Acta Medica Scandinavia: Vol. CI, fasc. IV-VI, 1939.

(Am dem Stengard Krankenhaus zu Helsingfors, Medizinische Abteilung, Professor W. Kerppola.)

Chondroitinschwefelsiuren, Heparin, Albuminurie, Amyloid und Serurnproteine.

Von

M. CH. EHRSTRUM.

(Bei der Rcdaktion am 8. Juni 1939 eingegangen.)

Das Auftreten von Chondroitinschwefelsaure im Harn bei ortho- statischer- und Stauungsalbuminurie ist allgemein bekannt. Weni- ger bekannt ist die von Pollitzer nachgewiesene Tatsache, dass Chondroitinschwefelsaure im Harn auch bei Infektionskrank- heiten wie Angina, Chorea minor, Abdominalthyphus und in pleuritischen Exsudaten angetroffen wird. Die Ursache und Be- deutung des Auftretens von Chondroitinschwefelsaure bei diesen Zustiinden ist vorlaufig unbekannt. Pollitzer’s Auffassung, dass Nsich die Chondroitinschwefelsaure im Gewebe als Produkt des ent- zundlichen oder degenerativen Untergangs von Zellen, und zwar in erster Linie von Endothelzellen bildet)), scheint fur einige Falle Berechtigung zu haben, ist aber vorlaufig nur eine Hypothese.

Umstritten und ungelost ist auch die Frage der Rolle der Chon- droitinschwefelsaure bei der Amyloidbildung (siehe Schmiedeberg; v. Bonsdorff). Chondroitinschwefelsaure ist in Amyloidsubstanz nicht konstant angetroffen worden, ein ursachlicher Zusammen- hang erscheint jedoch wahrscheinlich. Moglicherweise spielen hier- bei die eiweissfallenden Eigenschaften der Chondroitinschwefel- saure eine Rolle.

552 M . CH. EHRSTRSM.

Die Chondroitinschwefelsaure hat aber auch andere Ankniipfungs- punkte an die Medizin. Sie ist aus einer Hexosamine- und einer Schwefelsaure-Gruppe (Jorpes) zusammengesetzt und besitzt infolgedessen chemische Eigenschaften, die einer Kohlehydrat, Stickstoff und Schwefel enthaltenden Substanz zukommen.

Nahe verwandte Stoffe wie beispielsweise Chondroitinpolyscliwe- felsaure und Mucoitinschwefelsaure sind in dem Organismus recht weit verbreitet und fur ihn von grosser Bedeutung. So ist das Heparin eine Mucoitinpolyschwefelsaure (Jorpes) und iibt eine koagulationshemmende, Antiprothrombin-Wirkung aus.

Bei einer ganzen Reihe konjugierter Proteine (Proteiden) he- steht die prosthetische Gruppe aus Chondroitinschwefelsaure oder einer ihr verwandten Arten. Der Proteinteil des konjugierten Protei- nes ist von wechselnder Art und in vielen Fallen von vorlaufig un- bekanntem Charakter.

Die in der Literatur gewohnlich genannten derartigen konjugier- ten Proteine (Proteiden) sind Mucine (Protein + Mucoitinschwefel- saure) in den schleimigen Sekreten wie beispielsweise Saliv, Chondro- mucoide (Protein + Chondroitinschwefelsaure) im Knorpel, Tendo- mucoide in Sehnen, Osseomucoide in Knochen, Choriomucoide in der Haut, Ovimucoide in Eiern und Seromucoide im Blutserum (Hawk, Oppenheimer).

Es ist ausserdem bekannt, dass unter normalen und pathologi- schen Verhaltnissen, bei dem intermediiiren Stoffwechsel, im Blut und Harn ein Teil Stoffe auftreten, deren Natur wenig bekannt ist, zu deren Eigenschaften aber gerade ihre reduzierende Fahig- keit und ihr kombinierter Kohlehydrat-, Stickstoff- und Schwefel- gehalt gehoren.

So enthalt der normale Harn 0.05-0.15 % reduzierende (nicht fermentable) SUbStaR%eR. Zum mindesten ein Teil von ihnen besteht aus den hinsichtlich ihrer Natur unbekannten, reduzierenden (aller- dings nach Hydrolyse) und schwefelhaltigen Oxy-, Anfozy- U R ~

Alloqproteinsiiuren. (Hawk) Im Blut hat Grevenstukahnliche Stoffe nachgewiesen. Er zeigte, dass bei Hydrolisierung von Blut mit schwacher Mineralsaure vor der Eiweissausflillung, seine Reduktions- kapazitat uber das hinaus gesteigert wird, was fermentable reduzierende Stoffe bedingen. Diese Reduktionskapazitat ist bei Infektionen, Carzi- nom, Nephriten, Lebercirrhose und Uramie, weiterhin gesteigert. Grevenstuk glaubt, dass es sich um Aminozucker handelt, der von dem

