Summary
The use of an electronic particle-counting device permits the rapid and accurate determination of the number and the degree of “ploidy” of cell nuclei contained in liver. The preparation of a suitable suspension of liver cell nuclei is described and the reliability of the method is demonstrated by comparing it with counting techniques in current use.
The method has been used to determine the number and the “ploidy” of cell nuclei in the liver of rats which had been given α-benzene hexachloride (α-BHC=α-HCH) or phenobarbital. Either substance produces an increase in both the total number of nuclei and in the percentage of tetraploid nuclei. There is a concomitant increase in the number of mitoses seen in histological sections. These findings show that foreign substances not only produce hypertrophy of the liver but also hyperplasia, i.e. an increase in the number of parenchymal cells. α-BHC is more potent in this respect than phenobarbital. The toxicological significance of these effects is discussed.
Zusammenfassung
Die Benutzung eines elektronischen Partikelzählgerätes erlaubt eine schnelle und exakte Bestimmung von Zahl und Ploidiegrad der in der Leber enthaltenen Zellkerne.
Die Darstellung geeigneter Kernpräparationen wird beschrieben und die Brauchbarkeit der Methode durch Vergleich mit herkömmlichen Zählverfahren belegt.
Mit Hilfe des Verfahrens wurden Kernzahl und Ploidiegrad in der Leber von Ratten verschiedenen Alters und von solchen Tieren bestimmt, die zuvor α-HCH und Phenobarbital erhalten hatten. Die beiden Substanzen führen zu einer Vermehrung der Zellkerne und des Anteils tetraploider Kerne. Ähnliche Veränderungen sind beim altersabhängigen Wachstum der Tiere zu beobachten. Unter dem Einfluß von α-HCH und Phenobarbital zeigt sich im histologischen Schnitt eine Steigerung der Mitose-Rate. Diese Befunde belegen, daß Fremdstoffe in der Leber nicht nur eine Hypertrophie, sondern auch eine Hyperplasie, also eine Vermehrung der Parenchymzellen auslösen können; α-HCH ist in dieser Hinsicht wirksamer als Phenobarbital.
Die toxikologische Bedeutung dieser Veränderungen wird diskutiert.
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Literatur
Altmann, H. W., K. Loeschke u. K. Schenk: Über das Karyogramm der menschlichen Leber unter normalen und pathologischen Bedingungen. Virchows Arch. path. Anat. 341, 85 (1966).
St. Aubin, P. M. G., N. L. Bucher: zit. nach Doljanski
Bluntschli, H. J., E. Rothlin u. E. Undritz: Zur Frage der Existenz des sogenannten Leukozytensturzes. Helv. physiol. Acta 2, 377 (1964).
Boroviczény, K. G. v.: Erfahrungen mit Blutkörperchenzählapparaten. Ärztl. Lab. 8, 161 (1962).
Burger, P. L., and P. B. Herdson: Phenobarbital-induced fine structural changes in rat liver. Amer. J. Path. 48, 793 (1966).
Burton, K.: A study of the conditions and mechanism of the diphenylamine reaction for the colorimetric estimation of deoxyribonucleic acid. Biochem. J. 62, 315 (1956).
Chauveau, J., Y. Moulé, and Ch. Rouiller: Isolation of pure and unaltered liver nuclei. Morphology and biochemical composition. Exp. Cell Res. 11, 317 (1956).
Doljanski, F.: The growth of the liver with special reference to mammals. Int. Rev. Cytol. 10, 217 (1960).
Donaldson, H. H.: The rat. Philadelphia, Wistar Inst. 1924.
Falzone, J. A., C. H. Barrows, and N. W. Shock: Age and polyploidy of rat liver nuclei as measured by volume and DNA content. J. Geront. 14, 2 (1959).
—— —— and M. J. Yiengst: Fractionation of rat liver nuclei into diploid and tetraploid DNA classes by continuous density gradient sedimentation. Exp. Cell Res. 26, 552 (1962).
Fautrez, J., E. Pisi, and G. Cavali: Deoxyribonucleic acid content of the nucleus and nuclear volume. Nature (Lond.) 176, 311 (1955).
Foster, W. R., and F. G. Brazda: Effect of nikethamide (Coramine) on incorporation of radioactive phosphate into rat liver deoxypentose-nucleic acid. Cancer Res. 18, 289 (1958).
Fukuda, M., and A. Sibatani: Relation between the body weight and the average DNA content of liver nuclei in postnatal growth of the rat. Exp. Cell Res. 4, 236 (1953a).
—— —— Biochemical studies on the number and composition of liver cells in postnatal growth of the rat. J. Biochem. 40, 95 (1953b).
