Summary
Based on the work ofEpstein andGross (1964), in which a naturally occurring human antibody reacting with Bence Jones protein (BJP) was described, and the work ofOsserman and coworkers (1964), in which BJP was postulated to be a major component of amyloid, the question of the formation of amyloid by antigen-antibody-reaction was studied. For detection of an antibody in serum reacting with BJP, five Bence Jones proteins were used as antigens. Three Bence Jones proteins (κ) were separated from urine and ascites of myeloma-patients by ion-exchange-chromatography. The results of the hemagglutination-reactions, which were performed according to the method ofEpstein andGross, were negative with the sera of 87 patients of the Medical Policlinic Bonn. Among 13 patients with amyloidosis, multiple myeloma, M. Waldenström, and cirrhosis the serum of only 1 patient with M. Waldenström gave a positive result. The results of separating BJP and of the hemagglutination-reactions are discussed in comparison with the data in the literature. The detection of BJP in amyloid with immunofluorescence (sandwich-technique ofCoons andKaplan) was attempted. In three oases immunofluorescence was stronger with antisera againstκ than with antisera againstλ. It may be possible that in this way L-chains of gammaglobulins were detected which are non-specifically bound in the ground-substance of amyloid. Immunofluorescence was brightest in two cases after staining with anti-IgM-serum, and in one case after staining with anti-IgG-serum. No evidence could be found by serological and immunohistological studies to supportOsserman's statements. The autofluorescence of amyloid is described and compared with the data in the literature.
Zusammenfassung
Die Frage der Entstehungsweise des Amyloids durch eine Antigen-Antikörper-Reaktion wurde erneut überprüft:Epstein u.Gross (1964) hatten einen natürlicherweise auftretenden Antikörper beschrieben, der mit Bence Jones Protein (BJP) reagierte, undOsserman u. Mitarb. (1964) stellten fest, daß ein Hauptbestandteil des Amyloids BJP sei. Als Antigene zum Nachweis eines Antikörpers gegen BJP im Serum dienten fünf BJP. Drei BJP (κ) wurden aus Urin und Ascites von Myelompatienten über Ionenaustauschchromatographie isoliert. Die Hämagglutinationsproben entsprechendEpstein u.Gross mit 87 Seren von Patienten der Medizinischen Poliklinik Bonn führten zu negativem Ergebnis. Unter 13 Seren von Patienten mit Amyloidose, Myelom, M. Waldenström und Lebercirrhose fand sich ein Waldenström-Serum mit positivem Ergebnis. Die Befunde der Isolierung von BJP und der Hämagglutinationsproben werden im Vergleich mit Angaben der Literatur besprochen. Der Versuch, immunfluorescenzoptisch BJP im Amyloid nachzuweisen (Sandwichverfahren nachCoons u.Kaplan) führte bei drei untersuchten Fällen mit spezifischen Antiseren gegenκ- undλ-Globuline jeweils zu deutlich stärkerer Fluorescenz mit Anti-κ-Serum als mit Anti-λ-Serum. Die Möglichkeit, daß so L-Ketten der in der Grundsubstanz des Amyloids unspezifisch gebundenen Gammaglobuline nachgewiesen wurden, wird erwogen. Die Immunfluorescenz zeigte die größte Helligkeit in zwei Fällen nach Färbung mit Anti-IgM-Serum, in einem Fall nach Färbung mit Anti-IgG-Serum. Die serologischen und immunhistologischen Untersuchungen geben keinen Anhalt, derOssermans Postulat stützen könnte. Die Eigenfluorescenz des Amyloids wird beschrieben und den Angaben der Literatur gegenübergestellt.
Similar content being viewed by others
Literatur
Bernier, G. M., andJ. J. Cebra: Frequency distribution of alpha-, gamma-, kappa-, and lambda-polypeptide chains in human lymphoid tissues. J. Immunol.95, 246–253 (1965).
—, andF. W. Putnam: Polymerism, polymorphism, and impurities in Bence Jones proteins. Biochim. biophys. Acta (Amst.)86, 295–308 (1964).
Bruns, G.: Die Amyloidosen. Klin. Wschr.45, 868–874 (1967).
Cohen, A. S.: The constitution and genesis of amyloid. In: International Review of Experimental Pathology,G. W. Richter, andM. A. Epstein (Eds), Vol. 4, pp. 159–243. New York-London: Academic Press 1965.
—,E. Calkins, andC. J. Levene: Studies on experimental amyloidosis. I. Analysis of histology and staining reactions of casein-induced amyloidosis in the rabbit. Amer. J. Path.35, 971–989 (1959).
Coons, A. H., andM. H. Kaplan: Localization of antigen in tissue cells. II. Improvements in a method for the detection of antigen by means of fluorescent antibody. J. exp. Med.91, 1–13 (1950).
Epstein, W. V., S. W. Fong, andM. Tan: Naturally-occurring macroglobulin antibody of foetal origin in the normal human newborn. Immunology10, 259–270 (1966).
Epstein, W.V., andD. Gross: Naturally occurring human antibody reacting with Bence Jones proteins. J. exp. Med.120, 733–745 (1964).
—,M. Tan, andD. Gross: Blocked antigenic sites on the L-chain of human gamma-globulin. Nature (Lond.)202, 1175–1177 (1964).
