(Aus dem pathologischen Institut des Krankenhauses Berlin-Moabit [Direktor: Prof. Dr. Rudol/ Ja/#].)

Uber die Beeinflussung der intravitalen Farbstoff- ablagerung in den Nieren durch Nierengifte.

Von

Dr. Jos6 Cruz , Sevil la .

(Eingegangen am 19. Juli 1930.)

~ b e r das Sehieksal i n t r av i t a l e ingefi ihr ter Farbs tof fe is t verh~ltnis- mii6ig noch sehr wenig bekannt . E r s t vor kurzem ber ich te te Sommer- /eld aus dem hiesigen In s t i t u t , daB in t r av i t a l gespeicher te Tusche noch 500 Tage hack der I n j e k t i o n in anscheinend u n v e r m i n d e r t e n Mengen im Tierk6rper nachweisbar war. Anderse i t s aber wissen wir, dab be s t immte Farbs to f fe auch aus dem Tierk6rper wieder ausgeschieden werden und da6, wie es zu e rwar ten ist, die Niere fiir diese Ausscheidungen eine grebe Rolle spielt .

So sehen wir, dab die Niere verschiedene Fa rbs to f fe ausscheidet , tei lweise m i t gleichzeit iger Speicherung in den Epi the l ien , teflweise aueh ohne solcke, ein U m s t a n d , der auch aus den Un te r suchungen yon Edvans deut l ieh hervorgeht .

Die Un te r suchungen fiber die v i ta le F~rbung einzelner Nieren- abschn i t t e ha t aueh dadurch Bedeu tung er langt , dab m a n aus ihnen Schliisse auf die F u n k t i o n der einzelnen Nie renabschn i t t e zu ziehen versuchte .

Diese Untersuehungen gehen vor allem auf Heidenhain zurfick, der nach intra- venSsen Injektionen yon Natriumsulphoindigosi~ure bei Kaninchen bereits 10 Mi- nuten nach der Injektion in groBen Mengen kleine Granula in den Zellen der Harn- kan~lehen gespeiehert land, uud zwar fanden sieh diese Speicherungen haupts~ch- lich in don Hauptstiicken; die Bowmanschen Kapseln, die Henleschen Sehleifen, die Sehaitstficke und Sammelr6hrchen btieben frei. Wurden die Tiere erst 1 Stun@ nach der Injektion getStet, so waren alte Zellen frei, der Farbstoff fa~d sieh nur im Lumen der eben genannten Kan/ilehenabschnitte. Heidenhain zieht daraus den SohluB, dab es sioh mn Ausseheidung des Farbstoffes dutch die Zelle der betreffenden Kan/~lchenabschnitte handelt.

Auffallencl ersekien es nun, dab bei all diesen Speieherungs- und Ausseheidungsversuehen die Bowmansehen K a pse ln frei bl ieben, wie aus zahlreichen Untersuehungen , besonders aber aus denen yon Wearn und Richard, hervorgeht . F fir diesen U m s t a n d wurden verschiedene

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Erk l~rungen gegeben (z. B. Nuflbaum', Sobieranski u . a . ) , auf die wir jedoch an dieser Stelle n ich t n~her eingehen k6nnen.

Wich t ig ist aber fiir uns die F rage , ob s tets die gleichen Kan/t lchen- abschni t t e yon der Speicherung bet roffen werden.

Die genaueren Angaben fiber diese Fragestellung verdanken wir Suzuki, der n~eh einer einmaligen Carminspeicherung die Nierenzellen yon Tauben, Kanin- ehen, Ratten und IK~usen untersuchte. Auch er fand, dab die Glomeruli, die Henleschen Schleifen, Schaltstficke und S~mmelrohre stets frei blieben, und dal3 die Ablagerung granular ausschlieBlich in den Zellen der Tubuli contorti erfolgte. Er sah aber, dab auch in diesen der Grad der Ablagerung weitgehend schwamkte, so dal3 er 3 verschiedene Abschnitte unterschied.

