Summary
8000 cell nuclei from normal, initiated, promoved and also neoplastically transformed hypo- and hyperchromic nuclei were measured cytophotometrically. Under experimental carcinogenesis there is not any measurable change in the DNA content of the nuclei during the initiation phase. Carcinogenesis of the epidermis induced by 3.4 benzopyrene caused only in the advanced stages of malignancy an increased aneuploidy. In contrast to the above, the diethylnitrosaMine-induced hepatomas showed no changes in respect to the normal values at all. But the correlation between DNA content and nuclear volume is descreased. This is defined by the formula DNA content = average DNA concentration × nuclear volume + const. This was observed in all the investigated cases of neoplastic growth, in contrast to the normal values. A decrease was also observed in carcinogen-initiated tissues which were not visibly altered. The promoting cocarcinogenic phorbol ester A-1 did not change the correlation in contrast to the carcinogens. The decrease in the correlation between nuclear volume and DNA is the first measurable indicator of the altered cell function. This means that there is irreversible damage of the nuclear metabolism caused by changes of the nuclear membrane by carcinogens.
Zusammenfassung
Durch Cytophotometrische Messungen an 8000 Zellkernen von normalen, initiierten bzw. promovierten und auch tumorös umgewandelten, hypo- und hyperchromen Zellkernen wird gezeigt, daß während der experimentellen Carcinogenese zunächst keine meßbaren Änderungen des DNS-Gehaltes auftreten. Während bei der Carcinogenese der Epidermis durch 3,4 Benzpyren erst in den ausgeprägteren Erscheinungsformen mit zunehmender Malignitätsstufe auch eine zunehmende Aneuploidie der Zellkerne beobachtet wird, bleibt der durchschnittliche DNS-Gehalt in Zellkernen von experimentell durch Diäthylnitrosamin erzeugten Hepatomen gegenüber Normalwerten unverändert. Dagegen ist die Korrelation zwischen DNS-Gehalt und Zellkernvolumen vermindert, die sich durch stochastische Funktionen der Form DNS-Gehalt = mittlere DNS-Dichte mal Kernvolumen + konst. beschreiben läßt. Dies wurde bei allen bisher untersuchten Fällen von neoplastischem Wachstum im Vergleich zu Normalwerten beobachtet. Die Verminderung ist bereits an carcinogenbeeinflußten (initiierten) jedoch histologisch noch unauffälligen Gewebspartien zu beobachten. Durch den cocarcinogenen (promovierenden) hyperplasiogenen Phorbolester A-1 wird die Korrelation im Gegensatz zu Carcinogenen nicht beeinflußt. Die Verminderung der Kernvolumen-DNS-Korrelation kann somit als erster meßbarer Indicator einer geänderten Zellfunktion gelten und wird als irreversible Schädigung des Zellkernstoffwechsels infolge Veränderungen der Kernmembranen durch Carcinogene gedeutet.
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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.
Auszugsweise vorgetragen auf dem 3. Heidelberger Symposium über aktuelle Probleme der Cancerologie vom 23.–25. Sept. 1970.
Stipendiat der Alexander von Humboldt-Stiftung.
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Goerttler, K., Haag, D. & Tasca, C. Cytophotometrische Untersuchungen an Zellkernen von experimentell erzeugten Neoplasmen. Z. Krebsforsch. 76, 155–166 (1971). https://doi.org/10.1007/BF00303561
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