1182 O. B~A~-FALeO: Das Wesen des parakeratotischen Verhornungsmodus Klinische Wochenschrift

DAS WESEN DES PARAKERATOTISCHEN VERHORNUNGSMODUS AUS HISTOCHEMISCHER SICtIT*

V o n

O. BRAVI, I-FALCO

Aus der Hautklinik de~ Johannes~Gutenberg-Universit~t lgNnz (Direktor: Prof. Dr. reed. E. X~ININa)

Der Zustand der Parakeratose ist histologi_seh dureh die Kernpersistenz in der gewShnlieh kern- freien ttornsehieht gekennzeiehnet bei gMchzeitigem Fehlen der normalerweise nnter der Hornsehieht vor- handenen Keratohyalinsehicht. Rein gedank]ieh k6n- nell f/Jr deren Zustand 2 Meehanismen verantwortlich zu maehen sein:

1. verminderter Kernabbau bei normaler Ver- hornnngsrate infolge Fehlens oder verminderter Ak- tivitgt entspreehender Enzymsysteme wie z. B. Phos- phatasen oder Nneleotidasen;

2. normale Rate des Kernabbaus bei gesteigerter Verhornungsrate.

Man nimmt heute wohl generell mit Reeht an, dab eine vermehrte Hornbildungsrate bei gleieh- bleibender Rate des physiologisehen Kernabbaus zur Kernpersistenz in der Hornsehicht Veranlassung gibt ~8. Die Existenz quMitativer Ver/~nderungen im parakeratotiseben wasserunlSslichen Keratin selbst hat bisher nicht naehgewiesen werden k6rmen. So ist beispielsweise aueh der Sehwefelgehalt der festen mit Wasser nieht extrahierbaren Keratinanteile naeh vorheriger Extrak~ion der wasserl6sliehen Bestand- teile in der Psoriasissehnppe und den ttornzellen in der Barriere (SzAKA~.5: Auf dem Strat. granulosum tiegende Zellage des Strat. eorneum) normMer Haut gleieh~L Neuere bioehemisehe Untersuehungen zeigen vielmehr, dab der Gehalt an wasserlSsliehen Bestand- teilen (wasserl6sliehe Extraktstoffe) gegeniiber der normalen Hornsehieht bei Parakeratose (Psoriasis) deuflich vermindert ist 19, ~1, und lassen erkennen, dag infotge davon aueh die Wasserbindungsfghigkeit parakeratotiseher Hornsehiehten faBbar abnimmt, klinisch siehtbar in Form troekener brficMger ttorn- sehuppenlS, ~1. Es ist wohl sieher, dag die wasser- t6sliehen Bestandteile der Hornsehieht und der Barriere (freie Aminosguren, Purinderivate, organi- sehe S/iuren, Alkali usw. 2s, as) ans dem Kernabbau stammen. Dies besagt andererseits, dag die ttorn- sehieht aus einem wasserunlSsliehen Keratinanteil und den wasserlSsliehen ,,loekeren nueleogenen Inhalt- stoffen ''3s besteht. Die biochemiseh faBbaren Ver- gnderungen bei Parakeratose spielen sieh Me erwghnt im Bereich des letztgenannten Hornsehiehtanteils ab, weleher infolge der Kernpersistenz stark vermindert ist.

Bei nnseren histoehemisehen Arbeiten in den letzten Jahren haben wir unser Augenmerk immer wieder dem Verhalten der parakeratotisehen Horn- sehieht gewidmet. So seheint uns jetzt eine synopti- ache Darstellung der verschiedenen eigenen Befunde im Liehte derjenigen anderer Autoren gereehtfertigt.

Aus Griinden eines besseren Einbtieks in das Wesen der Parakeratose sehien es uns wiehtig, ver- gleiehend Gewebsstruktnren mit zu untersuehen, welehe bereits physiologiseherweise eine parakeratoti- sehe Verhornung aufweisen, d.h. Gewebsanteile mit kerntragenden bereits keratinisierten Epithe]zellen. So sind die in der keratogenen Zone der HaarwurzeI

* Herrn Prof. Dr. raed. EGOX XI~INING ZUm 65. Gebur~stag am 23 .11 .57 in Verehrung gewidmet.

vorhandenen Zellen unvollkomraen keratinisiert, da sie noch einen distinkten Nucleus zeigen und mfissen folglich als parakeratotisch bezeichnet werden. Das gMche gilt yon den Zellen, welche die Wurzeln des Kolbenhaares in ruhenden Haarfollikeln umgeben 17. Aueh z~dschen Strat. granulosum und Strat. eorneum finder sieh bei l~{enseh, ~Iaus und Meersehweinehen 17, 23 eine diinne Zellage, welehe aus teilweise verhornten Zellen mit noeh sichtbarem Kern besteht - - ver- g]eiehbar denjenigen der keratogenen Zone der gaar- fellikel - - , welche definitionsgem~B als parakeratotiseh angesehen werden muB 34.