Die stiirkste Speicherung sah er in den Kan~lchen, die dicht um die Glomeruli herumlagen, und zwar stets in dem dem Lumen zugekehrten Tell der Zellen; niemals reichte die Speieherung in der Zelle fiber den Kern hinaus. Den n~chsten Grad der Speieherung sah er in den von den Glomeruli etwas entfernteren Kan~lchen, deren Zellen die Speicherung haupts~chlich um den Kern herum zeigten. In den noch welter entfernten Kaniilchen ist die Speicherung nicht sehr ausgedehnt, ziemlieh diffus in dem Protoplasma der ganzen Zelle gelegen. Die Speieherung hat naeh den Angaben yon Suzuki nichts mit pr~iformierten Granula zu tun. Da$ das Carmin nach der Speicherung auch ausgeschieden wird, geht daraus hervor, dab Suzuki Carminzylinder in dem Lumen der Sammelrbhrchen sah. Er glaubt aber, dal3 die Ausscheidung und die Speicherung zwei voneinander vbllig unab- h~ngige Prozesse sind, da er die Ausseheidung schon land, wenn die Speicherung noch gar nicht begonnen hatte, anderseits aber die Speicherung am grSBten war, wenn die Ausscheidmlg schon beendet war. Die Speicherung aber blieb noch nach Monaten bestehen.

Diese wenigen l i terar ischen Angaben m6gen geniigen, u m zu zeigen, dab in den Nieren einerseits die Ausscheidung bes t immte r Farbs to f fe e r fo lg t , andersei ts aber auch granul/ ire Speicherung be s t immte r F a r b - stoffe zus tande k o m m t . Wir haben ferner gesehen, dab gerade aus diesen Befunden Schltisse auf die F u n k t i o n bes t immte r Nie renabschn i t t e gezogen worden sind. Mit Bes t immthe i t k a n n m a n wohl das eine sagen, dal3 die Speicherung und die Ausscheidung ein Vorgang sind, der yon der gesunden, n ieht gesch/tdigten Nierenzelle geleis tet wird. Es is t nun yon Interesse zu sehen, wie sieh in bezug auf die Speicherung gesch£digte Nierenzellen verhal ten . Denn es scheint wahrscheinl ich, dal3 fiir den Fal l , dal3 Abweichungen beobaeh te t werden, diese wiederum Schliisse auf die Ar t der Zellseh~digung zulassen. Wfirde z. B. die Speicherung zunehmen, so mul3 m a n annehmen, dab das AusscheidungsvermSgen der Zelle gesch~digt sei, im umgekehr t en Fa l l aber k a n n m a n vie l le ieht schliel3en, dal3 die Zelle en tweder nicht mehr ims tande ist, be s t immte Farbslboffe aufzunehmen oder aber , dat3 sie durchl~ssig geworden sei und infolgedessen Stoffe, die sonst in ihr zur i ickgehal ten werden, h indurch- t r e t en kSnnen. Es schien daher yon grol3em Interesse, Speicherung und Nierensch~tdigung zu verbinden.

Einige derar t ige Versuche liegen berei ts von Suzuki vor. E r h a t Kan inchen mi t Chrom, Uran und Sub l ima t verg i f te t und danach eine

Z. f, d. g . e x p . M e d . L X X I V . 4 5

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Carmininjektion gemaeht. Er fand, dab in diesen F/illen eine Speicherung in den gesch~tdigten Nierenabschnitten ausblieb.

Da ich in meinen Versuehen feststellen wollte, wie die gesch/idigten Absehnitte sich in bezug auf Speicherung verhielten, so ging ieh so vet , dab ieh den Farbstoff in den Tieren sehon vor ihrer Vergiftung ausgiebig speicherte und dann die Speieherung gleichzeitig mit der Veigiftung fortsetzte. Mir schien diese Form des Vorgehens vorteilhafter, weft ieh gleiehzeitig beobaehten konnte, was aus den schon vorher abgelagerten Farbstoffen geworden ist, und wie sieh die Zelle zu dem neu angebotenen Farbstoff verhielt.

