Summary
Gross and microscopic morphology of experimental rabbit arteriosclerosis considering some biochemical data are compared with the characteristic arteriosclerotic human lesions. Arterial lesions were induced by three well known methods, repeatedly applied, in the literature: hyperlipidemia, hypoxia, and treatment with catecholamine-thyroxin in 4 groups of each 20 male rabbits. The extent of arterial lesions was expressed in terms of the portion of the aortic surface involved, and was measured planimetrically. Further the intramural cholesterol content of the aortae was determined.
Hyperlipidemic arterial lesions found in 60% of aortic surface consist of intraand extracellular deposition of lipids. These atheroxanthomatous foci were not confined to the arterial wall; lipid loaded macrophages occured also in soft tissue, in spleen and in lymphnodes as well as in myocardium occupying a considerable portion of the organs. The morphological findings are consistent with xanthomateous lesions found in cases of lipid storage diseases and some types of hyperlipoproteinemias and not with typical lesions of human atherosclerosis.
Hypoxic lesions resemble thyroxin-catecholamine induced alterations suggesting a similar pathogenetic causation. 30 to 40% of aortic surface revealed severe changes. The lesions consist of mostly areactive intimal and medial necroses with subsequent calcification giving rise to rarification of the structures of arterial wall. The arterial lesions were comparable with particular human diseases such as calcinosis infantum, medianecrosis (Gsell-Erdheim) and mediacalcinosis (Mönckeberg).
A combination of the mentioned atherogenic agents under additional application of histamine rendered a systemic arterial lesion with particular involvement of coronaries. Not only the gross morphology but also the microscopic features of these lesions revealed a considerable similarity to those of human lesions. The foci presented besides the usual accumulation of lipids, foamcells, and calcifications evident inflammatory reaction and fibrosis with subsequent hyalinosis. The described multifactorial technique counterfies the multietiology of human disease.
Zusammenfassung
Die Morphologie und einige biochemische Daten der experimentellen Arteriosklerose wurden untersucht und mit den charakteristischen pathologisch-anatomischen Läsionen der menschlichen Arteriosklerose verglichen. Die experimentelle Arteriosklerose wurde durch drei besonders häufig angewandte Methoden: Hyperlipidämie, Hypoxie und Katecholamin-Thyroxin-induzierte Hypertonie an jeweils 20 männlichen Kaninchen erzeugt. Die Ausdehnung der Arteriosklerose wurde an Hand des muralen Cholesteringehaltes der Aorten und der befallenen Aortenfläche zum Ausdruck gebracht.
Die hyperlipidämische Arterienläsion zeichnet sich durch starke intra- und extracelluläre Lipideinlagerungen aus. Neben den Arterien kommen lipidbeladene Makrophagen in der Leber, der Milz, den Lymphknoten und dem Myokard vor. Die morphologischen Veränderungen sind nach unseren Befunden am ehesten mit der Xanthomatose im Rahmen einer Lipidspeicherkrankheit vergleichbar.
Die wiederholte Hypoxie erzeugt flächenhafte Verkalkungen der luminalen Intimaabschnitte. In den Aorten nehmen die Läsionen über 30% der Gesamtfläche ein. Dagegen sind Katecholamin-Thyroxin-bedingte Verkalkungen in der Media lokalisiert. Hierbei beträgt die befallene Aortenfläche über 40%. Histologisch findet man in beiden Fällen Verkalkungen ohne jegliche Reaktion. Diese Verkalkungen dürften auf ähnliche pathogenetische Mechanismen zurückgehen. Die Läsionen ähneln menschlichen Erkrankungen wie: Calcinosis infantum, Medianekrose (Gsell-Erdheim) und Mediacalcinose (Mönckeberg).
Eine Kombination der angeführten „sklerogenen“ Faktoren unter gleichzeitiger Histaminbehandlung führte zu einer generalisierten Arterienschädigung mit Beteiligung der Hirnbasis- und Herzkranzarterien. Diese Art der experimentellen Arteriosklerose weist histologisch die größte Ähnlichkeit mit den entsprechenden Veränderungen der menschlichen Arteriosklerose auf. Neben Fetteinlagerungen, Schaumzellbildung und Verkalkung traten deutliche entzündliche Infiltrate auf, die mit Fibrosen und Hyalinosen einhergingen. Die beschriebene multifaktorielle Methode ahmt die Multiätiologie der menschlichen Arteriosklerose nach.
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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.
Herrn Prof. Dr. med. Drs. h. c. W. Hallermann zum 72. Geburtstag gewidmet.
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Parwaresch, M.R., Mäder, C., Hill, W. et al. Ein kombiniertes Verfahren zur Erzeugung von Arteriosklerose bei Kaninchen in Kurzzeitversuchen. Res. Exp. Med. 160, 269–291 (1973). https://doi.org/10.1007/BF01851468
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