Ffir diese zuletzt genannte histologiseh faBbare Zone, welehe nach unserer Anffassung der Szakaltsehen Barriere oder zumindest ihrer Basis entspricht, sehlagen wir aus funktionellen Grfinden die Bezeieh- hung ,,Intermedigrzone" vor. Durch ihre besonderen histoehemisehen und histofermentativen Eigensehaf- ten lggt sie sieh klar vom Strat. granulosum und Strat. corneum abgrenzen**.

Wir nntersnchten vergleiehend die Histotopogra- phie yon Kohlenhydraten, Proteinen, Lipoiden und Enzymen im Bereich der Intermedi//rzone normaler Haut und in der parakeratotischen Hornschieht bei Psoriasis und Neurodermitis diffusa.

Betrachtet man vergleichend die Untersuchungs- ergebnisse (Tabelle 1), so ist man iibelTaseht fiber weitgehend gleiehartiges Verhalten zwischen der Inter- medi/~rzone und der parakeratotischen Hornschicht unter pathologischen Bedingungen (z. B. Psoriasis).

Kohlenhydrate mit verffigbaren ~-Glykolgruppen Iassen sieh in der Intermedi/~rzone nicht naehweisen. MSglieherweise werden die flit das Wasserbindungs- vermSgen~5, 3~ wichtigen wasserlSslichen Pentosen (Ribose nnd Xylose) im VeHauf der Einbettung des Gewebsmaterials vor Anstel]en der PAS-Reaktion aus diesem herausgel6st. Auff/~llig ist das starke PAS- reaktive Verhalten parakeratotischer Hornschiehten bei Dermatosen und Tumoren 3. Die Natur dieses PAS-reaktiven Materials ist noch nicht ngher deft- niert. Da es amylaseresistent ist, handelt es sicb mit Sieherheit nicht um Glykogen. Aueh g-Amino- Mkoholgruppen (z. B. im Threonin, Oxylysin, Serin) spielen ffir die positive PAS-geaktion offenbar keine bedeutende Rolle, da die PAS-geaktion naeh Aeetylie- rung und ansehlieBender Verseifung wieder stark positiv wird. Immerhin zeigen unsere histologischen Untersuchungen, dag besonders bei Psoriasis eine positive PAS-geaktion aueh dureh Am'eicherung yon geronnenem Blutserum bedingt sein kann. Vielleieht erkl/~rt sich so teflweise auch der erhShte prozentuale Pentosengehalt im w/igrigen Extrakt yon Psoriasis- sehuppen wie er yon G R ~ B E ~ e und SZA~ALL (zit. nach Bucxt¢I" nnd SZAKALL 15) gefunden wnrde.

Proteingebundene SH-Gruppen lassen sieh mit der Teehnik yon BAI~EWT und SELm~AS 17 (auch naeh eigenen Untersuchungen) in fibereinstimmend starkem intensiv positivem Reaktionsausfalt in der Inter-

** Teilweise scheing alas St, rat. Iucidum in die IntermediS, rzone etn- bezogen.

Jg. 35, Heft ~3 0. BRAu~-FALcO: Das Wesen des par~keratotischen Verhornungsmodus 1 ][83 1. Dezember 1957

medi//rzone wie aueh in parakeratotisehen Hornlagen naehweisen~% ~. Eine gleieh starke Reat~tion finder sieh fibrigens aueh bei anderen physiologisehen Parakeratosen: um das Kolbenhaar and im Bereieh der parakeratotisehen Hornsehiehg der Zunge and des Oesophagus bei Maus und Meersehweinehen n. Hohe SH-Werte in psoriatisehen Sehuppen inter- pretiert ats Ausdruek einer gesteigerten Verhornungs- rate wurden aueh yon anderen Autorenee, e~, s~ naeh- gewiesen. Bei der Interpretation Ms Zeieheu einer verminderten bzw. nnvol!st/~ndigen Verhornung mug man allerdings bedenken, dab seit den Untersuehungen yon v. SCOWT und FLESCt126 sowie FLESCI{ und S ~ ¢ ~ o v E ~v einige Zweifel an dem Konzept der SH-SS-Oxy- dation als Leitprinzip der normalen epidermalen Verhor- hung ]aut geworden sind, da diese Autoren sowohl im Strat. Matpighi wie aueh in der t tornsehieht ~.hnliche Disu]fid- Werte feststetlen konnten. Im gleichen Sinne sprieM auch die intensiv positive SS- Grup- pen-Real~tion (Barrnett- und Seligman-Teehnik ~) sowohl in der Intermedi~¢zone ~ als aueh in parakeratotiseher Horn- sehieht (Psoriasis), wie aueh be- felts h.iihere histoehemische ~ und biochemische~6 Unter- suehungsergebnisse gezeigt haben. Ein kennzeiehnender Untersehied zwisehen norma- ler und parakeratotiseher Hornsehieht ergibt sieh nieht aus ihrer Konzentration an SS-Gruppen.