CHONDROITINSCHWEFELSAUREN, H E P A R I N , A L B U M I N U R I E , USW. 553

Eiweiss abgespaltet wurde. Es ist moglich, dass der von Stepp beschriebene Resikohlensfoff Beriihrungspunkte rnit Grevenstuk's Stoffen hat. Stepp fand die Restkohlenstoff (ebenso wie Grevenstuk die Reduktionskapazitat) bei Infektionen, Carzinom, Lebercirrhose und Uramie gesteigert. Er nahm an, dass sie aus Zucker plus unbekannte Stoffe aufgebaut ist. Er nennt auch Chondroitin- schwefelsaure als eine Moglichkeit.

Es zeigte sich, was weiter erwahnt werden muss, dass raffinierte Serumalbumirie und Globuline wechselnde Mengen Kohlehydrate enthielten [vermutlich Polysacharide, aus Glykosamine und 2 Mole- kiilen Mannose oder Galaktose (Rimington) zusammengesetzt], dass die reduzierenden Substanzen des Blutes, die nicht Glykose sind, schwefelhaltig zu sein scheinen (Glutathion, Thionein?) (Hawk) und schliesslich, dass die Schwefelausscheidung im Harn bei Fieberzustanden und' iiberhaupt bei allen Krankheiten rnit gestei- gertem Organzerfall zunimmt.

Die Chondroitinschwefelsaure und ihre chemischen Verwandten haben also Beruhrungspunkte rnit verschiedenen physiologischen und pathophysiologischen Vorgangen, wie einige Albuniinurien, Amyloid- bildung, Blutkoagulation und Stoffwechsel bei Infektionen. Von u. a. diesem Gesichtspunkten ausgehend habe ich eine experimentelle Untersuchung mit Chondroitinschwefelsaure und spater rnit Heparin vorgenommen. Die Fragestellung enthielt folgende Hauptpunkte:

1. Welche Rolle spielt die Chondroitinschwefelsaure bei Albu- minurie?

2. 1st es moglich, amyloidartige Substanzen mit Hilfe von Chondroitinschwefelsaure herzustellen?

3. Kann Chondroitinschwefelsaure einen Zusammenhang rnit der Entstehung von Hyperglobulinamie haben? Die Motivierung dieser Frage war das Auftreten von Amyloid und Hyperglobulin- amie unter gleichartigen klinischen Umstanden.

4. Existiert ein Zusammenhang zwischen Chondroitinschwefel- saure (und damit verwandten Substanzen) und den sogenannten Globulinreaktionen bei Infektionskrankheiten?

I. Es war theoretisch denkbar, dass das Auftreten von Chon- roitinschwefelsaure im Harn bei orthostatischer und bei Stauungs- albuminurie darauf beruhen konnte, dass die Ausscheidung von Chondroitinschwefelsaure durch die Nieren Albuminurie zur

554 M. CH. BHRSTROM.

Folge hatte. Um dieses zu ermitteln, wurde Chondroitinschwefel- saure (Calciumsalz) 1 einer Reihe Versuchspersonen intravenos eingespritzt, In keinem Falt enfstand Albuminurie. Es zeigte sich, dass 0.05 g Chondroitinschwefelsaure (5 cms 1 %ige Losung) durch die Nieren im Laufe von 1 34-2 Stunden ausgeschieden wurde. (Nachwcis im Harn mit Essigsaure und 1 %iger Blutserumlosung.) Bei einigen Versuchen wurde gleichzeitig Histamin subkutan ge- geben. Nach Bing kann namlich Histamin infolge Glomerulus- permeabilitatszunahme Albuminurie hervorrufen. Es gelang iueder bei Normalpersonen noch bei Hypertonikern Albuminurie mit Hisfa- min oder kombinierten Histamin- und Chondroifinschwefelsaure- injektionen heruorzurufen. Auch eine vorhandene Albuminurie wrtrde durch Hisfamin und Chondroifinschwefelsaure nichf gesfeigerf.

Die Experimente gaben also auf die Frage der Moglichkeit einer primaren Chondroitinschwefelsaureausscheidung rnit dadurch be- dingter sekundarer Albuminurie eine negative Antwort. Hieriiber hinaus Marten sie anch nicht die Frage beziiglich der Rolle der Chondroitinschwefelsaure bei Albuminurie.

11. Eine Mischung von normalem Menschenblutserum und 1-10 % Chondroitinschwefelsaures Calcium wurde unter sterilen Kautelen 1 Stunde bis zu 2 Monaten aufbewahrt. Ein Teil der Proben wurden vor der Aufbewahrung auf Wasserbad zu Knorpelkonsistenz ein- getrocknet, der Rest nach der Aufbewahrung. Als Kontrolle wurde Serum ohne Chondroitinschwefelsaure auf gleiche Weise behandelt.

