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Vergleichende quantitativ-cytochemische Untersuchungen über den Desoxyribonucleinsäure-und Nucleohiston-Gehalt von Basalzellepitheliomen

Comparative investigations of the desoxyribonucleic acid—and nucleohistone content from basalcell epitheliomas

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Summary

Quantitative cytophotometric investigations on the desoxyribonucleic acid (Feulgen stain)- and nucleohistone content (Fastgreen stain after Alfert and Geschwind) were made on somatic cells (human sperms and human thymus lymphocyts) as well as on cells from 13 basalcell epitheliomas. It was shown that a tight correlation between the DNA and the histoneprotein exists. This could be interpreted as a synchrony in the synthesis from DNA and the nucleohistone in the interphase.

It could be deducted from the analysis that in all types of basalcell epithelioma, there is a parallelity between the increase of the DNA and the intensity of histonestain. The histoneprotein in opposite to somatic cells by the solid medullary basalcell epithelioma with diploid or hyperdiploid localised tumor stemline shows more as the double value, where as the DNA an increase of the average DNA-contents about the half of the initial value shows (histoneprotein-increase between 119% to 194% DNA-increase 60%). The histoneprotein increases accordingly more than the DNA. The basalcell epithelioma with socalled light-cells and metatypical basalcell epithelioma shows strikingly a doubling of the middle DNA as well as of the middle histoneprotein content.

Due to the relatively high nucleohistone content in the solid medullar basalcell epithelioma, the Feulgen-Fastgreen-quotient decreases in opposite to the somatic cells where this in the basalcell epithelioma with the socalled light cells and metatypical basalcell epithelioma increases. It was taken into consideration that the decrease of the Feulgen-Fastgreen-quotient was due to the mobilization of pycnotic nuclei by cytophotometric measurements. The development from the socalled light cells could be traced to the special terrain factors. The socalled light cells are similar optical microscopic as well as cytophotometric to the true transitional cells.

Zusammenfassung

Quantitative cytophotometrische Untersuchungen über den Desoxyribonucleinsäure (Feulgen-Färbung)- und Nucleohistongehalt (Fastgreen-Färbung nach Alfert u. Geschwind) wurden an somatischen Zellen (menschliche Spermien, menschliche Thymuslymphocyten) und Zellen von 13 Basalzellepitheliomen durchgeführt. Es zeigt sich, daß eine enge Korrelation zwischen der DNS und den Histonproteinen besteht, die als weitgehende Synchronie in der Synthese von DNS und Nucleohistonen in der Interphase gedeutet werden kann.

Aus den Untersuchungen geht hervor, daß bei allen Formen der Basalzellepitheliome mit der Zunahme des DNS-Gehaltes eine verstärkte Histon-Färbbarkeit parallel geht. Während bei solid-medullären Basalzellepitheliomen mit diploid oder hyperdiploid gelegener Tumorstammlinie die Histonproteine gegenüber somatischen Zellen mehr als verdoppelte Werte zeigen (Histonproteinzunahme zwischen 119 und 194%), weist die DNS eine Zunahme des mittleren DNS-Gehaltes um die Hälfte der Ausgangswerte (DNS-Zunahme 60%) auf. Die Histonproteine nehmen demnach im Vergleich zur Desoxyribonucleinsäure stärker zu. Bei Basalzellepitheliomen mit sogenannten hellen Zellen und metatypischen Basalzellepitheliomen fällt eine Verdopplung sowohl des mittleren DNS- als auch des mittleren Histonprotein-Gehaltes ausf.

Der Feulgen-Fastgreen-Quotient nimmt gegenüber somatischen Zellen durch den relativ hohen Nucleohiston-Gehalt bei solid-medullären Basalzellepitheliomen ab, bei Basalzellepitheliomen mit sogenannten hellen Zellen und metatypischen Basalzellepitheliomen zu. Als Ursache einer Abnahme des Feulgen-Fastgreen-Quotienten wird die Erfassung pyknotischer Zellkerne bei cytophotometrischen Messungen in Erwägung gezogen. Die Entwicklung sogenannter heller Zellen kann auf besondere Terrainfaktoren der Tumoren zurückgeführt werden. Die sogenannten hellen Zellen kommen lichtmikroskopisch und cytophotometrisch echten Übergangszellen nahe.

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Literatur

  • Alfert, M.: Changes in the staining capacity of nuclear components during cell degeneration. Biol. Bull. 109, 1 (1955).

