Zusammenfassung
Die glomeruläre Basalmembran der Ratte ist ein Glykoproteid mit ca. 10% Kohlenhydraten. Bei diesen handelt es sich um Glucose, Galaktose, Mannose und Fucose in einem molaren Verhältnis von 1:1:1,5:0,4. Für Sialinsäuren und Fucose liegt dieses Verhältnis bei 1:2. Die Hexosamine bestehen aus Glucosamin und Galaktosamin im Verhätnis von rund 1:2 (Gesamthexosamine 2,1%). Der Lipidanteil beträgt ca. 6,5% (62% Phospholipide, 26% Triglyceride, 12% Cholesterin). Der Eiweißanteil ist durch das Vorhandensein von Prolin, Hydroxyprolin und Hydroxylysin charakterisiert. Die Basalmembran besitzt damit eine enge Verwandtschaft zum Kollagen. Die hier angewandten Methoden machen Stoffwechseluntersuchungen am isolierten Glomerulum und seiner Basalmembran möglich. Sie stellen unserer Ansicht nach einen neuen Weg zum Studium der Pathogenese der diabetischen Mikroangiopathie dar.
Summary
The glomerular basement membrane of the rat is a glycoprotein with a carbohydrate content of about 10%. The neutral sugars were composed of glucose, galactose, mannose, and fucose in the molar ratio of 1:1:1,5:0,4. Sialic acid and fucose were found to be present in a molar ratio of 1:2. The hexosamines consisted of both glucosamine and galactosamine in a ratio of about 1:2 (total amount 2.1%). The lipid content accounted for about 6.5% of the dry weight (62% phospholipids, 26% triglycerides, and 12% cholesterol). The peptide portion of the basement membrane is characterized by the occurence of large amounts of proline, hydroxyproline, and hydroxylysine, suggesting a close relationship to collagen. Together with in vitro studies of the metabolic activity of isolated glomeruli a chemical analysis of the basement membrane under various conditions is believed to be a new and promising approach to the elucidation of the pathogenesis of diabetic microangiopathy.
Literatur
Bartlett, G. R.: Phosphorus assay in column chromatography. J. biol. Chem.234, 466 (1959).
Boas, N. F.: Method for the determination of hexosamines in tissues. J. biol. Chem.204, 553 (1953).
Bruchhausen, F. v., Merker, H.-J.: Morphologischer und chemischer Aufbau isolierter Basalmembranen aus der Nierenrinde der Ratte. Histochemie8, 90 (1967).
Dische, R. M., Pappas, G. D., Grauer, A., Dische, Z.: The carbohydrate of basement membranes of human kidney glomeruli. Biochem. biophys. Res. Commun.20, 63 (1965).
Dische, Z.: Zit. nach A. Gottschalk, Glycoproteins. Amsterdam-London-New York: Elsevier Publ. Co. 1966; — Meth. Carbohydr. Chem.1, 477 (1962).
Eggstein, M., Kreutz, F. H.: Eine neue Bestimmung der Neutralfette im Blutserum und Gewebe. I. Mitt. Prinzip, Durchführung und Besprechung der Methode. Klin. Wschr.44, 262 (1966).
Feuerstein, H., Geyer, G.: Über den Sialinsäuregehalt von Nierenrinde und -mark einiger Säugetiere. Acta biol. med. germ.11, 1 (1963).
Folch, J., Lees, M., Sloane-Stanley, G. H.: A simple method for isolation and purification of total lipids from animal tissues. J. biol. Chem.226, 497 (1957).
Francois, C., Marshall, R. D., Neuberger, A.: Carbohydrates in protein. 4. The determination of mannose in hen's egg albumin by radioisotope-dilution. Biochem. J.83, 335 (1962).
Freeman, C. P., West, D.: Complete separation of lipid classes on a single thin-layer plate. J. Lipid. Res.7, 324 (1966).
Gottschalk, A.: Glycoproteins, p. 207. Amsterdam-London-New York: Elsevier Publ. Co. 1966.
Hannig, K.: Clin. chim. Acta4, 51 (1959).
Kefalides, N. A.: Isolation and characterization of the collagen from glomerular basement membrane. Biochemistry7, 3103 (1968).