Die knorpelartige Masse wurde rnit Amyloidfarbungsmethoden untersucht. Es zeigte sich, dass sich das eingetrocknete Serum rnit steigendem Chondroitinschwefelsauregehalt und zunehmender Auf- bewahrungszeit mit Jod braun farbte, rnit Jod und Schwefelsliure eine blau; und griine Farbung aufwies. Demgegenuber wurde mif Mefhylenvioleff keine Mefachromasie erzielt, d . h. keine rosa- oder rofvioleffe Farbung. Die braune Farbe bei der Jodfarbung hatte auch nicht die intensive Mahagonifarbe wie bei natiirlichem Amyloid. Die Serum-Chondroitinschwefelsauremischung war bei einigen Experimenten mit menschlichem Knochenmark oder rnit feinver- teilter Kalbslunge und Kalbsleber vermengt. Diese Mischungen ergaben gleichartige Farbungen.

1 Bei allen Versuchen wurde das Calciumsalz der Chondroitinschwefelsilure benutzt.

C H O N D R O I T I N S C H W E F E L S ~ ~ U R E N , H E P A R I N , A L B U M I N U R I E , usw. 555

Nach Schmiedeberg kommt Metachromasie mit Methylen- violett nicht bei allen Formen von Amyloid vor, wie auch die Jod- reaktion bei Vorhandensein von Methylenviolettreaktion fehlen kann. Es ist deshalb unmoglich, aus diesen Experimenten Schluss- folgerungen zu ziehen; sie mogen vorlaufig fur sich selbst sprechen.

111. Amyloid und Hyperglobulinamie sind biologische Abnormi- taten, die bei gleichartigen Krankheitsprozessen angetroffen wer- den. In erster Linie mogen die chronischen Infektionen genannt werden, die durch Lues, Tuberkulose, und verschiedene Kokken- mikroorganismen verursacht sind, alsdann bosartige Geschwulste mit organischem Zerfall.

Die Bedeutung der Chondroitinschwefelsaure bei Amyloid lenkt die Gedanken auf die MGglichkeit eines urslchlichen Zusammen- hanges auch zwischen Chondroitinschwefelsaure und Hyperglobulin- amie. Ueber derartige Versuche in vitro habe ich friiher berich- tet. (5) Hier moge also wiederholt werden, dass bei Hinzufiigung von Chondroifinschwefelsaure in verschiedenen Konzenfrafionen zu Menschenserum bei einem Teil der Falle eine Vergrosserung der Globulinfrakfion, spezielf der Euglobulinfrakfion, bei der Aussalzung mit Natriumsulfaf (nach Howe) herbeigefiihrf wird. (Siehe Tab. I.) Diese isf jedoch bei weifem nicht konstant und es kann infolgedessen n ichf als allgemeingiilf ig befrachfef werden, dass Chondroifinschwefel- siiure zu einer Vergrosserung derjeniyen Proteinfrakfion fiihrt, die gemass alt hergebrachfem Gebrauch Globulinfrakfion genannf wird.

Diese meine Experiniente haben Ahnlichkeit mit Fischer’s gleich- artigen Heparin-Experimenten. Fischer fand bei seinem ersten Versuch, dass Heparinzusatz zum Serum die ausgesalzene Globulin- fraktion vergrosserte. Sein Versuchsprotokoll lasst ahnen, dass dieses der Fall mit der Euglobulinfraktion war. Spater hat er aber selbst, wie auch andere Kontrollforscher (siehe Fischer’s Arbeiten) die Aussalzungsresultate nicht belegen konnen, ist vielmehr in seinen spateren Arbeiten von seiner Auffassung abgekommen, dass Heparin die Fahigkeit besitzt, die Aussalzungsverhaltnisse der Serumproteine in der Richtung auf eine Vergrosserung der Globulin- fraktion zu beeinflussen. Er findet aber, dass Heparin den Albumi- nen einen Teil der Globulineigenschaften verleiht, und spricht die Auffassung aus, dass die ))globulinisierende)) Fiihigkeit des Heparins auf dessen sauren Eigenschaften beruht, die den isoelektrischen