Fahey, J. L.: Two types of 6.6 S gamma-globulins, beta2A-globulins and 18 S gamma1macroglobulins in normal serum and gamma-microglobulins in normal urine. J. Immunol.91, 438–447 (1963).
Fahr, E.: Fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen über das Amyloidproblem. Verh. Dtsch. Pathologen 164–166 (1944).
Fleischman, J. B.: Immunoglobulins. Ann. Rev. Biochem.35, 835–872 (1966).
Gross, D., andW. V. Epstein: Macroglobulinemia with Bence Jones proteinuria: Comparison of urinary protein and L-chain of serum protein. J. clin. Invest.43, 83–93 (1964).
Haferkamp, O.: Vergleichende serumanalytische und pathologisch-anatomische Untersuchungen bei Paraproteinämien. Verh. dtsch. Ges. Path.48, 230–234 (1964a).
—: Immunbiologische und immunhistologische Untersuchungsmethoden an Leichenorganen und Leichenseren. Protides of the biological fluids 1964. Vol. 12, pp. 194–198. Amsterdam: Elsevier 1964b.
—,H. Schäfer, M. Henriquez, G. Finger, F. Martinez u.M. Yoshida: Experimentelle Untersuchungen zur pathogenen Bedeutung von spezifischen Iso- und Auto-Antikörpern nach Verbrennung. Virchows Arch. path. Anat.337, 65–87 (1963).
Heller, G., A. S. Jacobson, M. H. Kolodny, andW. H. Kammerer: The hemagglutination test for rheumatoid arthritis. II. The influence of human plasma fraction II (gamma globulin) on the reaction. J. Immunol.72, 66–78 (1954).
Hennemann, H. H.: Praktikum der Immunhämatologie, 2. verb. Aufl., S. 9 ff. Stuttgart: Thieme 1960.
Kochem, H. G.: Immunhistologische Befunde bei drei Fällen sekundärer menschlicher Amyloidose. Frankfurt. Z. Path.75, 399–411 (1966).
Lachmann, P. J., H. J. Müller-Eberhard, H. G. Kunkel, andF. Paronetto: The localization of in vivo bound complement in tissue sections. J. exp. Med.115, 63–82 (1962).
Letterer, E.: Studien über Art und Entstehung des Amyloids. Beitr. path. Anat.75, 486–588 (1926).
—,R. Caesar u.A. Vogt: Studien zur elektronenoptischen und immunmorphologischen Struktur des Amyloids. Dtsch. med. Wsehr.85, 1909–1910 (1960).
McDevitt, H. O., J. H. Peters, L. W. Pollard, J. G. Harter, andA. H. Coons: Purification and analysis of fluorescein-labeled antisera by column chromatography. J. Immunol.90, 634–642 (1963).
Missmahl, H.-P.: Histochemische Versuche an der Amyloidsubstanz. Virchows Arch. path. Anat.318, 518–533 (1950).
Osserman, E. F., K. Takatsuki, andN. Talal: The pathogenesis of “amyloidosis”. Studies on the role of abnormal gamma globulins and gamma globulin fragments of the Bence Jones (L-polypeptide) type in the pathogenesis of “primary” and “secondary amyloidosis”, and the “amyloidosis” associated with plasma cell myeloma. Seminars in hematology,P. A. Miescher (Ed.). Vol. I, pp. 3–85. New York: Grune & Stratton 1964.
Schultz, R. T., E. Calkins, F. Milgrom, andE. Witebsky: Association of gamma-globulin with amyloid. Amer. J. Path.48, 1–17 (1966).
Stavitsky, A. B.: Micromethods for the study of proteins and antibodies. I. Procedure and general applications of hemagglutination and hemagglutination inhibition reactions with tannic acid and protein-treated red blood cells. J. Immunol.72, 360–367 (1954).
Teilum, G.: Pathogenesis of amyloidosis. The two-phase cellular theory of local secretion. Acta path, microbiol. scand.61, 21–45 (1964).
Vassar, P. S., andCh. F. A. Culling: Fluorescent stains, with special reference to amyloid and connective tissue. Arch. Path.68, 487–498 (1959).
Vazquez, J. J., andF. J. Dixon: Immunohistochemical analysis of amyloid by the fluorescence technique. J. exp. Med.104, 727–736 (1956).
Vogt, A., u.H. G. Kochem: Histoserologische Untersuchungen mit fluorescein-markiertem Antikomplement. Z. Zellforsch.52, 640–652 (1960).
Weller, T. H., andA. H. Coons: Fluorescent antibody studies with agents of varicella and herpes zoster propagated in vitro. Proc. Soc. exp. Biol. Med.86, 789–794 (1954).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Mit dankenswerter Unterstützung durch das Landesamt für Forschung beim Herrn Ministerpräsidenten des Landes Nordrhein-Westfalen.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Sellin, D., Haferkamp, O. Bence Jones Protein und Amyloid. Z. Gesamte Exp. Med. 147, 173–189 (1968). https://doi.org/10.1007/BF02044603
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02044603
Key-words
- Amyloid and Bence Jones Protein (L-chains)
- Amyloid and antigen-antibody-reaction
- Bence Jones Protein (L-chains) and amyloid
- Bence Jones Protein (L-chains) and naturally occurring antibody
- L-chains, v.amyloid and Bence Jones Protein