine, zangenartige Klaue. Wahrsche in l i ch v e r a n k e r t der Pa ra s i t sich m i t solchen Greifern in der E r y t h r o c y t e n m e m b r a n .

Die we i t e ren S tad ien der heranwachsenden Schizonten yon P l a s m o d i u m v i v a x l iegen in Abb. 6, 7 und 8 vor. D u t c h

Abb. 3. 226o/41. Siegelringform yon Plasmodium vivax. Weiche Membranfalten. Zarte Schiiffnersche Tfipfehmg. E1.-opt.: 14ooo:i.

op t i schen ]3ildern zu l inden , so nltissen wir uns zun~chs t bemfihen, die f ibe rdeckenden Fa l t en der 131utk6rperchen- m e m b r a n zu i ibersehen, um die Ges ta l t der Pa ra s i t en zu e rkennen .

Abb. 3 zeigt eine Jugendform, e inen Siegelring von P l a s m o d i u m vivax. Bei i o U h r e r k e n n t m a n den kugeligen K e r n und d a v o n aus laufend die bogenf6rmig nach u n t e n z iehenden Arme des P ro top lasmas , die aber tei lweise durch Membran fa l t en t iberdeckt sind. E inze lhe i t en der K e r n s t r u k t u r

Abb. 5. 2053/41. Kn~iuelform von Plasmodium vivax. Weiche Falten. Schiiffnersche Ttipfelung. Beachte zangenartigen Greifer und scharfe, normale Membranfalten links

EL-opt.: 14ooo: 1.

Mas s en zu n ah me des P a r a s i t e n p r o t o p l a s m a s geh t die Kn~tuel- form zuni ichst in eine Stern]otto fiber (Abb. 6), i ndem der zentra le Teil a n d die Pseudopod ien bre i te r werden. Die radi~re Veranke rung e inzelner P s e u d o p o d i e n e n d e n in der E r y t h r o - c y t e n m e m b r a n sche in t dabe i ffir dieses W a c h s t u m n o t w e n d i g zu sein. U n t e r wei terer Mas s en zu n ah me e n t s t e h t d a n n die Scheiben/orm (Abb. 7, 8 und 9). Auch hier ist die Ve ranke rung des Pa ra s i t en an der I n n e n w a n d der Blutk6rperchenhf i l le noch zu e rkennen , besonders deut l ich in Abb. 7 bei 5 Uhr .

Abb. 4. 2o83/41. Kn~iuelform yon Plasmodium vivax. Weiche Membranfalten. Schiiff- nersche Ttipfehmg. El.-opt.: I2 ooo: i.

oder des P a r a s i t e n p r o t o p l a s m a s werden n i ch t deutIich. Ledig- lich der l inke Arm des P ro top l a smar ings zeigt in Kernn~Lhe eine geringe wabige Auf lockerung, wahrsche in l ich als Folge der Aqua des t . -Wirkung . Gegent iber den sp~iteren 13ildern is t die geringe Massendicke des P r o t o p l a s m a s auffal lend.

Abb. 4 und 5 lassen e indrucksvol l die am6boide F o r m von P l a s m o d i u m v ivax e rkennen . E in wirrer Knguel sehr s cha t t en - dichter , s t r anga r t i ge r Gebilde behe r r s ch t die Darstel lul lg. Die f ingerar t igen P s e u d o p o d i e n des P a r a s i t e n p r o t o p l a s m a s s ind teils knot ig , lei ls walzenfSrmig, yon gle ichmggiger Massendicke, bei f as t g le ichble ibender Breite. Stel lenweise scheinen sie sich zu Schl ingen gekr f immt zu haben .

Abb. 6. 2o78/4i. Sternform von Plasmodium vivax. Schtiffnersche Ttipfelung. El.-opt. : 15 ooo : i.

Obwohl die Erythrocytenmembran auch eine Kugelform des Parasiten zulassen wfirde, scheint die frtihzeitige Verankerung des Parasiten an radiiir verschiedenen Punkten des Membranrandteiles und das anschlieBende Breiterwerden der Speichen sowie des zen- tralen Teiles zur Entwieklung eines mehr scheibenfSrmigen Ter- tianaparasiten zu fiihren. Es wird einleuchten, dab solche unelasti- schen Scheiben, im Vergleich mit der molekularen H~moglobin- struktur des normalen Erythrocyten, bei der Passage feinster Blutgefltge leicht Verstopfungen des Gefiiglumens bedingen k6nnen, besollders, wenn noch eine Agglomeration (ScHOFFNER 14) der befallenen. Erythrocyten eintritt .

