Skip to main content
Log in

Morphologische Befunde bei Paraquatvergiftungen

Electron and light microscopic findings in human paraguat poisoning

  • Originalien
  • Published:
Klinische Wochenschrift Aims and scope Submit manuscript

Summary

Light and electron microscopic examinations were performed on 2 cases of paraquat intoxiation. These demonstrated, in accordance with previously described findings, that specific histopathologic changes depend on the amount of poison absorbed and may be accentuated by oxygen therapy. In our cases damage to the pneumocytes and to the basement membrane prevailed, followed by pulmonary edema and fibrosis. Visible changes of toxic liver damage became apparent prior to or simultaneous with these lung findings. Giant mitochondria with paracrystalline inclusion bodies within the liver cells are assumed to represent a specific reaction to the poison. Fragmentation of myofibrils and edema of myocardial cells may also be part of this reaction.

Zusammenfassung

Kombinierte licht- und elektronenoptische Untersuchungen zweier tödlich verlaufener Paraquatintoxikationen machen in Zusammenschau mit früheren eigenen Befunden deutlich, daß an der Lunge in Abhängigkeit von der resorbierten Giftmenge spezifische Veränderungen auftreten, die durch Sauerstofftherapie verstärkt werden können. Bei unseren Fällen bestanden diese Veränderungen vorwiegend in Schäden der Pneumocyten und der Basalmembranen mit nachfolgendem Lungenödem und beginnenden fibrosierenden Prozessen. Früher oder gleichzeitig manifestierten sich morphologisch faßbare toxisch-degenerative Leberzellschäden. Die Beobachtung von Riesenmitochondrien mit parakristallinen Einschlußkörpern in den Leberzellen könnte als ein morphologischer Hinweis auf eine giftspezifische Reaktion diskutiert werden. Auch die Fragmentation der Myofibrillen mit Ödem der Herzmuskelzellen kann im Zusammenhang mit der Intoxikation verstanden werden.

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

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

Literatur

  1. Baldwin, B.C., Dodge, A.D., Harris, N.: Recent advances in studies of the mode of action of the bipyridilium herbicides. Proc. Brit. Weed Control Conf.9, 639–644 (1968)

    Google Scholar 

  2. Arnes, J.M.: Poisons that hit and run. New Scientist38, 619–620 (1968)

    Google Scholar 

  3. Beebeejaun, A.R., Beevers, G., Rogers, W.N.: Paraquat poisoning-prolonged excretion. Clin. Toxicol.4, 397–407 (1971)

    PubMed  Google Scholar 

  4. Bronkhorst, F.B., van Daal, J.M.: Dodelijk verlopende intoxicatie door paraquat (Gramoxone). Ned. T. Geneesk.112, 310–313 (1968)

    PubMed  Google Scholar 

  5. Bullivant, C.M.: Accidental poinsoning by paraquat: reprot of two cases in man. Brit. med. J. 1966, 1272–1273

  6. Calderbank, A., Crowdy, S.H.: Bipyridilium Herbicides. Rep. Prog. appl. Chem.47, 536–542 (1962)

    Google Scholar 

  7. Campbell, S.: Paraquat poisoning. Clin. Toxicol.1, 245–249 (1968)

    Google Scholar 

  8. Clements, J.A., Fisher, K.: The oxygen dilemma. New Engl. J. Med.282, 976–977 (1970)

    PubMed  Google Scholar 

  9. Clark, D.G., McElligott, T.F., Hurst, E.W.: The toxicity of paraquat. Brit. J. industr. Med.23, 126–132 (1966)

    PubMed  Google Scholar 

  10. Conning, D.M., Fletcher, K., Swan, A.A.B.: Paraquat and related bipyridyls. Brit. med. Bull.25, 245–249 (1969)

    PubMed  Google Scholar 

  11. Daniel, J.W., Gage, J.C.: Absorption and excretion of diquat and paraquat in rats. Brit. J. industr. Med.23, 133–136 (1966)

    PubMed  Google Scholar 

  12. Duffy, B.S., O'Sullivan, D.J.: Paraquat poisoning. J. Irish med. Ass.61, 97–98 (1968)

    Google Scholar 

  13. Ebe, T.: Light and electron microscopic studies on experimental pneumonitis induced by blasticidin-S, with speciel reference to alveolar regeneration. Arch. histol. jap.30, 149–182 (1969)

    PubMed  Google Scholar 

  14. Editorial: Poisoning from paraquat. Brit. med. J.1967/3, 690

  15. Fenelly, J.J., Gallagher, J.T., Carroll, R.J.: Paraquat poisoning in a pregnant woman. Brit. med. J.1968/3, 722–723

    Google Scholar 

  16. Fisher, E.R.: Repair by regeneration. In: Pathology annual, p. 93, ed. S.C. Sommers, London 1969

  17. Fisher, H.K., Clements, J.A.: Effects of the herbicide paraquat on mechanical properties of rat lungs. Fed. Proc.28, 526 (1969)

