Summary
A light microscope study of small vessels of skin, obtained by ear lobe biopsy, was carried out on a group of diabetics (38), normal controls (15) and prediabetics (7). In the diabetic group two main histological lesions were found: 1. perivascular cellular infiltration and 2. thickening of the basement membrane (adventitia reticularis). Arterioles, precapillaries, capillaries and venules are equally involved. The two main pathological features are present in the same subject but with a reverse ratio: the sections with most cellular proliferation show less thickening of wall and vice-versa. Neither thickening of basement membrane nor cellular infiltration was evident in normal controls and in prediabetics. The occasional thickening of the walls of small vessels, present in a small number of aged controls, cannot be considered typical since cellular perivascular infiltration was not found. Toluidine-blue staining has shown that perivascular infiltration consists mostly of mast cells. These cells are extremely polymorphic and various degrees of degranulation are constantly present. These lesions are found in 100% of our diabetics; they are more marked in the group of severe and long lasting diabetics and expecially when hypertension is associated. No relation of severity of vascular involvement to insulin therapy (dose, duration) was found.
Résumé
Une étude des petits vaisseaux de la peau du lobule de l'oreille prélevée par biopsie a été réalisée á l'aide du microscope á lumière, chez un groupe de sujets diabétiques (38), normaux servant de contrôles (15) et prédiabétiques (7). Dans le groupe des diabétiques on a constaté deux types principaux de lésions histologiques: 1. infiltration cellulaire périvasculaire 2. épaississement de la membrane basale (≪adventitia reticularis≫). Les artérioles, les précapillaires, les capillaires et les veinules sont également atteints. Les deux principales manifestations pathologiques sont présentes chez le même sujet, mais avec un rapport inversé: les coupes présentant la plus forte prolifération cellulaire montrant un épaississement moindre de la paroi et vice-versa. Ni l'épaississement de la membrane basale ni l'infiltration cellulaire n'étaient évidents chez les sujets normaux ou chez les prédiabétiques. L'épaississement occasionnel de la paroi des petits vaisseaux, constaté chez un petit nombre de sujets témoins âgés, ne put pas être considéré comme typique étant donné que l'infiltration cellulaire périvasculaire n'a pas pu être trouvée. La coloration au bleu de toluidine a montré que l'infiltration périvasculaire consiste surtout en mastocytes. Ces cellules sont extrêmement polymorphes et des degrés variés de dégranulation sont constamment présents. Ces lésions ont été trouvées chez 100% de nos diabétiques; elles sont plus accentuées dans le groupe des diabètes graves et établis depuis longtemps, particulièrement lorsque l'hypertension se trouve associée. Aucune relation entre la gravité des complications vasculaires et l'insulinothérapie (dose, durée) n'a pu être trouvée.
Zusammenfassung
Bei einer Gruppe von 38 Diabetikern, 15 Normalpersonen und 7 Prädiabetikern wurden lichtmikroskopische Untersuchungen der kleinen Blutgefäße der bioptisch aus dem Ohrläppchen gewonnenen Haut vorgenommen. In der Gruppe der Diabetiker ließen sich zwei histologische Hauptveränderungen feststellen: 1. perivasuläre celluläre Infiltrationen und 2. Verdickung der Basalmembran (adventitia reticularis). Arteriolen, Präkapillaren, Kapillaren und kleine Venen sind gleichmäßig betroffen. Die beiden pathologischen Veränderungen sind bei der gleichen Person vorhanden, doch in einem wechselnden Verhältnis: die Schnitte mit der stärksten Zellproliferation zeigen eine geringe Verdickung der Basalmembran und umgekehrt. Bei den Normalpersonen und den Prädiabetikern ließen sich weder eine Verdickung der Basalmembran noch eine zelluläre Infiltration feststellen. Die gelegentliche Wandverdickung kleiner Gefäße, die sich bei einer kleinen Anzahl älterer Kontrollpersonen fand, kann nicht als typisch angesehen werden, da sich keine zellulären perivasculären Infiltrate nachweisen ließen. Die Toluidinblau-Färbung zeigt, daß die perivasculäre Infiltration meist durch Mastzellen bestritten wird. Diese Zellen sind stark polymorph, und verschiedene Grade der Degranulation sind immer vorhanden. Wir finden diese Veränderungen in 100% unserer Diabetiker. Bei der Gruppe des schweren und länger bestehenden Diabetes und vor allem bei gleichzeitig bestehender Hypertonie sind sie stärker ausgeprägt. Eine Beziehung zwischen der Schwere der vaskulären Veränderungen und der Insulintherapie (Dosis, Verabreichungsdauer) konnte nicht nahgewiesen werden.
Article PDF
Similar content being viewed by others
Avoid common mistakes on your manuscript.
Bibliographie
Aagenaes, O.., and H. Moe: Light- and electron-microscopic study of skin capillaries of diabetes. Diabetes 10, 253–259 (1961).
—, and N.R. Hagensen: Tilfaelde of diabetisk artropati. Ugeskr. Laeg. 121, 572–577 (1959).
Allara, E.: del problema delle membrane basali. Arch. Ital. Anat. Embr. 55, 163–180 (1949).
-Allara, E.: Sulla natura e sull'origine delle membrane basali. Mon. Zool. Ital., suppl. vol. 58, (1949).
—: Modificazioni dello stato istiocitario e dello stroma nelle varie fasi funzionali di alcuni organi. Arch. Ital. Anat. Embr. 60, 321–377 (1955).
Angervall, L., G. Dotevall, and K.E. Lehman: The gastric mucosa in diabetes mellitus: a functional and histopatological study. Acta Med. Scand. 169, 339–349 (1961).