/ ihrend des S tad iums der Sche ibenform sche in t es durch Umlagerungsvorg / inge zur Ausbi ldung kleinerer (Abb, 7)

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Jg. 2t, Heft 48 28. November 194z

WOLPERS, Malaria tertiana. lO53

oder gr6Berer (Abb. 8), vakuolenartiger Hohlr/~ume zu kom- men, die teils yon der Erythrocytenmembran, tells yon dem Parasitenprotoplasma begrenzt werden. Bei jungen Parasiten konnten wir elektronenoptisch solche Vakuolen nicht linden.

nahmen noch dtirftig sind, verlangen die neuartigen Bilder schon nach einer gewissen morphologischen Systematik, die sich nicht auf Farbenunterschiede stiitzen kann. Wir m6ch- ten daher vorschlagen, sie vorlRufig auf der elektronenoptisch erkennbaren Auflenl~ontur des Parasiten ruben zu lassen. Die Ring]otto yon Plasmodium vivax entwickelt sich im am6boiden Stadium zur Knguel/orm, letztere w$chst weiter zar SternJorm und erreicht in der SeheibenJorm die entschei-

Abb. 7. ~o77/4I. Scheibenform yon Plasmodium vivax. Schuffnersche '['ilpfelung. Membranverankerung des Parasiten. El.-opt. : 15 ooo: i .

Die Endphase einer Parasitengeneration zeigt (Abb. 9) eine grol3e, schattendichte oval~tre Scheibe mit unregel- m~Biger AuBenkontur, die das Inhere der Erythrocyten- membran unter Dehnung ausftillt. Da man auf der Original-

Abb. IO. 2o8214I. Gr6gtenteils entleerte Morula (?) von Plasmodium vivax. EL-opt.: I7OOO:I.

dende Phase der agamen Fortpflanzung. Durch weitere elektronenoptische Untersuchungen hotfen wir diese grobe Einteilung verfeinern zu k6nnen.

Beobachtungen z~m Morula- und Merozoitenstadium yon Plasrnodium vivax.

Die Sporulationsform des Tert ianaparasi ten ist licht- optisch eingehend yon SC~dFrN~R ~a untersucht worden. Bei kr~ftiger F~rbung konnte er in der ausgerei{ten Morula

Abb. 8. 2o8o/4I. Scheibenform yon Plasmodium vivax. GroBe Vakuole. EL-opt.: 14ooo:i.

abbildung in den hier schwarzen Bezirken zwei besonders intensive, fast kugelige Schattenbezirke und einen gr6geren zarten Aufhellungsbezirk erkennen kann, glauben wir, dab hier ein in Kernteilung befindlicher Schizont vorliegt. Die

Abb. 9. 2244/4I. Scheibenform yon Plasmodium vivax. Beginnende Kernteilung. EL-opt.: 16ooo: 1.

elektronenoptische Darstellung einer ausgereiften, nicht zer- Iallenen Morula und der Gameten ist uns bisher noch nicht iiberzeugend geglfickt. ObwohI also unsere elektronen-

opt ischen Erfahrungen trotz einer grol3en Anzahl yon Auf-

Abb. I I . 2255/4 I. Merozoit yon Ylasnlodimn vivax, teilweise in den J6rythrocyten (weiehe Falten, zarte Schiiffnersehe' Tiipfebmg) eingedrungen. Lipoideigenhtille

abgestreift. El.-opt. I3ooo: z.

Zwischenw~nde Ieststellen, die er iiir Eigenhtillen der Mero- zoiten hielt. Er konnte aber nicht entscheiden, ob der Mero- zoit seine Htille mi tn immt oder zurtickl~tBt.

Abb. io gibt ein sehr eigentiimliches Bild wieder, dessen Deutung uns Schwierigkeiten machte, da wir in gleicher Form ein solches Gebilde nur einmal l inden konnten. Beherr- schend ist eine locker gebaute, gut durchstrahlbare, teils netzartige, teils gef~icherte Masse yon eigenartig starr-knitteri- ger Beschaffenheit. Am oberen PoI erkennt man sehr schatten- dichte br6ckelige Massen, die nicht sicher zu deuten sind.