    Google Scholar 

  • —: Chemical differentiation of nuclear proteins during spermatogenesis in salmon. J. biophys. biochem. Cytol. 2, 109 (1956).

    Google Scholar 

  • —: Cytochemische Untersuchungen an basischen Kernproteinen während der Gametenbildung. Befruchtung und Entwicklung. In: Chemie und Genetik. 9. Mosbacher Colloquium. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1959.

    Google Scholar 

  • Alfert, M.: zit. nach K. Murray (1964).

  • —, and J. J. Geschwind: A selective staining method for the basic proteins of cell nuclei. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 39, 991 (1953).

    Google Scholar 

  • Allfrey, V. G., R. Faulkner, and A. E. Mirsky: Acetylation and methylation of histones and their possible role in regulation of RNA-synthesis. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 51, 786 (1964).

    Google Scholar 

  • —, V. C. Littau, and A. E. Mirsky: On the role of histones in regulating RNA-synthesis in the cell nucleus. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 49, 414 (1963).

    Google Scholar 

  • Ansley, H. R.: A cytophotometric study of chromosome pairing. Chromosoma (Berl.) 8, 380 (1957).

    Google Scholar 

  • Bauer, K. H.: Mutationstheorie der Geschwulstentstehung. Berlin: Springer 1928.

    Google Scholar 

  • Bloch, D. P., and G. C. Godman: A microspectrophotometric study of synthesis of DNA and nuclear histone. J. biophys. biochem. Cytol. 1, 17 (1955).

    Google Scholar 

  • Bonner, J.: The template activity of chromatin. J. cell. comp. Physiol. 66, 77 (1965)

    Google Scholar 

  • —, and R. C. Huang: Properties of chromosomal nucleohistone. J. molec. Biol. 6, 169 (1963).

    Google Scholar 

  • —— and R. V. Gilden: Chromosomally directed protein synthesis. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 50, 893 (1963). — J. biophys. biochem. Cytol. 11, 203 (1959).

    Google Scholar 

  • Boveri, Th.: Zur Frage der Entstehung maligner Tumoren. Jena: G. Fischer 1914.

    Google Scholar 

  • Büchner, F., E. Grundmann u. W. Oehlert: Die experimentelle Kanzerisierung der Parenchymzelle. Dtsch. med. Wschr. 86, 1845 (1961).

    Google Scholar 

  • —, W. Oehlert u. H. Noltenius: Desoxyribonukleinsäure, Ribonukleinsäure und Protein bei der Regeneration und Kanzerisierung im Experiment. Dtsch. med. Wschr. 88, 2277 (1963).

    Google Scholar 

  • Butler, J. A., u. P. F. Davison: Desoxyribonucleoprotein. A genetical material. Advanc. Enzymol. 18, 161 (1957).

    Google Scholar 

  • Caspersson, T.: über den chemischen Aufbau der Strukturen des Zellkernes. Skan. Arch. Physiol. 73, 6 (1963).

    Google Scholar 

  • Crippa, M.: The rate of ribonucleic acid synthesis during the cell cycle. Exp. Cell Res. 42, 371 (1966).

    Google Scholar 

  • Danielli, J. F.: Cytochemistry. New York: J. Wiley and Sons Inc. 1953.

    Google Scholar 

  • Deeley, E. M.: An integrating microdensitometer for biological cells. J. Sci. Instrum. 32, 263 (1955).

    Google Scholar 

  • Ebner, H.: Quantitative cytochemische Untersuchungen über den Desoxyribonukleinsäuregehalt abgeschilferter Vaginalepithelzellen. Habil.-Schrift, Gießen 1967.

  • Ehlers, G.: Zur Klinik, Histopathologie und Cytologie der Basalzellepitheliome unter besonderer Berücksichtigung cytophotometrischer Untersuchungen im ultravioletten und sichtbaren Licht. Habil.-Schrift, Gießen 1965.

  • —: Cytophotometrische Untersuchungen an Basalzellepitheliomen im ultravioletten und sichtbaren Licht. Arch. klin. exp. Derm. 224, 329 (1966).

    Google Scholar 

  • —: Beziehungen zwischen dem DNS-Gehalt des Zellkernes und dessen Fläche bei Basalzellepitheliomen. Arch. klin. exp. Derm. 225, 136 (1966).

    Google Scholar 

  • Ehlers, G.: Cytomorphologische und cytometrische Untersuchungen an verschiedenen histologischen Basaliomtypen. Arch. klin. exp. Derm. 224, 355 (1966).