Golberg, L.: Liver enlargement produced by drugs: its significance. Proc. Eur. Soc. for the study of drug toxicity Vol. VII, p. 171 (1966).
Herdson, P. B., P. J. Garvin, and R. B. Jennings: Fine structural changes in rat liver induced by phenobarbital. Lab. Invest. 13, 1032 (1964).
Iype, P. T., P. M. Bhargava, and A. D. Tasker: Some aspects of the chemical and cellular composition of adult rat liver. Exp. Cell Res. 40, 233 (1965).
Jacob, M., L. Mandel, et P. Mandel: Etude de la consommation d'oxygène de la teneur en acide désoxyribonucleique du foie à divers ages chez le rat. Experientia (Basel) 10, 218 (1953).
Jacobj, W.: Die Zellkerngröße beim Menschen. Ein Beitrag zur quantitativen Zytologie. Z. mikr.-anat. Forsch. 38, 161 (1935).
Kleine, N.: Stellungnahme zu W. Gündel: Über das Auftreten eines systematischen Fehlers bei der Erythrocytenzählung. Klin. Wschr. 37, 523 (1959).
Koransky, W., S. Magour, G. Noack u. R. Schulte-Hermann: In Vorbereitung (1968).
Kraft, E., u. H. Stickl: Vergleichende Messungen des Wachstums der Rattenleber mittels des Meßquadrates des Leitzschen Integrationtisches an histologischen Schnitten. Virchows Arch. path. Anat. 324, 650 (1954).
Kunz, W., G. Schaude, W. Schmid, and M. Siess: Stimulation of liver growth by drugs. I. Morphological analysis. Excerpta med. int. Congr. Ser. 115 Rome Meeting, Jan. 1966, S. 138 (1966).
Neubert, D., H. Helge u. R. Bass: Einbau von Thymidin in die Desoxyribonucleinsäure von Mitochondrien. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 252, 258 (1965).
Nygaard, O., and H. P. Rusch: Incorporation of radioactive phosphate into nucleic acids of regenerating rat liver. Cancer. Res. 15, 240 (1955).
Ogur, M., and G. Rosen: The nucleic acids of plant tissue. I. The extraction and estimation of desoxypentose nucleic acid and pentose nucleic acid. Arch. Biochem. 25, 262 (1950).
Platt, D. S., and J. M. Thorp: Changes in the weight and composition of the liver in the rat, dog and monkey treated with ethylchlorophenoxypropionat. Biochem. Pharmacol. 15, 915 (1966).
Post, J., and J. Hoffmann: Further studies on the replication of rat liver cells in vivo. Exp. Cell Res. 40, 333 (1965).
Remmer, H.: Die Induktion arzneimittelabbauender Enzyme im endoplasmatischen Retikulum der Leberzelle durch Pharmaka. Dtsch. med. Wschr. 92, 2001 (1967).
Santen, R. J.: Automated estimation of diploid and tetraploid nuclei with an electronic particle counter. Exp. Cell Res. 40, 413 (1965).
Schlicht, I., W. Koransky, R. Schulte-Hermann u. S. Magour: Zur Lebervergrößerung unter dem Einfluß von Fremdstoffen. Verh. dtsch. Ges. inn. Med. 73. Kongr. 251 (1967).
-- -- S. Magour u. R. Schulte-Hermann: Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak. exp. Path. (in Vorbereitung) (1968).
Setnikar, I., and M. J. Magistretti: Relationship between organ weight and body weight in the male rat. Arzneimittel-Forsch. 15, 1042 (1965).
Siebert, G.: In: Chemie der Genetik. 9. Mosbacher Coll. S. 31 (1959).
Siess, M., u. H. Stegmann: Meßtechnische Untersuchungen über das Wachstum der Leber der weißen Maus als Grundlage für morphologische funktionelle Studien. Virchows Arch. path. Anat. 318, 534 (1950).
Stöcker, E., E. Teubner u. G. Rosenbusch: Die DNS-Synthese als Funktion des Alters in Leber und Niere der Ratte. Verh. dtsch. Ges. Path. 48, 295 (1964).
Takagi, Y., L. I. Hecht, and V. R. Potter: Nucleic acid metabolism in regenerating rat liver. II. Studies on growing rats. Cancer Res. 16, 994 (1956).
Weber, G., and A. Cantero: Studies on hormonal factors influencing hepatic glucose-6-phosphatase. Endocrinology 61, 701 (1957).
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Schulte-Hermann, R., Thom, R., Schlicht, I. et al. Zahl und Ploidiegrad der Zellkerne der Leber unter dem Einfluß körperfremder Stoffe. Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak. u. Exp. Path. 261, 42–58 (1968). https://doi.org/10.1007/BF00537867
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