    Google Scholar 

  18. Fisher, H.K., Humphries, M., Balls, R.: Paraquat poisoning. Recovery from renal and pulmonary damage. Ann. intern. Med.75, 731–733 (1971)

    PubMed  Google Scholar 

  19. Fletcher, K.: Toxicity tests on Gramoxone® for registration in the U.S.S.R. Unveröffentlichter Bericht der Industrial Hygiene Research Laboratories, Imperial Chemical Industries. Ltd. (1967), zit. nach Hofmann, A., Frohberg, H. [28]

  20. Fowler, A.B., Brooks, R.E.: Effects of the herbicide paraquat on the ultrastructure of mouse kidney. Amer. J. Path.63, 505–512 (1971)

    PubMed  Google Scholar 

  21. Grabensee, B., Veltmann, G., Mürtz, R., Borchard, F.: Vergiftung durch Paraquat. Dtsch. med. Wschr.96, 498–506 (1971)

    PubMed  Google Scholar 

  22. Grabensee, B., Jax, W., Borchard, F., Schröder, E., Goeckenjan, G.: Klinischer Verlauf, Organbefall und therapeutische Möglichkeiten bei Paraquatvergiftungen. 5. Intern. Kongr. d. Europ. Gesellsch. der Entgiftungszentralen u. d. Amerik. Gesellschaft für Giftinformationszentren, Mainz 1972

  23. von der Hardt, H., Cardesa, A.: Die histopathologischen Frühveränderungen nach Paraquat-Intoxikation. Klin. Wschr.49, 544–550 (1971)

    PubMed  Google Scholar 

  24. Hargreave, T.B., Gresham, G.A., Karayannopoulos, S.: Paraquat poisoning. Postgrad. med. J.45, 633–635 (1969)

    PubMed  Google Scholar 

  25. Hall, C.E.: Electron microscopy of cristalline catalase. J. biol. Chem.185, 749–754 (1950)

    PubMed  Google Scholar 

  26. Heppleston, A.G.: The fibrogenic action of silica. Brit med. Bull.25, 282–287 (1969)

    PubMed  Google Scholar 

  27. Herczeg, E., Reif, A.: Lungenveränderungen bei tödlich verlaufener Paraquatvergiftung. Zbl. allg. Path. path. Anat.111, 325–328 (1969)

    Google Scholar 

  28. Hofmann, A., Frohberg, H.: Gramoxone-Intoxikationen in der Bundesrepublik Deutschland. Verlaufsformen und Therapie. Dtsch. med. Wschr.97, 1299–1302 (1972)

    PubMed  Google Scholar 

  29. Horne, R.W.: The application of negative staining methods to quantitative electron microscopy. Lab. Invest.14, 316–330, 1054–1068 (1965)

    Google Scholar 

  30. Hruban, Z., Swift, H.: Uricase: Localization in hepatic microbodies. Science146, 1316–1318 (1964)

    PubMed  Google Scholar 

  31. Hübner, G.: Die pathischen Reaktionen des Lebergewebes. Eine elektronenmikroskopische Studie. In: Veröffentlichungen aus der morphologischen Pathologie, Heft 78, 186 S., 95 Abb. Stuttgart: Gustav Fischer Verlag 1968

    Google Scholar 

  32. Iff, H.W., Brewis, R.A., Mallik, N.P., Mawer, G.E., Orr, W.M., Stern, M.A.: Paraquatvergiftungen. Schweiz. med. Wschr.101, 84–88 (1971)

    PubMed  Google Scholar 

  33. Kalbfleisch, H.: Morphologische Befunde bei Paraquatvergiftungen des Menschen. Zbl. allg. Path. path. Anat.113, 257 (1970)

    Google Scholar 

  34. Kerr, F., Patel, A.R., Scott, P.D.R., Tompsett, S.L.: Paraquat poisoning treated bei forced diureses. Brit. med. J.1968/3, 290–291

  35. Kistler, G.S., Caldwell, P.R.B., Weibel, E.R.: Development of fine structural damage to alveolar and capillary lining cells in oxygen poisoned rat lungs. J. Cell Biol.32, 605–628 (1967)

    PubMed  Google Scholar 

  36. Lanzinger, G., Ritz, E., Franz, H.F., Kuhn, H.M., Klein, H.: Akute interstitielle Lungenfibrose bei Paraquatvergiftung. Münch. med. Wschr.111, 944–949 (1969)

    Google Scholar 

  37. Malone, J.D.G., Carmody, M., Keoch, B., O'Dwyer, W.F.: Paraquat poisoning-areview of nineteen cases. J. Irish med. Ass.64, 59–68 (1971)