556 M. CH. EHRSTROM.

I 1 77:; 5.2 I 4.8

I1 7.0 5.0 I1 6.9 4.8 I1 7.5 4.5

111 7.5 4.9 I11 7.6 5.0 111 7.8 4.3

IV 7.7 5.2 IV 7.6 5.1 IV 7.7 5.2

V 8.1 5.1 V 8.0 5.4 v 8.0 5.3 V 7.8 5.3

VI 7.9 4.9 VI 8.0 5.0 VI 7.9 5.1 VI 7.9 5.0

VII 7.4 3.7 VII 8.0 3.9 VII 8.1 3.8 VII 8.2 4.0

VIII 7.3 5.3

im Serum

1.8 0.5 I 0 2.2 I 0.2 I 3 %

2.0 0.2 0 2.1 0.4 3 % 3.0 0.8 5 Yo

2.6 0.3 0 2.6 0.5 3 % 3.5 1.0 5 %

2.5 0.7 0 2.5 0.4 3 % 2.5 1.0 5 %

3.0 1.2 0 2.6 1.0 1.5 % 2.7 1.2 3 % 2.5 0.9 5 %

3.0 1.2 0 3.0 '1.2 1.5 % 2.8 1.2 3 % 2.9 1.4 5 %

3.7 1.4 0 4.1 1.8 1.5 Yo 4.3 2.2 3 % 4.2 2.1 5 %

2.0 0.4 0

T.P. = Totalproteine. A.P. = Albuminproteine. G.P. = Globulinproteine. Eug1.P. = Euglobulinproteine. % Ch.schw.s. im Serum = % Chondroitin- schwefelslurezusatz zum Serum.

IX 8.0 5.4 2.6 IX 8.3 4.6 3.7 IX 8.6 4.4 4.2

x 8.3 3.2 5.1 2.0 x 8.1 3.1 5.0 2.1

8.1 3.1 5.0 1.9 7.7 3.3 4.4 1.7

0 1.5 % 3 %

0 1.5 % 3 % 5 %

C H O N D R O I T I N S C H W E F E L S ~ ~ U R E N , HEPARIN, A L B U M I N U R I E , usw. 557

Punkt der Albumin und somit auch ihre Ausfallungseigenschaften nach der grobdispersen Seite verschieben.

Die Tabelle zeigt, dass bei einigen Fallen der Zusatz von Chon- droitinschwefelsaure zu dem Blutserum die Aussalzungsverhalt- nisse teils in der Richtung zu einer Vergrosserung der ganzen Globu- linfraktion, teils in der Richtung zu einer Vergrosserung der Euglo- bulinfraktion zu verandern scheint. Sera mit hohen Globulin- werten stammen von Patienten mit Infektionskrankheiten her.

Wir wissen schon von Moll’s Experimenten her, dass eine saure Reaktion den Albuminen Globulineigenschaften verleihen kann. Moll erhielt aus dem Serum bei der Aussalzung eine reichlichere Globulinausbeute, nachdem er das Serum mit Essigsaure angesauert hatte. Diese Moll’schen ))Globuline)) verursachten vie1 Diskussionen, wurden aber schliesslich abgelehnt, als es sich herausstellte, dass sie die chemischen Eigenschaften des sNormaleGlobulins nicht besassen (Hammarsten u. a.). Spater zeigte Geill, dass eine Ver- schiebung des Serum-PH nach der sauren Seite hin die durch Aus- salzung mit Ammonium- oder Natriumsulfat erhaltene ))Globulin- fraktiono successive vergrossert. Veranderungen in den Aus- salzungsverhaltnissen entstehen jedoch erst unter einem P, von 5.4. Zu so einem niedrigen P, gelangt man nicht durch Heparin und auch nicht durch Zusatz von Chondroitinschwefelsaure. De facto verschiebt sich das Serum-P, durch diese Stoffe nur unbe- deutend - ca. 0.3 - wie aus den in der Tabelle Seite 558 u. 559 wiedergegebenen Resultaten meiner Untersuchungen hervorgeht.

Man kann also auf verschiedene Weise die s. g. Aussalzungs- reaktion bei den Serumproteinen verandern, d. h. man kann die ,Globulinfraktiono kiinstlich vergrossern. Dieses kann immer durch Ansauerung des Serums geschehen und zuweilen (unter besonderen Umstanden?) durch Zusatz van Heparin oder Chondroi- tinschwefelsaure.

Vorlaufig wissenwir aber sehr wenig von diesen kunstlichen Globu- linen. Die Moll’schen Globuline entsprachen nicht der Definition der Chemiker fur das Wort Globulin. Fischer’s Heparin-Albumin- Globulin erwies sich in Svedberg’s Ultracentrifuge im Besitz der Eigenschaften der Albumine, nicht der Globuline (siehe Fischer’s Arbeiten). Wenn wir aber im klinischen Gebrauch von ))Globulinen)) sprechen, bedeutef das nichfs anderes, als die Serumprofeinfrakfion, die durch Halbsattigung mif Ammoniumsulfut oder Siitfigung rnit

558 M. CB. E B R S T R O M .

Natriwnsulfat ausgesalzen wird. Die Experimente von Moll, Geill, Fischer und mir zeigen, dass wir vorriiufig mit der MSglichkeit rechnen konnen, dass in einem gegebenen FaZl von durch Aussalzung konsta- fierier Hyperglobulinamie die Globulinzunahme nicht a priori eine nwirklichen Globulinzunahme zu sein braucht, sondern auf einer Ver- anderung der Aussalzungsreaktion beruhen kann. Eine Antwort auf diese Frage konnen nur lange und zeitraubende chemische sowie physikalische Untersuchungen der Globulinfraktionen bei verschie- denen Fiillen von Hyperglobulinamie geben.