Banson, B.B.: Dermal microangiopathy in toes of human diabetics. Fed. Proc. 22, 2, 253, 557 (1963).
—, and P.E. Lacy: Diabetic microangiopathy in human toes, with emphasis on the ultrastructural change in dermal capillaries. Am. J. Path. 45, 41–50 (1964).
Barany, F. R.: Abnormal vascular reaction in diabetes mellitus: clinical physiological study. Acta Med. Scand. 152, suppl. 304 (1955).
Blumenthal, H.T., M. Alex, and S. Goldenbebg: A study of lesions of the intramural coronary artery branches in diabetes mellitus. Arch. Path. 70, 27–42 (1960).
— — —: A non-atheromatous proliferative vascular lesion of the retina in diabetes mellitus. Role in the etiology of diabetic retinopathy. Amer. J. Med. 31, 382–396 (1961).
Bojsen-Møller, F., P. Grømbaek, J. Rostgaard: Light microscopic study of gastointestinal and skin capillaries in diabetes mellitus. Diabetes 12, 429–432 (1963).
Burstein, R., H.T. Blumenthal, and S.D. Soule: Histogenesis of pathological processes in placentas of metabolic disease in pregnancy. II. The diabetic state. Amer. J. Obst. & Gynec. 74, 96–104 (1957).
— —: Vascular lesions of the placentas of possible immunogenic origin in erythroblastosis fetalis. Amer. J. Obst & Gynec. 83, 1062–1068 (1962).
Dreyfus, P.M., S. Hakim, and R.D. Adams: Diabetic ophthalmoplegia. Arch. Neurol. & Psychiat. 77, 337–349 (1957).
Fagerberg, S.E.: Studies on the pathogenesis of diabetic neuropathy. II. Relation between clinically demonstrable neuropathy and pathoanatomic investigation of nerves. Acta Med. Scand. 156, 295–302 (1956).
—: Diabetic neuropathy. Thesis. Acta Med. Scand. 164, suppl. 345 (1959).
Goldenberg, S., M. Alex, R. A. Joshi, and H.T. Blumenthal: Nonatheromatous peripheral vascular disease of the lower extremity in diabetes mellitus. Diabetes 8, 261–273 (1959).
Handelsman, M.B., T.G. Morrione, and B. Ghitman: Skin vascular alteration in diabetes mellitus. Arch. Intern. Med. 110, 108–115 (1962).
—, L.M. Levitt, and H. jr. Conrad: Small vessel dysfunction in patients with diabetes mellitus: 1 — Skin temperature response to priscoline in the toes of diabetics. Amer. J. Med. Sci. 224, 34–38 (1952).
Holle, G.: Über Elektron Mikroskopische Befunde bei Diabetischer Angiopathie. Langenbecks Arch. Klin. Chir. 295, 253–258 (1960).
Jørgensen, M.B.: The inner ear in diabetes mellitus. Arch. Otolaryng. 74, 373–381 (1961).
Linner, E., and B. Tengroth: Connective tissue changes in diabetic eyes. Acta Ophth. 40, 266–270 (1962).
Mendlowitz, M., E.B. Grossmann, and S. Alpert: Decreased hallucal circulation, an early manifestation of vascular disease in diabetes mellitus. Amer. J. Med. 15, 316–321 (1953).
Megibow, R.S., S.I. Megibow, H. Pollak, J. J. Bookman, and K. Osserman: The mechanism of accellerated peripheral vascular sclerosis in diabetes mellitus. Amer. J. Med. 15, 322–329 (1953).
Moore, J.M., and I.O. Frew: Peripheral vascular lesion in diabetes mellitus. Brit. Med. J. 2, 19–23 (1965).
Mota, I.: The behavior of mast cells in anaphylaxis. Intern. Rev. Cytol. 15, 362–395 (1963).
—: Mast cells and anaphylaxis. Ann. New York Acad. Sci. 103, 264–277 (1963)
Pedersen, J., and S. Olsen: Small-vessel disease of the lower extremity in diabetes mellitus. On the pathogenesis of the foot-lesions in diabetics. Acta Med. Scand. 171, 551–559 (1962).
Sigroth, K.: Reflex vasodilation of the fingers in the study of peripheral vascular disorders, with special reference to diabetes mellitus. Acta Med. Scand. 157, suppl. 325 (1957).
Starr, I. Jr.: Studies on the circulation of the feet in diabetes mellitus with and without gangrene. Amer. J. Med. Sci. 180, 149–171 (1930).
Thomsen, A. A. Chr.: cit. by Pedersen and Olsen (26)..
Volterra, M.: Einige neue Befunde über die Struktur der Kapillaren und ihre Beziehungen zur „sogenannten” Kontraktilität derselben. Zentr. f. inn. Med. 46, 876–881 (1925).
—: Sulla struttura dei capillari sanguigni e l'Anatomia del sistema reticolo-endoteliale. Mon. Zool. It. 36, 49–58 (1925).
—: Considerazioni sulla struttura dei capillari sanguigni e su una categoria di cellule a carattere emoistioblastico, in rapporto alla anatomia patologica ed alla fisiopatologia. La „contrattilità” capillare. Lo Sperimentale 79, 618–642 (1925).
Zacks, S.I., J.J. Pegues, and F.A. Elliott: Interstitial muscle capillaries in patients with diabetes mellitus: a light and electron microscope study. Metabolism 11, 381–393 (1962).
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Antonio, P., Scarpelli, P.T. & Rizzo, M. Small blood vessel involvement in diabetes mellitus: Light microscope study of specimens obtained by ear lobe biopsy. Diabetologia 1, 109–115 (1965). https://doi.org/10.1007/BF00421484
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00421484