Aueh die hier angesfellten geakt ionen zum Nachweis yon Lipoiden zeigen ein fiberein-

(am st/~rksten positiver Reaktionsausfall in norm~ler Epidermis iiberhaupt) und gleiehfalls in der gesamten parakeratotisehen Hornsehieht bei Psoriasis (fdber- sieht bei S~IEa und M~aw~). Man ist geneigt, den starken Reaktionsausfall in dieser Zone normaler HHaut mit dem sieh deft lokalisierenden Kernabbau in Verbindung zu bringen. Die positive Phosphatase- Reaktion im Bereieh der parakeratotisehen Horn- sehieht ist0 angesiehts der stark gesteigerten Verhor- nungsraten bei supponierter gleiehbleibender Kern- abbau-Rate aueh verst//ndlieh ~. Die ha gleieher Weise iibereinstimmend starke Esterase-I~eaktion in der Intermedigrzone normaler Haut ~, ~s, 2~, s~ and in para-

TabelIe 1

P a r a k e r a - Inter- to t isehe

medi~tr- Horn - ~ B e m e r k u n g e n zone sehieht

Perjodsiiure-Sehiff- (PAS-) Reaktion (MeM~vs) . . . . . . . . . . .

Acetylierung-PAS . . . . . . . . . Acetylierung-Verseifung,. (KOH-) PAS SH-Gruppen (BA~m'T u. SSLm~AN) SS-Gruppen (B~a~Nm'¢ u. SELIGIV[AN) BAK:~I~s saures H~matein . . . . . .

Sehiff-II~aktion . . . . . . . . . .

Perameisens~.ure-Schffi-Reaktion . .

!~ISOHLE~S Reaktion . . . . . . . .

Plasmal-l~eaktion . . . . . . . . .

PhosphoryIase . . . . . . . . . . Bernsteins~uredehydrogenase . . . . Saute Phosphatase . . . . . . . . Unspezifisehe Esterasen . . . . . . /LGlueuronidase . . . . . . . . . . Aminopeptidase . . . . . . . . . .

Zink . . . . . . . . . . . . . . .

+ + + +

+ + + +

0

0 0

++ ++ ++ 0

+ +

+ + + +

+/0 + + + +

0

+ + + +

V

0

Cave Verweehslungen mit po- sitiv reagierendem geronne- nem Serum

Positive Reaktion ledJglieh entspreehend Munro-Ab- sceSSeD

Positive Reaktion im Str. ba- sMe normaler Haut, nega- tive Reaktion bei Psoriasis

Positive l~eaktion im norma- len Str. MMpighi, negative geaktion im Str. Malpighi bei Psoriasis

stimmendes Verhalten zwisehen der physiologisch para- keratotisehen Intermedi//rzone und der parakeratoti- sehen ttornsehieht bei Psoriasis. Bei den naehgewiese- nen Lipoiden dfirfte es sieh vorwiegend mn Phosphor- lipoide naeh Art des Reaktionsausfalles der ange- stetlten Teste handetn, welehe beim physiologisehen Zellabbau w£hrend der Verhornung aus ihrer EiweiB- bindung ffei werden - - teilweise abet aueh noch proteingebunden vorliegen (Gi~ouD nnd L~BLOND 2o) and andererseits wohl um unges~ttigte Fetts£uren. Die direkt positive Sehiff-Reaktion zeigt freie Aldehyde an, welehe mit P!asmal nights zu tun haben, da Plas- mM mit der Reaktion yon I~EVL~E~ and VoI¢ nieht in der Intermedi/~rzone naehweisbar ist. Der Reaktions. ausfall letzterer Reaktion in parakeratotiseher Horn. schiehf bei Psoriasis ist ebenfalls negativ mit Aus- nahme der nestartig positiven geakt ion entspreehend Munroschen Abseessen (Leukoeytenansammlungen). Die Histotopographie der Lipoide entsprieht damit v611ig der Lipoidverteilung ,~4e sie yon BUCKUP und SZA~:ALL ~6 mit der HornsehiehtabriBmethode auf- zeigen konnten.