IV. Die Fahigkeit der Chondroitinschwefelsure und des Hepa- rins, in einigen Fallen die Aussalzungsreaktion des Serums zu beein- flussen, veranlasste mich zu untersuchen, in wieweit Serum mit Zusatz dieser Stoffe die s. g. Globulinreaktionen gibt. In einer vor- laufigen Mitteilung habe ich gesagt, dass ein Zusatz von chondroitin- schwefelsaurem Calcium zu Serum oder Citratblut folgendes ver- ursacht:

1) Eine positive Formol-Gel-Reaktion. 2) Eine positive 9Takata)bahnliche Reaktion. 3) Eine Steigerung der Senkungsreaktion des Blutes. 4) Eine Koagulation des Serums bei relativ niedriger Tempera-

tur.

1. Formol-Gel-Reaktion. In der untenstehenden Tabelle wird das Verhaltnis eines Normalserums bei Zusatz von Chondroitin- schwefelsaure und Formalin wiedergegeben. Die letzte Kolumne enthalt die P,-Werte der Mischungen vor der Formalinreaktion:

Serum Formol-Gel PH Serum ohne Ch0ndr.schw.s. negativ 7.66

mit 5 % n positiv nach 2 Min. 50 Sek. 7.38 D 8 2.5 % u $ # 45 Min. 7.45 u 1.25 % D B * 4 St. 10 bfin. 7.52 i ) e 0.65 % u negativ 7.62 8 s 0.3 % s negativ 7.66

Da Grund zu der Annahme vorlag, dass eine Ansluerung des Serums auch eine positive Formol-Gel-Reaktion hervorrufen konnte (vergleiche Moll’s und Geill’s Aussalzungsversuche nach der An- sauerung), wurde das Serum mit Essigslure angesauert und an die- sen Proben die Formol-Gel-Reaktion ausgefiihrt. Die Resultate gehen aus folgender Tabelle hervor:

CHONDROITINSCHWEFELSAUREN, HEPARIN, A L B U M I N U R I E , usw. 559

Serum Formol-Gel PH Serum

D

D

I)

3

n I)

n S

I)

D

ohne mit

I)

I)

D

D

* D

m

* 8

Essigsaure negativ 7.62 n positiv nach 45 Sek. 2.84 I) n Q 5 Min. 40 Sek. 3.08 n Q u 11 St. 40 Min. 3.70 n V D 11 St. 10 Min. 4.67 I) a D 11 St. 10 Min. 5.09

* negativ 6.20 x negativ 5.85

x negativ 6.37 n negativ 7.05

negativ 7.48

Versuche mit Salzsaure und Zitronensaure ergaben gleiche Resultate, d. h. bei einer Verschiebung der PH nach unten, unter 5, wurde eine posifiue Formol-Gel-Reakfion erzielt. Bei einer PH iiber 5.09 verblieb die Reaktion neghtiv.

Die PKWerte, bei denen die Reaktionen nach der Ansauerung positio wurden, liegen wesentlich niedriger, als die P,Werte, die bei Zusatz von Chondroifinschwefelsaure zu dem Serum erzielt wurden.

Die positive Formol-GeZ-Reaktion mit Chondroifinschwefel- saure scheint also durch die P,-Verschiebung (Sauregrade) nichf bedingt zu sein.

Ein Zusatz von Leuzin, Alanin, Zystin und Glykosaminchlor- hydraf rief keine positive Formol-Gel-Reaktion hervor.

Dagegen verhielt sich Serum mif Zusatz uon H e p a r i n in genau der gleichen Form wie Chondroitinschwefelsaure-Serum. Die Resultate gehen aus folgender Tabelle hervor:

Serum Formol-Gel-Reaktion PH

Serum ohne Heparin negativ 7.66 a D 5 % D positiv nach 14 Min. 30 Sek. 7.55 x o 2.5 P a a 1 St. 55 Min. 7.62 D n 1.25 D m 8 14 St. 14 Min. 7.64 Y * 0.65 D negativ 7.66 x x 0.3 I) negativ 7.66

Es zeigte sich also auch bei diesen Versuchen, dass eine geringe P,,-Verschiebung keine Bedeutung fur die Entstehung der positiven Formol-Gel-Reaktion haben kann.