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l O 5 4 DIENST, GLEES und VAN BEBBER, Vitamin A-Haushalt . Klinische Wochenschrift

D a r u n t e r s ieh t man , l inks t iefer als rechts , zwei v o n e i n a n d e r g e t r e n n t e , e twa gleich grol3e, wolkige, tei lweise zer r i ssene Gebilde, die au f de r Or ig ina lp l a t t e zen t r a l je eine kugelige, i n t e n s i v e V e r s c h a t t u n g e r k e n n e n lassen. Die wei te r u n t e n ge legenen k o n t r a s t r e i c h e n ]3rocken s ind n i e h t zu deu ten . W i r g lauben , d a b b ie r e ine Morula w/~hrend des Sporulations- vorganges f e s t g e h a l t e n wurde . Die m e i s t e n Merozo i ten h a b e n das M u t t e r h a u s be re i t s ver lassen , n u r noch 2 Merozo i ten g l a u b e n wir in d iesem Gebi lde m i t e in iger S iche rhe i t e r k a n n t zu h a b e n .

Abb . I I (S. IO53), gleichfalls ein Einzelg/ inger , ze igt E r y t h r o - c y t e n m e m b r a n m i t t y p i s c h e n we ichen Fa l t en , die l inks o b e n in m e h r e r e n S c h i c h t e n au fe inander l i egen . I n n e r h a l b de r Mere- b r a n s i eh t m a n eine za r t e Schf i f fnersche Tfipfelung. Der s c h a t t e n i n t e n s i v e P a r a s i t ze igt h ie r eine sehr p l u m p e Ges ta l t . Kege l f6 rmig m i t k n o p f a r t i g e r Spi tze l iegt er aul3erhalb d e r M e m b r a n , w/~hrend e in k a n t i g e r Tell s ich n a c h rechts , ein kugel iger sich n a c h l inks in alas E r y t h r o c y t e n i n n e r e e r s t r e c k t (auf d e m Or ig ina lb i ld m i t S iehe rhe i t zu e rkennen) . R e c h t s n e b e n d e m h e r a u s r a g e n d e n P a r a s i t e n k e g e l f/tllt e ine eigen- ar t ige, d u r c h s t r a h l b a r e , k n i t t e r i g e Masse auf, die gr6Ben- m~fiig sehr g u t den b e n a c h b a r t e n P a r a s i t e n eingehfi l l t h a b e n k 6 n n t e . W i r g lauben , d a b b ie r das Eindringen eines Merozoiten

Abb. I2, I794/4I. Restk6rper vom Plasmodium vivax. Zwei Pigmenthaufen. Netzwerk: EiweiBskelet der Erythrocytenmembran. EL-opt.: ilOOO: x. Lichtoptisch nachvergrOBert

auf 22 ooo: i.

in e in ro tes B l u t k 6 r p e r c h e n fes tgeha l t en wurde . Seine E igen- hfille, die m a n n u n a u c h als Schfi f fnersche Hfille b e z e i c h n e n darf , h a t dieser h a l b e i n g e d r u n g e n e Merozoi t be re i t s abges t re i f t .

Das e l e k t r o n e n o p t i s c h e Bi ld eines Bestk6rpers s te l l t Abb . 12 dar . L i c h t o p t i s c h h a t m a n b i she r lediglich die zwei Pigmenthau/en e r k a n n t , die e l e k t r o n e n o p t i s c h eine Z u s a m - m e n s e t z u n g aus ve r sch i eden groBen, sehr s c h a t t e n d i c h t e n , tei ls e inzet l iegenden, teils kon f lu i e r enden I (uge ln zeigen. Das e igenar t ige Netzwerk, m i t d e m die P i g m e n t h f i u f c h e n eng v e r b u n d e n sind, i s t b isher , sowei t uns b e k a n n t , n i c h t b e s c h r i e b e n worden . D a n k e l e k t r o n e n o p t i s c h e r U n t e r s u c h u n - g e n d e r n o r m a l e n E r y t h r o c y t e n m e m b r a n (vgl. Abb. in A r b e i t is) k 6 n n e n wir m i t grol3er W a h r s c h e i n l i e h k e i t sagen, d a b dieses N e t z w e r k das Eiweiflgeri~st der Erythroeytenmembran ist.