    Google Scholar 

  • Ehlers, G.: Zytophotometrische Untersuchungen an Basalzellepitheliomen. Krebsforschung u. Krebsbekämpfung VI, 121 (1967).

  • Ehlers, G.: Vergleichende cytophotometrische Untersuchungen an metatypischen Basalzellepitheliomen und Plattenepithelcarcinomen der Haut. Arch. klin. exp. Derm. (im Druck).

  • Ehlers, G., u. W. Knoth: Die Wirkung von Röntgenstrahlen auf den DNS-Gehalt maligner Melanomzellen. (Im Druck.)

  • Felix, K., H. Fischer, and A. Krekels: Protamines and nucleoprotamines. Progr. Biophys. 6, 2 (1956)

    Google Scholar 

  • Flala, S., and A. E. Fiala: On the correlation between metabolic and structural changes during carcinogenesis in rat liver. Brit. J. Cancer 13, 236 (1959).

    Google Scholar 

  • Goldstein, L., and J. Micou: Autoradiographic study of interrelation of nuclear-and cytoplasmatic ribonucleic acid. J. biophys. biochem. Cytol. 6, 1 (1959).

    Google Scholar 

  • Griffin, A. C.: In Nowinski: Fundamental aspects of normal and malignant growth, p. 877. Amsterdam: Elsevier Publ. Comp. 1960.

    Google Scholar 

  • Grundmann, E., u. G. Bach: Amitosen, Endomitosen und Mitosen nach partieller Hepatektomie. Beitr. Path. Anat. 123, 144 (1960).

    Google Scholar 

  • Grundmann, E., H. G. Hillemanns, u. K. Rha: Zur Zytogenese des Portiokarzinoms nach cytophotometrischer Untersuchung. Verh. dtsch. Ges. Path. 1960, 216.

  • Hillemanns, H. G.: Habil.-schrift, Freiburg 1960.

  • Huang, R. C., and J. Bonner: Histone, a suppressor of chromosomal RNA-synthesis. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 48, 1216 (1962).

    Google Scholar 

  • Jobst, K.: Über die quantitative Farbstoffbindung der basischen Kernnukleoproteide nach Alkylierung. Verh. dtsch. Ges. Path. 1964, 313.

  • Knoth, W., G. Ehlers u. W. Meyhöfer: Cytophotometrische DNS-Bestimmungen an ruhenden Naevuszellen. Arch. klin. exp. Derm. 229, 1 (1967).

    Google Scholar 

  • Knoth, W., W. Meyhöfer, u. G. Ehlers: Cytophotometrische Untersuchungen über Wirkung und Nebenwirkung der Alkylantien- und Antimetabolit-Therapie. V. Internat. Kongr. Chemotherapie 1967, S. 759.

  • Lederer, B.: Simultane quantitativ-histochemische Darstellung von Desoxyribonukleinsäure, Histon-und Gesamtprotein an normalen und Tumorzellen. Verh. dtsch. Ges. Path. 1966, 453.

  • —: Proteine und DNS-Gehalt des Vaginalepithels unter Östrogenwirkung. Krebsarzt 22, 172 (1967).

    Google Scholar 

  • —, K. Jobst u. W. Sandritter: Die Feulgen-Reaktion bei der Langzeithydrolyse: Der Einfluß von Histonprotein. Acta histochem. (Jena) 24, 379 (1966).

    Google Scholar 

  • —, u. W. Sandritter: Sukzedane zytophotometrische Bestimmung von Desoxyribonukleinsäure, Histon- und Gesamtprotein. Histochemie 7, 288 (1966).

    Google Scholar 

  • Leuchtenberger, C.: In J. F. Danielli: General cytochemical methods, vol. I, p. 219. New York: Acad. Press. 1958.

    Google Scholar 

  • Lillie, R. D.: Histopathologic technic and practical histochemistry, p. 38. New York-Toronto-Sidney-London: McGraw-Hill-Book Co. 1965.

    Google Scholar 

  • Makino, S., and K. Kano: Cytological studies of tumors. IX. Characteristic chromosome individuality of tumor strain cells in ascites tumors of rats. J. nat. Cancer Inst. (Wash.) 13, 1213 (1953).

    Google Scholar 

  • Meyhöfer, W.: Die Bedeutung cytophotometrischer Untersuchungen an Spermatozoen zur Erfassung der ehelichen Sterilität. Fertil. u. Steril. (im Druck).