    Google Scholar 

  38. Manktelow, B.W.: The loss of pulmonary surfactant in paraquat poisoning: A model for the study of the repiratory distress syndrome. Brit. J. exp. Path.48, 366–369s (1967)

    PubMed  Google Scholar 

  39. Manoilof, S.E.: Role of catalase in bioenergetic processes in livers of white rats. Nature (Lond.)212, 1428–1429 (1966)

    Google Scholar 

  40. Masterson, J.G., Roche, W.J.: Fatal paraquat poisoning. J. Irish med. Ass.63, 261–264 (1970)

    Google Scholar 

  41. Matthew, H., Logan, A., Woodruff, M.F.A., Heard, B.: Paraquat poisining — lung transplantation. Brit. med. J.1968/3, 759–763

  42. Matthew, H., Wright, N., Robson, J.S., Flenley, D.C., Brown, S.S., Heard, B.E., Housley, E., Swan, A.A.B., Kennedy, W.P.V., Donald, K.W., Hardy, J.R., Prescott, L.F.: Paraquat poisoning: Clinicopathological conference. Scot. med. J.16, 407–421 (1971)

    PubMed  Google Scholar 

  43. McDonagh, B.J., Martin, J.: Paraquat poisoning in children. Arch. Dis. Childh.45, 425–427 (1970)

    PubMed  Google Scholar 

  44. Mees, G.C.: Experiments on the herbicidal action of 1,1′-ethylene-2,2′-bipyridilium dibromide. Ann. appl. Biol.48, 601–612 (1960)

    Google Scholar 

  45. Modée, J., Ivemark, B.I., Robertson, B.: Ultrastructure of the alveolar wall in experimental paraquat poisoning. Acta path. microbiol. scand., Sekt. A,80, 54–60 (1972)

    Google Scholar 

  46. Nienhaus, H., Ehrenfeld, M.: Zur Pathogenese der Lungenerkrankung durch Paraquat. Beitr. Path.142, 244–267 (1971)

    Google Scholar 

  47. Oreopoulos, D.G., Soyannwo, M.A.O., Sinniah, R., Fenton, S.S.A., McGeown, M.G., Bruce, J.H.: Acute renal failure in a case of paraquat poisoning. Brit. med. J.1968 I, 749–750

    Google Scholar 

  48. Poche, R.: Diskussionsbemerkungen auf der 54. Tagung der Dtsch. Ges. f. Pathologie, Trier 1970

  49. Richter, W.R., Stein, R.J., Blockus, L.E.: Experimental production of intramitochondrial filaments in dog liver. In: Electron microscopy, vol. II, p. 615–616, R. Uyeda (ed.). Tokyo: Maruzen Co. 1966

    Google Scholar 

  50. Rouiller, Ch., Jézéquel, A.-M.: Electron microscopy of the liver. In: The liver. Morphology, biochemistry, physiology, ed. Rouiller, Ch., vol. 1, p. 195–264 (208–211). New York London: Academic Press 1963

    Google Scholar 

  51. Schulz, H.: Die submikroskopische Anatomie und Pathologie der Lunge. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1959

    Google Scholar 

  52. Stokes, D.M., Walker, D.A.: Paraquat toxicity. Brit. med. J.1970/3, 462–463

  53. Tilling, W.: Paraquat-Intoxikation. Dtsch. med. Wschr.93, 2439–2441 (1968)

    PubMed  Google Scholar 

  54. Toner, P.G., Vetters, J.M., Spilg, W.G., Harland, W.A.: Fine structure of the lung lesion in a case of paraquat poisoning. J. Path. Bact.102, 182–185 (1970)

    Google Scholar 

  55. Watrach, A.M.: Degeneration of mitochondria in lead poisoning. J. Ultrastruct. Res.10, 177–181 (1964)

    PubMed  Google Scholar 

  56. Vijeyaratnam, G.S., Corrin, B.: Experimental paraquat poisoning: a histological and electronoptical study of the changes in the lung. J. Path. Bact.103, 123–129 (1970)

    Google Scholar 

  57. Voelz, H.: Structural comparison between intramitochondrial and bacterial crystalloids. J. Ultrastruct. Res.25, 29–36 (1968)

    PubMed  Google Scholar 

  58. Zweig, G., Shavit, N., Avron, M.: Diquat (1,1′-ethylene-2,2′-dipyridilium dibromide) in photoreactions of isolated chloroplasts. Biochem. biophys. Acta (Amst.)109, 332–346 (1965)

    PubMed  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Borchard, F., Grabensee, B., Jax, W. et al. Morphologische Befunde bei Paraquatvergiftungen. Klin Wochenschr 52, 657–671 (1974). https://doi.org/10.1007/BF01468477

Download citation

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01468477

Key words

Schlüsselwörter

Navigation