Aueh die Histotopographie einiger Enzyme liefert /ibereinstimmende Ergebnisse. Saure Phosphatase finden sieh in der Intermedi~rzone stark angereiehert 30

keratotischer Hornsehieht, wie wir sie bei Psoriasis erstmals beobaehten konnten ~, entsprieht vorwiegend dem Naehweis unspezifiseher Esterasen (nieht Lipa- sen4). Sie lggt vermuten, dab yon der besehteunigten Keratinisierung bei parakeratotiseher Verhornnng die physiologisehe Hydrolyse yon Estern vorwiegend kurz- kettiger Fettsguren und einfaeher Alkohole nicht be- troffen wird (gleiehes Verhalten wie saute Phospha- tase). Durehaus iibereinstimmende Befunde konnten wh • aueh bezfiglieh der Histotopographie der fi-Glu- curonidaseS, 6 erheben. Uber die Bedeutung der fl-Giu- euronidase beim Verhornungsvorgang fehIen uns in- dessen zur Zeit Mare VorsteUungen (Hydrolyse ge- paarter [Steroide ?]-Glueuronide). Ant der anderen Seite kom~ten Phosphorylase und Bernsteins£ure- dehydrogenase weder in der Intermedigrzone n, 14 noch in parakeratotiseher Hornsehiehtl~, 13 bei Psoriasis yon uns naehgewiesen werden.

Man soltte eine erh6hte Aminopeptidase-Aktivit/~t in den keratogenen Zonen (Haut, Haar) erwarten dfirfen, we mit der Hornbildung spaltende und syn- thetisierende Vorggnge yon Proteinen (Proteinumbau) stattfinden. Indessen ist die positive Aminopeptidase- Reaktion bei Verwendung yon L-Leu@-/~-Naphthyl- amid a, ls Substrat auf die basale Zellschieht der

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1184 H. KArat: Serotonin and die Motilit/~t des Darmes Klinische Woehenschri ft

ep idermalen Ep ide rmis begrenz t ~, wenn auch unsere Untersuchui igen an blaseii- l ind b l~schenbi ldenden De rma tosen (Pemphigus, Ekzeme) zeigen, da~ in normalerweise inh ib ie r tem Zus t and Aminopep t idase offenbar in der i ibr igen Ep ide rmis auch gegenw~rtig is t und erst nach Al t e ra t ion freigesetzt wird 7, s. Auf- fi~llig is t die Verminderui ig der epiderma]en Amino- pep t i da se -Reak t i on bei Psoriasis ~. I n gleieher Weise anff~llig is t der nega t ive h is techemisehe Zinknach- weis in psor ia t i scher Ep idermis s i m Gegensatz zur normalen Ep idermis ~°, was doch an eine mSgliehe A l t e r a t i on yon E n z y m s y s t e m e n denken l~fit, da Z ink als A k t i v a t o r a n d Cofaktor y o n einigen E n z y m e n b e k a n n t ist.

B e t r a c h t e t m a n an H a n d vexgIeichender Un te r - suchungen (Tabelle 1) das Verha l t en der In te rmedi£r - zone zwischen S t ra t . g ranulosum und St ra t . corneum u n d der pa rake ra to t i s chen Hornsch ich t bei Psoriasis bzw. lXlenrodermitis, so i s t m a n ers taui i t fiber das fas t ausnahmslos gleichar t ige Verha l ten in bezug auf die Vertei lung yon SH-, SS-Gruppen , L ipo iden und Fe rmen ten . Die pa rake ra to t i s che Hornsch ich t wird d a m i t bfldlich gesprochen zu einer auseinandergezo- genen III termedii i rzone, wobei wegen der i iberschnel- len Kera t in i s i e rungs ra te die eiidgfilt ige Verhornung, welehe m i t e inem v511igen K e r i i a b b a u ve rbunden ist , n icht mehr erre icht wird, da die noch kernha l t igen Horn lamel len berei ts yon der Oberflgche abgestoBen werden. DaB eine derar t ige I~Ioriisehieht eingreifende J tnderungen ihres Gehal t s an physiologischen, grSl]ten- tells ans dem K e r i i a b b a u s t a m m e n d e n wasserlSslichen Inha l t s to f fen anfweist (s. obeii), wird d a m i t le icht ver- sti~ndlich ni id d a m i t ebenfal ls das ve rminde r t e Wasser- b indungsvermSgen ~s, u~.