Ich verwandte ftir meine Injektionen das Trypanblau, weil dieses bekanntlich in ausgedehntem MaBe in den Nierenepithelien granuli~r gespeiehert wird. Daneben maehte ieh aueh Versuehe mit Eisenzueker- speieherung, obwohl Eisenzucker normalerweise nieht in den Zellen der Niere gespeiehert wird. Ich wollte aber sehen, ob unter den yon mir gew/~hlten pathologisehen Bedingungen vielleicht eine Speicherung eintritt. Als Gift w/~hlte ich Chrom, Sublimat und Cantharidin. Als Kontrolle wurden jedesmal Tiere gew~hlt, die ebensolang im Versuch wie die Versuchstiere, aber ausschlieBlich gespeichert worden waren. Als Versuchstiere benfitzte ich Kaninchen im ungef£hren Gewicht yon 1500--2000 g. Die ausschlieBlich gespeicherten Kontrolltiere erhielten von einer in Koehsalzl6sung aufgel6st en 2,5O/o igen TrypanblaulSsung 1 ccm, und zwar untersuchte ich ein Tier, das innerhalb 10 Tagen 3 Ein- spritzungen yon je 1 ccm bekommen hatte und dann get6tet worden war, ein anderes Tier, das innerhalb 25 Tagen jeden 2. Tag 2 ccm und ein 3. Tier, alas tiber 2 Monate lang jeden 2. Tag 2 ccm Trypanblau bekommen hatte. Die Speicherung war prinzipiell die gleiche, d .h . es blieben stets die Glomeruli, die Henleschen Schleifen, die Sammel- rohre und die Schaltstticke frei yon Speicherung. Granul/~re SpeJcherung land sich aussehlieBlich in den Epithelien der Tubuli contorti, in der gleichen Art, wie es Suzuki angab, n£miich so, dab in dem ersten Teil die reichlichste Speicherung ausscblieBlich in dem dem Lumen zu- gewandten Teil der Zelle zu finden war. In dem zweiten Tefl ist die Speicherung gering, urn die Kerne herumgelagert, in dem dri t ten Ab- sehnitt fanden sich nur einzelne K6rnchen diffus in der Zelle. Die drei genannten Kaninchen untersehieden sieh j edoeh in dem Grad der Speiehe- rung, indem die Speieherung bei 1/~ngerer Dauer lind gr6Berer Dosierung st/irker wird. Die Zunahme der Speieberung land sieb vor allem in dem ersten Abschnitt, in dem die Speieherung so stark werden kantl, dab die Zellen geradezu mi t Farbstoff vollgepfropft sind. In den zweiten und drit ten Abschnitten ist die Zunabme der Speieherung keine so deutliche.

Entspreehende Kon~rolluntersuehungen habe ieh aueh mi t Tieren mi t Eisenzuckerinjektionen gemacbt. Ich wi~hlte bier eine 33°/0ige Eisen-

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zuekerl6sung und gab sie den Kaninehen intraven6s in einer Menge yon 2 eem. Die Tiere wurden in verschiedenen Zeitabsehnitten getStet., das Tier, das am 1/~ngsten im Versueh war, lebte 2 Monate und bekam 30 Injektionen. Bei keinem dieser Tiere fand sieh in der Niere irgendeine Eisenablagerung, wAhrend sie in Milz und Leber, wie es aueh bekannt ist, in grol]en Mengen gefunden wurde.

Naeh diesen vorbereitenden Kontrollversuehen ging ieh zu den eigentliehen Versuehen fiber. Ieh spritze 15 Tage lang Kanineken yon etwa dem gleiehen Gewieht mit Trypanblau oder Eisenzuekerl6sung, und zwar begann ieh mit Trypanblau mit 1 ecru und stieg naeh etwa 3 Injektionen auf 2 ecru. 15 Tage naeh Beginn der Injektionen, naeh- dem das Tier also 7 Injektionen yon Farbstoff erhalten hatte, begann ich mit der Vergiftung. Trotzdem aber wurden bis zu dem Tod des Tieres die Injektionen yon Trypanblau, bzw. Eisenzueker jeden zweiten Tag fortgesetzt. Als Gift w/~hlte ieh in der ersten Reihe eine Chrom- s~urel6sung, die ieh in den einzelnen Versuehen versehieden dosierte, mn die Tiere versehieden lang am Leben zu erhalten. Zun~ehst gab ieh einem Tier 1 ecru einer 13°/0igen Chroms~urelSsung; dieses Tier wurde 2 Tage darnaeh tot aufgefunden. Der Speieherungsbefund an den Nieren dieses Tieres untersehied sich in keiner Weise yon dem der Kon- trolltiere. Bei einem zweiten Tier, das 2 Einspritzungen yon 0,75 eem einer 13°/0igen Chroms~Lurel6sung erhalten hatte, und das 5 Tage naeh der 1. Chroms~m~einjektion, einen Tag naeh der 2. gestorben war, land sieh ausgedehnte Verfettung in den Zellen der Tubuli eontorti, zahlreiehe Zellen sind abgestoi~en und liegen im Lumen der HarnkanMehen. Die Speieherung ist auffallend gering, in dem 2. und 3. Absehnitt der Tubuli eontorti sind kaum einige TrypanblaukSrnehen zu linden. In dem ersten Tefl ist sie reiehlieher, abet aueh wesentlieh geringer als bei den Kontrolltieren. Weitere Tiere, die ebenso behandelt worden waren, verhielten sieh genau so. Zwei weitere Tiere erhielten 5 Einspritzungen yon 0,5 cem der gleichen LSsung und starben erst 10 Tage naeh Beginn der Vergiftung. Die Ver£nderungen waren hier wesentlieh ausgedehnter, es fanden sieh reiehlieh zerfallene und abgesto6ene Epithelien in den Tubuli eontorti, die in den SammelrShrehen geradezu Zylinder bildeten. Eine Trypanblauspeieherung ist bei diesen Tieren kaum zu sehen, nut im ersten Absehnitt sind einige K6rnehen naehweisbar, im zweiten und dritten Teil fehlen sie ganz. Den gleiehen Befund zeigten zwei weitere Tiere, die w~hrend 20 Tagen 10 Einspritzungen von 0,25 eem der gleiehen L6sung erhalten hatten. Hier land sieh fiberhaupt keine Speieherung. Schlieglieh injizierte ieh einem weiteren Tier yon einer nur 1 °/0igen Chrom- s~Lurel6sung w~hrend 45 Tagen zun/~ehst 0,25 cem, die bei jeder weiteren Dosis anstieg bis zuletzt 2 ecru. Bei diesem Tier waren die Ver/knderungen der Niere wesentlieh geringer, nut wenig Epithelen waren abgestogen, die Zellen der Tubuli vielleieht etwas gesehwollen. Die Speieherung