Kefalides, N. A., Winzler, R. J.: The chemistry of glomerular basement membrane and its relation to collagen. Biochemistry5, 702 (1966).
Lange, C. F., Jr., Markowitz, A. S.: Chemistry of whole human glomerular basement membranes and of a soluble fraction by trypsinization. Biochim. biophys. Acta (Amst.)101, 217 (1965).
Lazarow, A., Speidel, E.: The chemical composition of the glomerular basement membrane and its relationship to the production of diabetic complications. In: Siperstein, M. D., Colwell, A. R., Meyer, K.: Small blood vessel involvement in diabetes mellitus. Washington: Am. Inst. of Biol. Sci. 1964.
Maas, W., Klempen, E. J., Utermann, D.: Untersuchungen über die Höhe und Zusammensetzung der Mucopolysaccharid-Fraktion im Urin gesunder und arteriosklerotischer Personen. Klin. Wschr.44, 1058 (1966).
Martensson, E., Raal, A., Svennerholm, L.: Sialic acids in blood serum. Biochim. biophys. Acta (Amst.)30, 124 (1958).
Misra, R. P., Berman, L. B.: Studies on glomerular basement membrane. I. Isolation and chemical analysis of normal basement membranes. Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.)122, 705 (1966).
Missmahl, H. P.: Doppelbrechung der retikulären Fasern und sich daraus ergebender Nachweis von gerichtet eingelagerten Lipoiden in die retikuläre Faser. Z. Zellforsch.45, 612 (1957).
Mukerjee, H., Sri Ram, J. Pierce, G. B.: Basement membranes. Chemical composition of neoplastic basement membrane mucoprotein. Amer. J. Path.46, 49 (1965).
Niessing, K., Rollhäuser, H.: Über den submikroskopischen Bau des Grundhäutchens der Hirnkapillaren. Z. Zellforsch.39, 341 (1954).
Nolte, A., Ohkuma, M.: Elektronenmikroskopisch-histochemische Untersuchungen zur Darstellung saurer Mucopolysaccharide und sialinsäurehaltiger Glycoproteine in Nierenrinde und innerem Nierenmark der Ratte. Histochemie17, 170 (1969).
Roe, J. H.: The determination of sugar in blood and spinal fluid with anthrone reagent. J. biol. Chem.212, 335 (1955).
Schmidt, F. H., Dahl, K. v.: Zur methode der enzymatischen Neutralfettbestimmung in biologischem Material. Z. klin. Chem.6, 156 (1968).
Skipski, V. P., Peterson, R. F., Barclay, M.: Quantitative analysis of phospholipids by thin-layer chromatography. Biochem. J.90, 374 (1964).
Spiro, R. G.: Studies on the renal glomerular basement membrane. Preparation and chemical composition. J. biol. Chem.242, 1915 (1967).
Stewart-Tull, D. E. S.: Determination of amino sugars in mixtures containing glucosamine, galactosamine, and muramic acid. Biochem. J.109, 13 (1968).
Strauch, L.: Ultramikromethode zur Bestimmung des Stickstoffs in biologischem Material. Z. klin. Chem.3, 165 (1965).
Törnblom, N.: Mechanical isolation of glomeruli from human kidneys and of hyaline substance from glomeruli with Kimmelstiel-Wilson changes. Acta med. scand.159, 369 (1957).
Wagner, H., Hörhammer, L., Wolff, H.: Zit. nach Randerath, K., Dünnschichtchromatographie. Weinheim: Verlag Chemie;
Biochem. Z.334, 175 (1961).
Wahl, P., Krezdorn, W., Deppermann, D.: Untersuchungen zur Pathogenese der diabetischen Mikroangiopathie. I. Isolierung von Nierenglomerula und glomerulären Basalmembranen. Durchführung und Prinzip der Methode. Klin. Wschr.48, 650 (1970).
Warren, L.: The thiobarbituric acid assay of sialic acids. J. biol. Chem.234, 1971 (1959).
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Teile der Arbeit sind in der Dissertation von D. Deppermann enthalten.
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Wahl, P., Deppermann, D. Untersuchungen zur Pathogenese der diabetischen Mikroangiopathie. Klin Wochenschr 48, 653–658 (1970). https://doi.org/10.1007/BF01493809
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF01493809