Nachweis und Identifizierung eines Faktors von Immunglobulin-M-Natur und Antikörper-Eigenschaft im Serum von Kranken mit Multipler Sklerose

Zusammenfassung

Die Untersuchungen waren von der Frage ausgegangen, ob eine Autosensibilisierung gegen Gewebsbestandteile des menschlichen Zentralnervensystems im Prinzip möglich ist, mit welcher Methode zirkulierende Antikörper gegen Hirnextrakte nachgewiesen werden können, und bei welchen Krankheiten derartige Antikörper gebildet werden. Unter Verwendung der vonOuchterlony angegebenen Technik der Diffusion und Präcipitation im Agargel hatten wir in früheren Untersuchungen festgestellt, daß Seren von Kranken mit Multipler Sklerose, disseminierter Encephalomyelitis und „idiopathischer“ Polyradikuloneuritis (Gulliain-Barre) relativ häufig mit Extrakten aus normalem menschlichen Gehirn (weißer Substanz) eine Präcipitationslinie im Agargel bilden. Die Entstehungsbedingungen dieses Phänomens waren weiter aufzuklären, insbesondere war zu untersuchen, ob das Phänomen durch einen Serum-Eiweißkörper mit bestimmten Eigenschaften hervorgerufen wird. Folgende Ergebnisse wurden festgestellt:

• 1. Das Präcipitationsphänomen wird durch einen Faktor verursacht, der bei verschiedenen Fällen von Multipler Sklerose in gleicher Weise nachgewiesen werden kann.

• 2. Der Faktor gehört der Euglobulin-Fraktion an. Er ist in destilliertem Wasser und in neutraler Pufferlösung von geringer Ionenstärke (0,005 M Phosphat) unlöslich.

• 3. Der Faktor hat die elektrophoretische Beweglichkeit eines schnell wandernden gamma-Globulins.

• 4. Durch Chromatographie an DEAE-Cellulose kann der Faktor aus größeren Serum-Mengen oder aus Euglobulin präparativ gereinigt und angereichert werden. Der Faktor wird durch Pufferlösungen von hoher Ionenstärke und niedrigem pH-Wert (0,15 bis 0,3 M Phosphat, pH 5,0) aus DEAE-Cellulose eluiert. Der Faktor wird durch Anti-IgM-Seren vom Pferd in typischer Weise präcipitiert, er zeigt Kreuz-Reaktionen mit Anti-IgA- und Anti-IgG-Seren. Gereinigtes Immunglobulin-G (7 S-gamma-Globulin) aus MS-Seren enthält den präcipitierenden Faktor nicht.

• 5. Der Faktor wird aus größeren Mengen aktiven Serums durch Absorption mit Hirnextrakt vollständig auspräcipitiert. Das gewaschene Immunpräcipitat kann in sauerem Milieu (pH 3,2) dissoziiert werden. Die Immunelektrophorese des dissoziierten Komplexes ergibt ein Protein mit den Eigenschaften eines schnell wandernden gamma-Globulins. Als ein Immunglobulin-M mit Antikörper-Eigenschaften entspricht der Faktor als Protein anderen hochmolekularen Antikörpern der IgM-(19 S)-Klasse, wie z. B. dem Rheumafaktor der primär chronischen Polyarthritis, bestimmten antinucleären Faktoren des Lupus erythematodes visceralis und den Thyreoglobulin-Antikörpern entzündlicher Schilddrüsen-Erkrankungen. Der Faktor in MS-Seren unterscheidet sich jedoch in seiner Antikörper-Eigenschaft von den genannten Faktoren durch die Substratbindung an Hirnextrakt. Er ist mit keinem bisher beschriebenen Faktor identisch. Der Faktor findet sich in Seren von Kranken mit Multipler Sklerose in aktiven Stadien der Entzündung. Nach den vorliegenden Ergebnissen ist es wahrscheinlich, daß der Faktor in einer relativ engen Beziehung zu der entzündlichen Gewebsdestruktion steht.

Summary

The investigations were carried out to determine whether autosensitization against tissue constituents of normal human CNS can develope, and if so, in what diseases and with what methods circulating antibodies against brain extracts could be demonstrated. Using the Ouchterlony technique of double diffusion in agar plates in previous experiments we observed, that sera from patients with Multiple Sclerosis, Disseminated Encephalomyelitis and Polyradikuloneuritis (Gullain - Barré - Syndrome) frequently give a precipitin reaction with extracts from the white substance of normal human brain. — The conditions leading to the formation of this phenomenon were still to be investigated and in particular whether it is brought about by a special serum-protein-factor.

The following results were observed:

• 1. A factor which could be demonstrated in various MS-cases under the same conditions is responsible for the reaction.

• 2. The factor belongs to the euglobulins. It is insoluble in destilled water and in neutral buffer solutions of low ionic strength (0.005 M Phosphate).

• 3. The electrophoretic mobility of the factor corresponds to that of a fast moving gamma-Globulin.

• 4. The factor can be purified and concentrated from large quantities of serum or euglobulin by anionic-exchange-Chromatography on DEAE-Cellulose. The factor can be eluated from DEAE-Cellulose using buffer solutions of high ionic strength and low pM-values (0.15–0.3 M Phosphate, pH 5.0). The factor exhibits typical precipitation with anti-IgM-sera. Purified Immunglobulin-G (7 S gamma-Globulin) obtained from sera of patients with multiple sclerosis does not contain the factor.

• 5. The factor could be completely precipitated from large quantities of active sera by absorption with human brain extracts. The washed immune-precipitates could be dissociated. The dissociated complex containes a protein with electrophoretic properties of a fast moving gamma-Globulin.

As a Immunglobulin-M with antibody-activity the factor has resemblance to other high molecular weight antibodies of the 19 S class, such as the rheumatoid factor of the rheumatoid arthritis, particular antinuclear factors of systemic lupus erythematosus, and the thyreoglobulin-antibodies of the autoimmune-thyreoiditis. The factor in MS-sera is clearly different in its antibody properties from the above mentioned factors. The factor is not identical with any other factor already described. It is to be found in sera of patients with Multiple Sclerosis in the active inflammatory phase.