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690 Jos6 Cruz :

war hier deutlich vorhanden, und zwar in einem Grad, wie es vieHeicht einem gewShnlich mit Trypanblau gespeicherten Tier, das 3 oder 4 In- jektionen bekommen hatte, entsprach.

Die Versuche mit Eisenzucker wurden in genau der gleichen Weise ausgeftihrt wie mit Trypanblau. Die Ver£nderungen gliehen i,ffolgedessen vollkommen den der anderen Tiere, nur fanden wit bei keinem der Tiere irgendwelche Eisenablagerungen.

Ich babe dann dieselben Versuche wie mit Chrom mit Sublimat durchgefiihrt und habe auch bier versehiedene Dosen gew/~hlt. Ein Tier bekam 0,25 ecru einer 1 °/0igen SublimatlSsung und starb bereits 2 Stunden nach der Injektion. Bei diesem Tiere land sich die Speicherung in genau der gleichen Weise wie bei den Kontrolltieren. Ein weiteres Tier bekam whhrend 7 Tagen 2 intravenSse Injektionen yon 0,25 ccm und 2 sub- cutane Injektionen von 2 ccm einer l°/oigen SublimatlSsung. 7 Tage naeh Beginn der Vergiftung wird das Tier tot aufgefunden. Trypanblau- speicherung fand sich nur in Form ganz vereinzelter K6rnchen in den Tefl der Tubuli eontorgi 1. Grades, die noch relativ gut erhalten war. Auch bei zwei weiteren Tieren, von denen das eine w/~hrend 10 Tagen 5 intravenSse Injektionen yon 0,2 ccm und das andere w/~hrend eines Monates 15 intravenSse Einspritzungen der gleichen LSsung erhalten hatte, land sich keinerlei Speieherung. Auch bei mit Sublimat ver- gifteten und mit Eisenzueker gespeicherten Tieren wurde eine Speiche- rung nicht gefunden.

Nit Cantharidin habe ieh nur 4 Versuche gemacht. Die Tiere erhielten subcutan 0,1 ccm einer l°/0igen LSsung yon Cantharidin in Essig~ther. Alle Tiere waren nach 2 Tagen tot. Bei diesen Tieren fand sich keine Abweichung in der Farbstoffablagerung gegeniiber den Kontrolltieren.