Es e r g i b t s ich n u n die F r a g e : W a s is t aus den L ipo iden de r E r y t h r o c y t e n m e m b r a n geworden? Der Nachweis e iner e igena r t ig k n i t t e r i g e n Hfille de r Merozo i ten be rech t ig t , fo lgende theoreti~ehen Vors t e l l ungen zu v e r t r e t e n .

W ~ h r e n d des H e r a n r e i f e n s de r Moru la zur fe r t igen Sporu- l a t i ons fo rm werden die M e m b r a n l i p o i d e d u r c h den P a r a s i t e n wahr sche in l i ch f e r m e n t a t i v , ev t l . d u r c h die M e m b r a n f i b e r - d e h n u n g im M o r u l a s t a d i u m m e c h a n i s c h un te r s t f i t z t , aus de r b i she r als Schntzhi i l le d i e n e n d e n E r y t h r o c y t e n m e m b r a n herausge l6s t . Die re i fen Merozo i ten umhf i l len sich d a n n m i t den be re i t ge s t e l l t en L ipo iden ih re r ~; i r tgzel le . D e r P a r a s i t e r r e i c h t h i e r d u r c h mehre r e Vortei le . Die den Sporu- l a t i o n s v o r g a n g s tSrende, noch feste E r y t h r o c y t e n m e m b r a n de r a l t e n Wir t sze l le wird d u r c h das H e r a u s n e h m e n de r Lipoide s t r u k t u r e l l s t a r k geschw~Lcht. ( ~ h n l i c h wie ein Stfick E isen- be ton , aus d e m m a n die Z e m e n t m a s s e he r aus sch l ag en wfirde, welches s ich d a n n n u r n o c h auf das Gerf is t aus E i sens t / i ben s t f i tzen k6nn te . ) Das F r e i w e r d e n der Merozo i ten wird h i e r d u r c h

e r le ich te r t . Der m i t d e n L ipo iden de r E r y t h r o c y t e n m e m b r a n b e d e c k t e Merozoi t w i rd au f se iner W a n d e r s c h a f t n i c h t den A b w eh rk r f i f t en des m e n s c h l i c h e n B l u t p l a s m a s z u m Opfer fallen, so lange er v611ig umhf i l l t ist. D e n n gegen die k6rpe r - e igenen Lipoide w e r d e n Abwehr s to f f e des P l a s m a s o h n e VVirkung sein. A u B e r d e m is t d e n k b a r , d a b ein m i t E r y t h r o - cy t en l ipo iden bek le ide t e r Merozoi t l e ich te r au f de r g l a t t e n AuBenfl / iche eines neuen , n o r m a l e n E r y t h r o c y t e n h a f t e n - b le ib t . Das wohl r e l a t i v l a n g s a m er fo lgende E i n d r i n g e n des Merozo i ten in den n e u e n E r y t h r o c y t e n , bei d e m wahr sche in - l ieh gleichfalls l ipoidl6sende, f e r m e n t a t i v e Krfif te w i r k s a m sin d, wi rd so, t r o t z des s t r 6 m e n d e n 13lutes, gef6rder t . W / i h r e n d des E ind r ingens , n a e h Abs t r e i f en de r Lipoidhfil le, i s t de r P a r a s i t ungesch f i t z t a l len fe ind l iehen Kr / i f ten (Atebr in , Chinin) ausgese tz t . Die zusXtzliche B i l d u n g e iner g e k a m m e r - t en , , F r u c h t k a p s e l " (ScHOF~NER 1") aus M e m b r a n l i p o i d e n h a l t e n wir t r o t z de r k n i t t e r i g e n Massen in Abb. IO, die elek- t r o n e n o p t i s c h die L i p o i d n a t u r a n d e u t e t , ffir unwahrsche in l i ch , da de r L ipo idan te i l d e r M e m b r a n k le iner i s t als de r EiweiB- an t e i l u n d d a h e r k a u m ffir alle Merozo i t en r e i ehen wird .

Die genaue A u s m e s s u n g der Gr6ge de r P i g m e n t k 6 r n e r , de r Bre i t e de r St / inge des R e s t k 6 r p e r e i w e i B n e t z e s sowie de r

Dicke de r Merozoi tenl ipoidhf i l le muB aus fiuBeren Gr f inden v e r s c h o b e n werden .