2. Takata-Ara Reaktion. In meiner obenerwahnten vorlaufigen Mitteilung habe ich gezeigt, dass die Takatareagenz eine Fallung in

560 M. CH. EHRSTROM.

dem Serum hervorru f t , dem Chondroitinschwef elsaure beigemengt is f . Fortgesetzte Untersuchungen haben gezeigt, dass dieses nicht auf der leichten Ansauerung des Serums beruht, die vermittelst Chon- droitinschwefelsaure vor sich geht, weil eine Ansauerung mit Essig- oder irgend einer anderen Saure auf weit niedrigere P,-Werte keine positive Takata Reaktion hervorruft.

Heparin hat den gleichen, aber vie1 schwacheren Effekt, was ails

nachstehender Tabelle hervorgehf: Serum Takata-Ara-Reaktion PH

Serum ohne Heparin Keine Ausflockung 7.66 * mit 5 yo Y Ausflockung in 4 Rohren 7.55 1) u 2.5 % Ausflockung in 2 Rohren 7.62 H u 1.25 Keine Ausflockung 7.64 u H 0.65 % I) Keine Ausflockung 7.66 u u 0.3 % u Keine Ausflockung 7.66

Ein Zusatz von 5 yo Heparin ergibt eine Ausflockung in 4 Roh- ren, wahrend die gleiche Menge Chondroitinschwefelsaure eine Ausflockung in allen Rohren ergab.

Die Fallungen bei Chondroitinschwefelsaure- und Heparin- serum-Proben haben verschiedenes Aussehen. Wiihrend die ,Hepa- rin-Takata-Ara-ReaktionseFallung das gleiche Aussehen wie bei einer maturlichen)) positiven Takata-Ara-Reaktion hat, ist die aChondroitinschwefelsaure-Takata-Ara-ReaktionseFlllung mehr feindispers. Kontrollversuche mit Chondroitinschwefelsiiure ohne Serum plus Takata-Ara Reagenz zeigten, dass die Chondroitin- schwefelsaure von dieser Reagenz gefallt wird. Die in Serumlosung erhaltene Fallung ergibt jedoch eine Biuretreaktion, was dafiir spricht, dass zum mindesten eine gleichzeitige Fallung von Eiweiss vor sich geht.

3. Senkungsreaktion. Wie obenerwahnt, habe ich zeigen kon- nen, dass ein Zusatz von Chondroitinschwefelsaure zu Citratblut die Senkungsgeschwindigkeit der roten Blutkorper steigert. Fol- gende Beispiele mogen angefuhrt werden:

Senkungsreakt. mit normalem Ctratblut 2 mm/l St.

n u x D + 7 r D * 9 o u N

D U P u + 5 mgCh.sll.8 cm’l 39 Y

x U H u +10 # u D 122 N

x D U D + 2 0 r * 124 D u

1 Ch.s. = Chondroitinschwefelsiiure.

C H O N D R O t T I N S C H W E F E L S h U R E N , H E P A R I N , ALDUhlIIYlJRIE, USW. 561

Der Schwellenwert fur den Chondroitinschwefelsduregehalt des Blutes, der eine Steigerung der normalen Senkungsreaktion herbei- fiihren kann, scheint bei 100 mg yo zu liegen. Da dieses ca. 5 g Chondroitinschwefelsaure auf 5 Liter Blut entspricht, habe ich nicht riskiert, in vivo durch intravenose Applikation eine kunstliche sChondroitinsenkungsreaktion)) herbeizufuhren. Kleinere Mengen Chondroitinschwefelsaure haben auf die Senkungsreaktion nicht s teigernd eingewirkt.

H e p a r i n hat den gZeichen Effekt auf die Senkungsreakfion wie Chondroitinschwefelsaure. Die Deutschen ' Stortz und Schlungbaum machten auf den Umstand aufmerksam, dass Heparin die Sen- kungsgeschwindigkeit steigert, was aber nicht beachtet wurde. Bei meinen Versuchen bin ich, ohne hiervon zu wissen, zu dem gleichen Resultat gekommen. Beispiele fur Senkungsreaktionen mit Heparin, mit und ohne Citrat, gehen aus nachstehender Tabelle hervor:

w 0 5 %Heparin 102 w 110 L

N m 2 % H 100 * 113 * > L) 1 yo a 45 w 81 s

n 8 % % 22 I) 49 n

, r) ?h % n 9 s 2 4 n )) Blut + 5 % 11 undCitrat123 H 128 Y

N + 2 yo I) w N 123 H 128 ~t

) + 2 % D D 29 0 59 H

Senk.reakt. mit Citrat 2 mm/l St. 6 mm/2 St.

Nachdem diese Arbeit ausgefuhrt war, hat von Kaulla in Schwe- den eine Untersuchung uber den Einfluss des Heparins auf die Sen- kungsreaktion veraffentlicht und kam zu dem gleichen Resultat. Wegen Details bezuglich dieses Abschnittes wird auf diese seine Arbeit ver- wiesen.