Die Gesamthe i t der Befunde k a n n zu der Ver- m u t u n g AnlaB geben, dab die pa r ake ra to t i s che Ver- hornnng offenbar IIicht zwangsl~ufig einen abso lu t abwegigei i VerhornungsprozeB dars te t l t , sondern ledig- l ich einen re la t ivei i , bed ing t du t ch die hohe Ver- hornungsra te , deren Ursaehe wir &llerdings n icht kenllen. Wie kompl iz ie r t diese Binge al lerdings liegen, zeigen Beobach tungen echter Prol i ferat ions- hyperkeratose mi t ve rmehr t e r Bi ldung his tologisch normale r Hor i i subs ta i izen ohiie Hornpers i s tenz (z. B. I ch thyos i s vnlgaris) . Dies wiederum muB doch an die MSglichkei t ges tSr ter Ferment t i~ t igkei t in pa ra - ke ra to t i seher Ep ide rmis denken ]assen. v. C A ~ G H ~ (zit. nach ~s) g]aubt eine vermi i ider te DNS-Depo ly - merase -Akt iv i t£ t bei Psoriasis gefunden zu haben, was auf eine VerzSgerung der K e r n a b b a u r a t e hin- weisen wfirde. Es sei in diesem Zusammenhang

wiederum an die h is tochemiseh nachweisbare Ver- minde rung yon Zii ik als F e r m e n t a k t i w t o r bzw. Co- f ak to r in psor ia t i scher Ep ide rmis eri i inert . Ant der anderen Seite is t es uiis in eigenen or ient ierenden Untersuehungei i bisher IIieht gelungen, exper imente l l m i t F e r m e n t i n h i b i t o r e n eineii pa rake ra to t i s ehen Ver- hor i iungs typ zu erzeugen. Ui igekl~r t i s t schliel~lich auch die F r a g e IIach dem Feh len der Ke ra tohya l i n - Schieht bei Pa rakera tose .

Zusammen/assung. A n H a n d vergle iehender histo- chemiseher Befunde in pa r a ke ra to t i s c he r Hornseh ieh t (Psoriasis, Neurodermi t i s ) und in der sog. I m e r - medigrzone (zwisehen Stra& granu losum und S t ra t . corneum) normale r H a n t wi rd znr F r a g e nach dam Wesen der P a r a k e r a t o s e Stel lui ig genommen.

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S E R O T O N I N UND DIE MOTILITXT DES DARMES*, ** V o n

H. K ~ m Aus der I I . ~edizinische~ Universitiitsklinik Hambuig-Eppe~dorf (Direktor: Prof. Dr. A. J o ~ s )

Die Ta t sache des reieh]ichen Vorhandense ins der , ,gelben Zel len" des Verdauungs t r ak te s , n i eh t nu r

* Mit Unterstiltzu~g der IIeu~schen ~orsch~mgsgemeinschaft aus- gefiihrt. Herrn Prof. Dr. F. ]FEYR~ER, Direktor des Patho]ogiseh-Anatomi- schen Institutes der Ulfiversit~t G6ttingen sind wir ffir die Anfertigung histologischer Schnitte, Herrn Prof. Dr. ]~oszwI@, Direktor des Zoologischen S~aatsinstitutes Hamburg und Herrn Prof. Dr. v. HAFFbTER, Zoologisehes Staatsinstitut Hamburg sind wir ffir Literaturhinweise und freundliche Ratschlfige dankbar.

** Herrn Prof. Dr. H. CHIARI, ¥orstand des Pa~hologisch-Anatomischen Institutes der Universit~tt Wien, zu seinem 60. Geburtstag in Dankbarkeit gewidmet yon seincm Schiller.

be im Menschen, s o n d e m auch be i a l len ~nderen hSheren Lebewesen, m i t Ausnahme gewisser Knoehen- fisehe ( E ~ s P ~ E ~ 1) h a t nns veran laBt die im fotgenden gesehi lder ten Untersuchnngei i anznste l len , u m die funkt ionel le Bedeu tung dieser Zelleii, wie diese schon sei t l angem yon ] ~ E Y R T E R 2 angenommen u n d vei l J o ~ s s 3 ver t re te i i wird, darzulegen.

Der Umsta i id , dab in diesen gelben Zellen Serotoi i in (Ente ramin , H y d r o x y t r y p t a m i n ) gebi ldet wird, wie