  • Meyhöfer, W.: Basische Proteine in Spermienköpfen fertiler und infertiler Männer. XIII. Internat. Kongr. Derm. (im Druck).

  • Meyhöfer, W.: Ejakulatsuntersuchungen während der Methotrexat-Therapie unter Berücksichtigung cytophotometrischer Befunde des DNS- und Proteingehaltes menschlicher Spermatozoen. I. Europäischer Kongreß für Sterilität und Fertilität, Venedig 6./7.5.1967 (im Druck).

  • Meyhöfer, W., u. W. Sandritter: Histonproteine in Spermatozoenköpfen fertiler und infertiler Männer. (Im Druck.)

  • Mirsky, A. E., and A. W. Pollister: Chromosin, desoxyribose nucleoprotein complex of cell nucleus. J. gen. Physiol. 30, 117 (1946).

    Google Scholar 

  • —, and H. Ris: The composition and structure of isolated chromosomes. J. gen. Physiol. 34, 475 (1951).

    Google Scholar 

  • Murray, K.: Basic proteins of cell nuclei. In: The nucleohistones. San Francisco: Holden-Day Inc. 1964.

    Google Scholar 

  • Naora, H.: Handbuch der Histochemie. Bd. I/1, S. 192. Stuttgart: G. Fischer 1958.

    Google Scholar 

  • Nödl, F.: Die Bedeutung des Mesenchyms für die Wuchsform und die Strahlenempfindlichkeit des Basalioms. I. Mitteilung. Über die Wuchsform des Basalioms und seine Beziehung zum Funktionszustand des Mesenchyms. Strahlentherapie 88, 206 (1952).

    Google Scholar 

  • —: II. Mitteilung: Zur Histo-Morphologie der strahlenunempflindlichen Basaliome. Strahlentherapie 88, 217 (1952).

    Google Scholar 

  • —: Das echte Randrecidiv und das sukzessive diskontinuierliche Randwachstum des Basalioms nach Röntgeneinwirkung. Strahlentherapie 90, 265 (1953).

    Google Scholar 

  • —: Das sogenannte Übergangsepitheliom. II. Mitteilung. Degenerative Veränderungen des Basalioms mit Entwicklung von Zellstrukturen des sog. Übergangsepithelioms. Arch. Derm. Syph. (Berl.) 197, 271 (1954).

    Google Scholar 

  • —: IV. Mitteilung: Das entartete Basaliom und dessen Formverwandschaft mit den metatypischen Epitheliomen und dem Plattenepithelkrebs. Arch. Derm. Syph. (Berl.) 197, 290 (1954).

    Google Scholar 

  • Noeske, K.: Die Bindung von Kristallviolett an Desoxyribonukleinsäure. Cytophotometrische Untersuchungen an normalen und Tumorzellen. Histochemie 7, 273 (1966).

    Google Scholar 

  • Noeske, K. u. H. Ebner: Zum Problem der Hyperchromasie. Verh. dtsch. Ges. Path. 1965, 327.

  • Niehans, W. G., and C. P. Barnum: Incorporation of radioisotope in vivo into ribonucleic acid and histone of a fraction of nuclei preparing for mitosis. Exp. Cell Res. 39, 435 (1965).

    Google Scholar 

  • Oehlert, W., u. J. Hartje: Die Veränderungen des Eiweiß-Ribonucleinsäure-Stoffwechsels während der experimentellen Cancerisierung durch Diaethylnitrosamin. Beitr. path. Anat. 128, 376 (1963).

    Google Scholar 

  • —, u. B. v. Pein: Die Ribonukleinsäure- und Einweißneubildung der Epidermiszellen der Maus während der experimentellen Cancerisierung und im Carcinom. Beitr. path. Anat. 128, 300 (1963).

    Google Scholar 

  • Perugini, S., U. Torelli, and M. Soldati: Differences in the desoxyribonucleo-protein complex of normal and leukemic human lymphocytes. Experientia (Basel) 13, 441 (1957).

    Google Scholar 

  • Pollister, A. W.: Nucleoproteins of the nucleus. Exp. Cell Res. Suppl. 2, 59 (1952).

    Google Scholar 

  • —, and L. Ornstein: In Mellors, R. C.: Analytical Cytology. London: McGraw-Hill Book Comp. 1955.

    Google Scholar 

  • Pósalaky, U., G. Kiefer u. W. Sandritter: Quantitative histochemische Untersuchungen über die säurefeste Anfärbung des Spermienkopfes. Histochemie 4, 312 (1964).

