Springer Nature is making SARS-CoV-2 and COVID-19 research free. View research | View latest news | Sign up for updates

Ein licht- und elektronenoptischer Beitrag zur Vinca-Alkaloid-Polyneuropathie

A light- and electronmicroscopic contribution to the vinca alkaloid polyneuropathy

  • 20 Accesses

  • 10 Citations

Summary

The biopsied sural nerves of 6 patients with hemoblastoses were studied light-and electronmicroscopically. Of these 6 cases 5 exhibited a vinca alkaloid polyneuropathy. Three patients with acute hemoblastosis had received various large total doses of vincristine (12 mg, 117 mg, 190 mg) another patient with lymphogranulomatosis showed a severe polyneuropathy after 40 mg vinblastine. In the fifth patient—also a case of lymphogranulomatosis—severe polyneuropathy occurred after administration of 14 mg vincristine. This patient had received a total dose of 800 mg vinblastine 6 years previously.

In 2 cases that were studied during continuing therapy (after total doses of 12 and 14 mg vincristine, respectively) a neurofibrillary degeneration of the axon with secondary demyelinisation was found. These changes seem to be specific. Nerve fibers of large diameter are preferentially involved. Definite loss of such fibers was observed in 2 cases, which were studied 5 weeks and 3 months respectively after therapy with total doses of 40 mg vinblastine and 117 mg vincristine. Inspite of having received the highest total dosage of 190 mg vincristine, one patient did not exhibit either signs of a neurofibrillary degeneration or evidence of a loss of nerve fibers.

Furthermore, in all sural nerves of the vinca alkaloid-treated patients glycogen-accumulations of various extent were found in the cytoplasm of the Schwann's cells. This finding, which is also described in other polyneuropathies of various pathogenesis is thus nonspecific, occasionally reaches excessive extents and is associated with signs of a primary degeneration of the myelin sheath. Both for specific and nonspecific alterations of the sural nerves a correlation with the dosage of vinca alkaloid administered could not be found.

Zusammenfassung

Licht- und elektronenoptisch wurden die biopsierten Suralnerven von 6 Patienten mit Hämoblastosen untersucht, von denen 5 eine Vinca-Alkaloid-Polyneuropathie aufwiesen. Drei Fälle akuter Hämoblastosen hatten unterschiedlich hohe Gesamtdosen von Vincristin erhalten (12 mg, 117 mg, 190 mg), ein weiterer Fall von Lymphogranulomatose wies eine schwere Polyneuropathie nach 40 mg Vinblastin auf. Der fünfte Patient, ebenfalls mit Lymphogranulomatose, erkrankte an einer schweren Polyneuropathie nach Verabreichung von 14 mg Vincristin. Vor 6 Jahren war dieser Patient mit Vinblastin in einer Gesamtdosis von 800 mg behandelt worden.

In 2 Fällen, die während fortlaufender Therapie untersucht wurden (nach Gesamtdosen von 12 bzw. 14 mg Vincristin), fand sich eine neurofibrilläre Degeneration des Achsencylinders mit sekundärer Demyelinisation. Diese offenbar spezifische Schädigung trifft bevorzugt großkalibrige Nervenfasern und kann zum endgültigen Nervenfaserverlust führen. So war in 2 Fällen, 5 Wochen nach Vinblastinbehandlung mit 40 mg und 3 Monate nach Vincristinbehandlung mit 117 mg, eine deutliche Verarmung der Nerven an großkalibrigen Nervenfasern festzustellen. Trotz höchster Gesamtdosis von 190 mg Vincristin bot ein Fall bei fortlaufender Therapie weder Anzeichen einer neurofibrillären Degeneration noch Anhalt für eine abgelaufene Schädigung mit Nervenfaserverlust.

Daneben fanden sich in allen Suralnerven der mit Vinca-Alkaloiden behandelten Patienten Glykogenanreicherungen unterschiedlichen Ausmaßes im Cytoplasma der Schwannschen Zellen. Dieser, auch bei anderen Polyneuropathien verschiedener Genese beschriebene und damit unspezifische Befund erreicht in seiner Quantität gelegentlich exzessive Ausmaße und ist dann mit den Anzeichen einer primären Markscheidendegeneration verbunden. Sowohl für spezifische als auch für unspezifische Veränderungen an den Suralnerven konnte keine Abhängigkeit zur verabfolgten Vinca-Alkaloid-Dosis festgestellt werden.

This is a preview of subscription content, log in to check access.

Literatur

  1. Anderson, P. J., Song, S. K., Slotwiner, P.: The fine structure of spheromembranous degeneration of skeletal muscle induced by vincristine. J. Neuropath. exp. Neurol. 26, 15–24 (1967).

  2. Beer, G. T.: Zit. Fusenig, N. E., und Obrecht, P. (

  3. Bischoff, A.: Diabetische Neuropathie. Dtsch. med. Wschr. 93, 237–241 (1968).

  4. Bischoff, A.: (Hrsg.) Ultrastructure of the peripheral nervous system and sense organs. Stuttgart: Georg Thieme 1970.

  5. Bischoff, A.: Die alkoholische Polyneuropathie. Dtsch. med. Wschr. 96, 317–322 (1971).

  6. Cardinali, G., Cardinali, G., Blair, J.: The stathmokinetic effect of vincaleukoblastine on normal bone marrow and leukemic cells. Cancer Res. 21, 1542–1544 (1961).

  7. Cardinali, G., Cardinali, G., Enein, M. A.: Studies on the antimitotic activity of leurocristine. Blood 21, 102–110 (1963).

