Virchows Archiv A

, Volume 356, Issue 1, pp 1–15 | Cite as

Studies on ultrastructure and immunology of the insulitis in rabbits immunized with insulin

  • G. Klöppel
  • E. Altenähr
  • G. Freytag
Article

Summary

Rabbits were immunized with crystalline bovine and porcine insulin. Besides determining the blood glucose levels and antibody titers, electronmicroscopic studies were performed. The following results were obtained.

  1. 1.

    Immunization with bovine or porcine insulin constantly results in the formation of humoral antibodies. In addition, about 60% of the animals showed a lymphocytic infiltration of the pancreatic islets, an insulitis, after immunization with bovine insulin. In contrast, no insulitis occurred after immunization with porcine insulin.

     
  2. 2.

    The infiltrate mainly consisted of lymphocytes and immunoblasts. Insulitis can therefore be regarded as an immune response of the cellular type.

     
  3. 3.

    Lysis of the cell membranes between lymphocytes and immunoblasts as well as degenerative changes of the beta cells and phagocytosis of cell debris suggested an autoimmune process against insulin, proinsulin, C-peptide or associated proteins.

     
  4. 4.

    Antibody titer and hyperglycemia correlated within the single groups of the study. Hyperglycemic animals showed the highest antibody titers. Hyperglycemia and antibody titer did not depend on the existence and extent of an insulitis. It is therefore suggested that hyperglycemia is caused by biologic neutralization of endogenous insulin by its binding to humoral antibodies. Insulitis, on the other hand, obviously represents an independent immune response of the cellular type.

     

Keywords

Beta Cell Hyperglycemia Blood Glucose Level Antibody Titer Pancreatic Islet 

Zusammenfassung

Kaninchen wurden mit kristallinem Rinder- oder Schweine-Insulin immunisiert. Neben Blutzuckerkontrollen und Antikörpertiter-Bestimmungen wurden elektronenmikroskopische Untersuchungen am Pankreas durchgeführt. Es ergaben sich folgende Befunde.

  1. 1.

    Die Immunisierung mit Rinder- oder Schweine-Insulin rief in jedem Fall die Bildung humoraler Antikörper hervor. Zudem zeigten nach Rinder-Insulin-Immunisierung etwa 60% der Tiere eine Insulitis mit lymphocytärer Infiltration der Pankreas-Inseln. Die Schweine-Insulin-Immunisierung hatte dagegen keine Insulitis zur Folge.

     
  2. 2.

    Die Zellinfiltration der Inseln bestand überwiegend aus Lymphocyten und Immunoblasten. Sie entspricht damit dem Typus einer cellulären Immunreaktion.

     
  3. 3.

    Zellmembranauflösungen zwischen Lymphocyten und B-Zellen sowie degenerative B-Zellveränderungen und die Phagocytose von Zellmaterial deuten auf einen Autoimmunprozeß hin, der sich gegen Insulin, Proinsulin, C-Peptid oder andere dem Insulin assoziieret Proteine richten kann.

     
  4. 4.

    Es bestand eine enge Korrelation zwischen der Höhe des Antikörpertiters und der Höhe der Hyperglykämie innerhalb der einzelnen Versuchsgruppen. Tiere mit Hyperglykämie hatten gleichzeitig die höchsten Antikörpertiter. Dabei waren Hyperglykämie und Höhe des Antikörpertiters unabhängig von dem Vorhandensein oder Ausmaß einer Insulitis. Es wird daher angenommen, daß die Hyperglykämie auf einer biologischen Inaktivierung des endogenen Insulins beruht, welches durch humorale Antikörper gebunden wird. Die Insulitis scheint dagegen eine davon unabhängige celluläre Autoimmunreaktion darzustellen.

     

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Copyright information

© Springer-Verlag 1972

Authors and Affiliations

  • G. Klöppel
    • 1
  • E. Altenähr
    • 1
  • G. Freytag
    • 1
  1. 1.Department of Pathology of the University HamburgGermany

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