    Google Scholar 

  • Prescott, D. M.: Nuclear synthesis of cytoplasmatic ribonucleic acid in Amoeba proteus. J. biophys. biochem. Cytol. 6, 203 (1959).

    Google Scholar 

  • Ringertz, N. R., and A. Zetterberg: Cytochemical demonstration of histones and protamines. Mechanism and specifity of the alkaline bromphenol blue binding reaction. Exp. Cell Res. 42, 243 (1966).

    Google Scholar 

  • Sandritter, W.: Ultraviolettmikrospektrophotometrische Untersuchungen an Plattenepithel. Frankfurt. Z. Path. 64, 520 (1953).

    Google Scholar 

  • —: Eine quantitative färberische histochemische Bestimmungsmethode der Nukleinsäuren im Gewebe. Z. wiss. Mikr. 61, 30 (1952).

    Google Scholar 

  • —: Nachweismethoden der Nucleinsäuren. Z. wiss. Mikr. 62, 283 (1955).

    Google Scholar 

  • —: Übersicht verschiedener Gerätetypen für die Photometrie im sichtbaren und ultravioletten Licht. Acta histochem. (Jena) 9, 135 (1960).

    Google Scholar 

  • —: Der heutige Stand der Krebsforschung. Strahlentherapie 118, 161 (1962).

    Google Scholar 

  • —, H. Cramer u. W. Mondorf: Zur Krebsdiagnostik an vaginalen Zellausstrichen mittels cytophotometrischer Messungen. Arch. Gynäk. 192, 293 (1960).

    Google Scholar 

  • —, G. Kiefer u. W. Rick: Über die Stöchiometrie von Gallocyaninchromalaun mit Desoxyribonukleinsäure. Histochemie 3, 315 (1963).

    Google Scholar 

  • —, V. Nováková, J. Pilny u. G. Kiefer: Cytophotometrische Messungen des Nukleinsäure- und Proteingehaltes von Ganglienzellen der Ratte während der postnatalen Entwicklung und im Alter. Z. Zellforsch. 80, 145 (1967).

    Google Scholar 

  • —, u. H. G. Schiemer: Histochemische Untersuchungen an Hela-Zellen. Verh. dtsch. Ges. Path. 42, 449 (1958).

    Google Scholar 

  • —, H. G. Schiemer, H. Kraus u. V. Dörrien: Das Wachstum von Einzelzellen in der Gewebekultur. Interferenzmikroskopische Untersuchungen an Hela-Zellen. J. biophys. biochem. Cytol. 7, 579 (1960).

    Google Scholar 

  • Seed, J.: The relations between DNA, RNA and protein in normal embryonic cell nuclei and spontaneous tumor cell nuclei. J. Cell Biol. 20, 17 (1964).

    Google Scholar 

  • —: The synthesis of DNA, RNA and nuclear protein in normal and tumor strain cells. J. Cell Biol. 28, 233 (1966).

    Google Scholar 

  • Stedman, E., and E. Stedman: Cell specificity of histones. Nature (Lond.) 166, 780 (1950).

    Google Scholar 

  • Vendrely, B., M. Alfert, H. Matsudaira, and A. Knobloch: The composition of nucleohistone from pycnotic nuclei. Exp. Cell Res. 14, 295 (1958).

    Google Scholar 

  • Vendrely, B., A. Knobloch, and C. Vendrely: An attampt of using biochemical methods for cytochemical problems. Exp. Cell Res. Suppl. 4, 279 (1957).

    Google Scholar 

  • Walb, D., and W. Sandritter: Inclusion bodies in rectal polyps. Cytophotometrical and qualitative histochemical investigation. Arch. Path. 78, 104 (1964).

    Google Scholar 

  • Zetterberg, A.: Quantitative cytophotometric and autoradiographic studies on the rate of protein synthesis during interphase in mouse fibroblasts in vitro. Exp. Cell Res. 40, 1 (1965).

    Google Scholar 

  • —, and D. Killander: Quantitative cytochemical studies on interphase growth. Exp. Cell Res. 39, 22 (1965).

    Google Scholar 

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Ehlers, G. Vergleichende quantitativ-cytochemische Untersuchungen über den Desoxyribonucleinsäure-und Nucleohiston-Gehalt von Basalzellepitheliomen. Arch. klin. exp. Derm. 232, 102–118 (1968). https://doi.org/10.1007/BF00522759

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