  8. Daun, H., Hartwich, G.: Die Vincristin-Polyneuritis. Fortschr. Neurol. Psychiat. 39, 151–165 (1971).

  9. De Robertis, E. D. P.: Histophysiology of synapses and neurosecretion. New York: The Macmillan Company 1964.

  10. Dyck, P., Johnson, W. J., Lambert, E. H., O'Brien, P. C.: Segmental demyelination secondary to axonal degeneration in uremic neuropathy. Mayo Clin. Proc. 46, 400–431 (1971).

  11. Freund, H. J., Kendel, K., Obrecht, P.: Zur Klink und Pathophysiologie der Vincristinwirkung am Nervensystem. Dtsch. Z. Nervenheilk. 196, 319–330 (1969).

  12. Fusenig, N. E., Obrecht, P.: Der Wirkungsmechanismus der Vinca-Alkaloide. Internationales Symposion über die Anwendung der Vinca-Alkaloide Velbe und Vincristin. München-Berlin-Wien: Urban & Schwarzenberg 1969.

  13. Gamble, H. J.: Comparative electron-microscopic observations on the connective tissues of a peripheral nerve and a spinal nerve root in the rat. J. Anat. (Lond.) 98, 17–25 (1964)

  14. Gamble, H. J., Eames, R. A.: An electron microscope study of the connective tissues of human peripheral nerve. J. Anat. (Lond.) 98, 655–663 (1964).

  15. George, P., Journey, L. J., Goldstein, M. N.: Effect of vincristine on the fine structure of Hela cells during mitosis. J. nat. Cancer Inst. 35, 355–361 (1965).

  16. Gottschalk, P., Dyck, P. J., Kiely, J. M.: Vinca alkaloid neuropathy: Nerve biopsy studies in rats and in man. Neurology (Minneap.) 18, 875–882 (1968).

  17. Hirano, A., Zimmermann, H. M.: Glial filaments in the myelin sheath after vinblastine implantation. J. Neuropath. exp. Neurol. 30, 63–67 (1971).

  18. Hökfelt, T., Dahlström, A.: Effects of two mitosis inhibitors (colchicine and vinblastine) on the distribution and axonal transport of noradrenaline storage particles, studies by fluorescence and electron microscopy. Z. Zellforsch. 119, 460–482 (1971).

  19. Ito, S., Winchester, R. J.: The fine structure of the gastric mucosa in the bat. J. Cell Biol. 16, 541–578 (1963).

  20. Journey, L. J., Burdman, J. A., Whaley, A.: Electron microscopic study of spinal ganglia from vincristine treated mice. J. nat. Cancer Inst. 43, 603–607 (1969).

  21. Malavista, S. E., Bensch, K. G., Sato, H.: Vinblastine and griseofulvin reversibly disrupt the living mitotic spindle. Science 160, 770–772 (1968).

  22. Mc Leod, I. G., Penny, R.: Vincristine neuropathy; an electrophysiological and histological study. J. Neurol. Neurosurg. Psychiat. 32, 297–304 (1969).

  23. Moress, G., D'Agostino, A. N., Jarcho, L. W.: Neuropathy in lymphoblastic leukemia treated with vincristine. Arch. Neurol. (Chic.) 16, 377–384 (1967).

  24. O'Sullivan, D. J., Swallow, M.: The fibre size and content of the radial and sural nerves. J. Neurol. Neurosurg. Psychiat. 31, 464–470 (1968).

  25. Palmer, C. G., Livengood, A. K., Warren, A. K., Simpson, P. J., Johnson, I. S.: The action of vincaleukoblastine on mitosis in vitro. Exp. Cell Res. 20, 198–265 (1960).

  26. Phillips, D. M.: Substructure of flagellar tubules. J. Cell Biol. 31, 635–638 (1966).

  27. Schmitt, F. O.: The molecular biology of neural fibrous proteins. Neurosci. Res. Progr. Bull. 6, 119–144 (1968).

  28. Schulz, E., Jüngling, W., Hausmann, K.: Langzeitbehandlung der fortgeschrittenen Lymphogranulomatose mit Vinblastin-Sulfat. Klin. Wschr. 47, 183–190 (1969).

  29. Seil, J. F., Lampert, P. W.: Neurofibrillary tangles induced by vincristine and vinblastinsulfate in central and peripheral neurons in vitro. Exp. Neurol. 21, 219–230 (1968).

  30. Shelansky, M. L., Wisniewski, H.: Neurofibrillary degeneration induced by vincristine therapy. Arch. Neurol. (Chic.) 20, 199–206 (1969).

  31. Siebs, W.: Mitoseablaufstörungen. III. Mitteilung: Zur Wirkung von Vincaleukoblastin auf normale und maligne Zellen in vitro. Z. Zellforsch. 61, 231–275 (1963).

  32. Slotwiner, P., Song, S. K., Aderson, P. J., Spheromembranous degeneration of muscle induced by vincristine. Arch. Neurol. (Chic.) 15, 172–176 (1966).

  33. Taylor, E. W.: Contractile proteins and cytoplasmic movement. Neurosci. Res. Progr. Bull. 5, 333–337 (1967).

  34. Wisniewski, H., Shelanski, M. L., Terry, R. D.: Effects of mitotic spindle inhibitors on neurotubules and neurofilaments in anterior horn cell. J. Cell. Biol 38, 224–230 (1968).

  35. Wisniewski, H., Terry, R. D.: Experimental colchicine encephalopathy. I. Induction of neurofibrillary degeneration. Lab. Invest. 17, 577–587 (1967).

Download references

Author information

Rights and permissions

Reprints and Permissions

About this article

Cite this article

Wulfhekel, U., Düllmann, J. Ein licht- und elektronenoptischer Beitrag zur Vinca-Alkaloid-Polyneuropathie. Virchows Arch. Abt. A Path. Anat. 357, 163–178 (1972). https://doi.org/10.1007/BF00548362

Download citation