Holmgren und Wilander haben gezeigt, dass Toluidinblau eine antagonistische Wirkung gegenuber Heparin hat, sodass bestimmte Mengen Toluidin die Wirkung von bestimmten Mengen Heparin aufheben.

Bei einer Reihe von Versuchen habe ich Chondroitinsenkungs- reaktionenr und ~)Hepari4senkungsreaktionens Toluidinblau zuge- fiigt. Wie aus nachstehenden Beispielen hervorgeht, wird die Sen- kungsreaktion durch das Toluidin gehemmt:

Senk.reakt. mit Citratblut + 0,005 Chondr.schu..s.

37 - Ada med. scandinav. Vol. C I .

63 mm/l St. * D * + * w 4- 10 yo Toluidin 20 mm/l St.

562 M. CH. EHRSTROM.

Die gleiche Hemmung wird auch bei normal gesteigerlen Senkungs- reakfionen, bei Infektionen oder derarfigen Krankheitsfallen erzielf.

Ex.: Angina Tonsill.: S.reakt. 44 mm/l St.; S.reakt. + 5 % Tolouid. 3 mm/l St. Bronchopneumonia: * 39 Y I! + 5 % Tolouid. 5 mm/l St.

Eine derarfige Hemmung kann aber auch durch Meihylenblau zu- stande gebracht werden. Ferrari haf gezeigt, dass elektronegative colloidale Farbsioffe uberhaupi (sowohl in vivo wie in vitro) auf die Sedimentafionsgeschwindigkeit der rofen Blufkorper hemmend ein- wirken. Die hemmende Wirkung des Toluidins auf die durch Chon- droitinschwefelsaure, Heparin oder durch Infektionen gesteigerte Senkungsreaktion scheint also nicht spezifik zu sein.

Kylin macht geltend, dass eine Verschiebung der P, des Blutes nach der sauren Seite auf die Senkungsreaktion hemmend wirkt. Das Toluidin verschob bei meinen Versuchen die P, von ca. 7.5 bis herunter auf 2.04 und'Methylenblau bis auf 6.5. Chondroitinschwe- felsaure und Heparin haben, wie fruher verschiedenflich gezeigt, ebenfalls eine schwache saure Reakfion; trofzdem haben sie eine stei- gernde Einwirkung auf die Senkungsreakiion, was zu zeigen scheint, dass ihre Einw irkung n icht von der Wassersto ff ionenkonzentrat ion abhangig ist.

4. Die Koagulation und Viscosiiat des Serums. Bei steigernder Chondroitinschwefelsaure-Konzentration im Blutserum sinkt der Warmekoagulationstemperaturpunkt des Serums. (Ehrstrom). Ein Normalserum, das bei 80" koaguliert, koaguliert bei 63" mit einem Chondroitinschwefelsauregehalt von 70 mg/l cm3 Serum. Der Chondroitinschwefelsauregehalt des Serums bedingt auch, dass das Serum dickfliissiger wird, d. h. die Viscositilt des Serums steigt mit dem Chondroitinschwefelsauregehalt. Dieses ist eine Eigenschaft, die bei Sera mit hohem Globulingehalt d. h. starker Hyperglobulinamie angetroffen wird (v. Bonsdorff, Groth und Packalen).

Wenn wir die Untersuchungen uber die s. g. Globulinreaktionen zusammenfassen, konnen wir also sagen, dass es in vitro gelingt durch Chondroitinschwefelsaure- oder Heparin-Zusatz zu den1 Serum, diesem Eigenschaften zu verleihen, die wir bei der klinischen Arbeit oft bei Sera antreffen, die in der Aussalzungsfraktionierung einen hohen Globulingehalt, Hyperglobulinamie, aufweisen: posi- tive Formol-Gel-Reaktion, Fallung mit Takata-Ara-Reagenz (De

C H O N D R O I T I N S C H W E F E L S ~ ~ U R E N , H E P A R I N , A L R U M I N U R I E , usw. 563

Vries scheint uberzeugend gezeigt zu haben, dass die bei patholo- gischen Fallen auftretende Takata-Reaktion parallel rnit der Globu- linzunahme im Serum verlauft), gesfeigerte Senkungsreaktion, Viscositat des Serums und Koagulafion des Serums bei relativ niedri- ger Temperatur. Diese ))globulinisierendeno Eigenschaften der Chondroitinschwefelsaure und des Heparins scheinen nicht auf den sauren Eigenschaften dieser Stoffe zu beruhen.

Zusammenfassung und Diskussion.

Davon ausgehend, dass Chondroitinschwefelsaure und damit ver- wandte Stoffe wie Heparin und Mucoitinschwefelsaure mitwirken, wenn solche Prozesse wie Albuminurie, Amyloidbildung und der pathologische Stoffwechsel bei Infektionen vor sich gehen, habe ich eine Reihe von Experimenten mit Chondroitinschwefelsaure und Heparin vorgenommen. Die hauptsachlichsten Resultate konnen so zusammengefasst werden:

1. Der Zusammenhang zwischen Ausscheidung van Chondroitin- schwefelsaure und Eiweiss im Harn hat nicht klargestellt werden konnen.