Meine Versuche haben also folgendes ergeben: Bei Speieherung yon Kaninehen mit Trypanblau land sich eine feinkSrnige Farbstoffablagerung in den Epithelien der Tubuli contorti, und zwar entspricht die Ablagerung vollkommen der, wie sie Suzuki fiir die Carminablagerung beschrieben hat: in den Kan/~lchen 1. Ordnung reichlich Speieherung, und zwar liegen die Ablagerungen in der dem Lumen zugekehrten Seite der Zelle, in den Kan/flchen 2. Ordnung sp/~rliche Ablagerung um die Kerne herum, in den Kan/~lchen 3. Ordnung geringgradige Ablagerung diffus in der Zelle. Die Ablagerung in den Kan/~lchen 1. Ordnung nimmt mit steigender Dosis und zunehmender Zeit zu. Injiziert man mi t Trypanblau gespeicherten Kaninchen Calcium Chromatum, so finder sieh bei Tieren, die die Vergiftung einige Zeit iiberleben, keinerlei in den Nieren abgelagerter Farbstoff. Es wird also yon derart vergifteten Tieren nicht nur kein Farbstoff gespeichert, sondern auch das schon vorher gespeicherte Trypanblau wird von den Zellen wieder abgegeben. In dieser Abgabe des Farbstoffes und ira Fehlen weiterer Speicherung ist also ein Hinweis auf die Zellsch/~digung zu sehen. Tiere, bei denen

Ober die Beeinflussung der intravitalen Farbstoffablagerung usw. 691

die Speicherung langsam fiber groGe Zeitr/~ume kin erfolgte, die also Zeit batten, sieh an die Vergiftung zu gewkhnen, bleibt eine Speieherung bestehen, die allerdings wesentlick geringer ist, als bei gleieh lang bekandelten Kontrolltieren. Gerade dieser Befund beweist, dab die T/~tigkeit der Speieherung ein Prozel3 ist, dcr mit der Zellt/~tigkeit auf das engste verknfipft ist, und dcr auch graduell abh~ngt yon dem Grad der Zellseh/~digung.

Tiere, die mit Eisenzueker vorbehandelt und mit den gleiehen Dosen Calcium chromatum behandelt wurden, zeigen keinerlei Speiehcrung. Dieser Befund war naek den Befunden der ersten Versuchsreihen dureh- aus zu erwarten, da Eisenzucker aueh normalerweise niekt in den Nieren- epithelien gespeiehert wird.

Nieht ganz so eindeutig wie bei den Versuehen mit Calcium chromatum war das Ergebnis bei Tieren, die neben der Speieherung mit Sublimat vergiftet wurden. Allerdings fehlt auch bier die Speicherung, doeh waren die Zerstkrungen an den Nieren stets so hoehgradig, daG schon dadurch das Fehlen der Speicherung zu erkl~ren ist. Ieh konnte jedoch aueh in solehen F~llen, wo die Zellen besser erhalten waren, sehen, daG aueh hier eine Speicherung nieht erfolgte, so da6 ick reich zu der Annahme bereehtigt halte, dag auch kier die Speicherungsf£higkeit der Zelle unter der Einwirkung des Giftes verlorenging. Bei Cantharidin- vergiftung habe ieh den EinfluG auf die Speieherung vcrmiBt. Doeh glaube ieh, dag dieser Befund dadureh zu deuten ist, dab die wenigen Tiere, die ieh mit Cantharidin vergiftet habe, zu sehnell gestorben sind. Bei den Tieren, die in den anderen Versuehsreihen sekr bald naeh dcr Vergiftung gestorben sind, babe ieh gleiehfalls einen EinfluB auf die Speicherung nieht geseken.

Zusammen[assend kann ick also sagen, dab die Nierenepitkelien unter der Einwirkung von Giften die F~kigkeit zur Speicherung ver- lieren und bereits gespeiekerte Farbstoffk6rnehen abstoBen. Ich glaube daher sagen zu k6nnen, da6 die Farbstoffspeieherung einen gewissen Gradmesser darstellt, aus dem man den Grad der Nierensch&digung im Experiment ablesen kann. Anderseits seken wir aus diesen Versuchen, dag die Ablagerung granul~ren Farbstoffes in den Zellen der Tubuli contorti der Niere Intaktkei t dieser Zellen voraussetzt. Trotzdem glaube ieh nicht, dab es sick bei der Spcicherung um einen aktiven Prozei3, etwa nach Art der Pkagocytose handelt, vielmekr kommt die Ablagerung, wie dies auch schon yon Homuth, Radt u.a . ausgesproclaen worden ist, durck einen Ausf£11ungsprozel3 zustande. Das Fehlen der Speiekerung in den Nierenzellen nach der Gifteinwirkung besagt also, daG die proto- plasmatische Zusarnmensetzung der Zelle so ge/~ndert sein mug, dab jetzt eine derartige Ausf/~llung nicht zustande kommen kann.