Zusammen/assung: Die e l e k t r o n e n o p t i s c h e U n t e r - s u c h u n g des B lu tes m a l a r i a k r a n k e r M e n s c h e n b e d i n g t die A n w e n d u n g e iner speziel len Techn ik . Es k o n n t e fest- ges te l l t werden , d ab Plasmodium vivax schon w/ ih rend des E i n d r i n g e n s in e inen E r y t h r o c y t e n h e r d f 5 r m i g das H/ imoglob in u n d diffus die E r y t h r o c y t e n m e m b r a n ver- /~ndert. W / t h r e n d de r W a c h s t u m s p h a s e v e r a n k e r t s ich de r P a r a s i t m i t z a n g e n a r t i g e n Gre i fe rn in de r E r y t h r o - c y t e n m e m b r a n . W / i h r e n d de r Te i lungsvorg~nge sche in t er aus de r E r y t h r o c y t e n m e m b r a n die L ipo ide zu 16sen u n d seine Merozo i ten m i t e iner Lipoidhfi l le zu u m g e b e n . N a c h d e m S p o r u l a t i o n s v o r g a n g b l e i b t yon der a l t e n Zelle als , , R e s t k 6 r p e r " das EiweiBskele t de r E r y t h r o - c y t e n m e m b r a n m i t d e m M a l a r i a p i g m e n t zurfick. De r Merozoi t s t re i f t w ~ h r e n d des E i n d r i n g e n s in die neue Wir t sze l le seine Lipoidhfi l le a b u n d w~tchst d a n n , ge- schf i tz t yon de r n e u e n E r y t r o c y t e n m e m b r a n , i n n e r h a l b des E r y t h r o c y t e n ohne Eigenhfi l le zu e i n e m n e u e n

P a r a s i t e n he ran . Neuere Vors t e l l ungen yon de r Bauweise des n o r m a l e n E r y t h r o c y t e n u n d y o n d en Vorg/ ingen bei de r o s mo t i s ch en H/ imolyse mul3ten b e s p r o c h e n werden .

L i t e r a t u r : 1 ]~/I. V. ARDENNE, Elektronen-~)bermikroskopie. Berlin 194 o. - - 2 t3. v. BORRIES U. E. IRIJSKA, Erg. exakt. Natur- wiss. 19, 237 (194o). - - 8 A. FREY-WYSSLING, Submikroskopische Morphologie des Protoplasma und seiner Derivate. Berlin 1938. - - 4 HALLENBERC.ER, Mfinch. med. Wschr. I916, 16oo. 6 F. JnN6, Klin. Wschr. i942 , 917. __ s H. MAHL, Jb. AEG-Forsch. 7, 43 (194o), - - 7 G. A, MORTOrr RCA-Review 6, Nr 2 (1941). - - s p. M0~LENS, Die Plasmodiden. Leipzig 1921. - - 9 R. RuaE, in KOLLI~-KRAUS-UHLENHUTH, Handbuch der pathogenen Mikro- organismen 7, 2. TI., 863 (193o). - - 18 H. ROSKA, Naturwiss. 27, 287 (1939). - - 11 H. RuSlgA, Dtsch. reed. Wschr. I94x, 28L - - 12 F. SCHAIJDINN, Arb. ksl. Gesdh.amt I9, 169 (19o2). - - 13 W. SCI~OFF- NER, Zbl. Bakteriol. I Orig. io8, 297 (192o). - - la W. SCH/]IFFNER, Dtsch. reed. Wschr. i941, 1241. - - 15 C. WOLpERS 11. I-I. ]~USKA, }(]in. VCschr. I939, lO77 u. I I I I . - 1~ C. WOLPERS, Naturwiss. 29, 4t6 (1941). - - 17 C. WOLPERS U. K. ZWICKAU, 1~O1. haemat . (Lpz.) 66, 214 (1942). - - is C. WOLPERS U. B. LINDEMANN (unver6ffent- lichte Untersuchungen).

Z U R K O N T R O L L E D E S V I T A M I N A - H A U S H A L T E S .

Von

C. DIENST, M. GLEES u n d H. VAN BEBBER. Aus der Medizinischen Klinik (Prof. IZNIPPING) und Augenklinik (Prof. voM HOFE)

der 'Universit~it K61n.

Zur P r t i fung des V i t a m i n A-I-Iaushal tes b e s t e h e n theo- re t i sch ve r sch i edene M6gl ichke i ten .

Die ers te i s t die B e r e c h n u n g der in der N a h r u n g zu- ge f i ih r t en Mengen a n V i t a m i n A bzw. fi-Carotin. Abgesehen