2. Eine Mischung von Serum und Chondroitinschwefelsaure, die unter sterilen Kautelen eine langere Zeit gestanden hatte, erhalt Eigenschaften, die in gemisser Hinsicht an Amyloid erinnern.

Soweit man geneigt ist, diesem Resultat eine Bedeutung bei- zumessen, konnte es die Hypothese starken, die darauf hinausgeht, dass die Rolle der Chondroitinschwefelsaure bei Amyloidbildung in ihren eiweissfallenden Eigenschaften besteht. Chondroitin- schwefelsaure wiirde der Faktor sein, der in gegebenen Fallen ))dafiir disponiertes Eiweiss, zur Fallung in Form von Amyloid bringt.

3. Chondroitinschwefelsaure (und evtl. Heparin, Fischer) scheint zuweilen das Aussalzungsverhaltnis der Serumproteine rnit Natrium- sulfat in der Richtung einer Vergrosserung der Globulinfraktion und speziell der Euglobulinfraktion veriindern zu konnen.

Die praktische Konsequenz dieses Resultates besteht aus fol- gendem: Wenn wir in einem gegebenen Serum vermittelst Aus- salzung mit Natrium- (oder Ammonium-) Sulfat eine Vergrosserung der Globulinfraktion finden, konnen wir nicht ohne eingehendere Untersuchungen (wie beispielsweise durch Untersuchung rnit der

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Ultracentrifuge) a priori sagen, ob eine wirkliche Vermehrung dw Globuline im Serum vorliegt oder aber es sich nur um Verandertv Aussalzungsverhaltnisse handelt. Wir konnen also (uorlaufig) mit der Mijglichkeit rechnen, dass das Vorhandensein uon Stoffen [vie Chondroitinschwefelsaure im Hut (oder andere Milieueinwirkungen) die Aussalzungsuerhaltnisse (Fraktionierung) der Proteine uerandern kann, sodass wir eine scheinbare Hyperglobulinamie erhalten.

4. Chondroitinschwefelsaure und Heparin verursachen in vi tro mit Serum oder Blut

a) eine positive Formol-Gel-Reaktion, b) eine Steigerung der Senkungsreaktion, c) eine positive Takata-Ara-Reaktion, d) eine Koagulation des Serums bei relativ niedriger Tenipc-

e) eine Zunahme der Viscositat des Serums.

Diese Veranderungen fallen mit denjenigen zusammen, die Iwi Krankheitsfallen mit Hyperglobulinamie oder Hyperfibrinogenamie angetroffen zu werden pflegen. Es haben aber zahlreiclie Unter- suchungen nicht immer eine absolute Paralellitat zwischen diescn Reaktionen und dem Vorkommen von Hyperglobulinamie und Hyperfibrinogenamie nachweisen konnen. Meine Versuche scheinen zu zeigen, dass wir mit der Moglichkeit rechnen konnen, dass Milieu- einflusse wie Vorhandensein uon Stoffen uon der Natur der Chondroi- tinschwefelsaure und des Heparins im Hut die Keaktionen der Serirm- profeine in der Form verandern konnen, dass wir eine positive Formol- Gel-, Takata-Ara und gesteigerte Senkungsreaktion erhalten kdnmn, ohne ))wirkliche)) Hyperglobulinamie oder Hyperfibrinogeniirriici (siehe auch Punkt 3).

5. Die unter Punkt 3 und 4 erwahnten veranderten Eigen- schaften der Serumproteine, die durch Chondroitinschwefelsaure oder Heparin hervorgerufen werden, scheinen nicht durch die snu- ren Eigenschaften dieser Stoffe bedingt zu sein.

Die oben wiedergegebenen Untersuchungsresultate sind bei in vitro Versuchen gewonnen. Ihre praktische Bedeutung kann cles- halb noch nicht iiberblickt werden. Der Versuch bleibt iibrig, :ir

zeigen, dass Chondroitinschwefelsaure oder damit verwandte Stoffe auch i n u i u o eine ahnliche Rolle spielen und eine ahnliche Wirkiing arisiibm.

ratur,

C H O N D R O I T I N S C H W E F E L S A U R E N , H E P A R I N , A L B U M I N U R I E , usw. 565

Dieses umfasst ein grosses Arbeitsprogramm, das u. a. Unter- suchungen iiber Aminozucker und andere (nicht Glykose-) reduzie- rcnde Substanzen im Blut, Untersuchungen iiber die ratselhaften Oxyproteinsauren im Blut und Harn sowie Untersuchungen uber den Schwefelstoffwechsel bei verschiedenen pathologischen Zu- standen enthalt.

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