(Aus dem Laboratorium fiir Neur(q)athologie der Neuroh)gischen Klinik tier UniversitY, zu Utrecht [Vorstand: Prof. Dr. L. Bou~t,~ln].)

Die Bedeutung der Mikroglia flit die Entstehung" der senilen Plaques.

Vo,l

E. Winkler-Juni.s .

Mit 11 Tt,xtabbildungen.

(Eiugeg, ugeu ~lm 19. Okt~Jber 1932.)

In Hiusicht auf (tie Frage, wclchc Rollc (lic mikvogliSsen El(,mellt(, 1)(q (ter Bildung der Plaques spielen, untersuchte ich (las Vcrh,~lten dieser Zcllen in mehrcren F/~llen von l )emcnt ia senilis. Wcil (tas Material, welches mir ztH' Verfiignng stand, schon w~hrend 1/inge~'cv Z(qt i~l For'- m~lin geh~rtct wordcn way, und einc Iml)r~gImtion de,' Hortega-Zcllcn in (t('n obt~rfl/ichlichcn Schichten des Gehirns nu t ttnvollst/in(lig gcb~ng, hi,be ich (lie Hortega-Mctho(h~ einigermafSt~n modifizi('rt, lm(l zwar wie folgt :

1. Formolgefrierschnittc werden in hcil~em Wasser gut gewasehen und dann in eilm I)/2%ige LSsung alkoholischer Mastix gelegt (1/2--2 Stundcn).

2. N~ch 3maligem Spiilen in Aq. des,. kommcn die Schnittc w~hrend 20 Min. bis 2 Stunden in einc 4%ige LSsung yon Bromw~sscrstoffs/iure.

3. N~ch 2--3maligem Spiilen in 5%igem Natriumc~rbon~t (2--24 Stunden). 4. ]mpr/ignation in 4--7mal verdiinntem Carbonsilber (1/2--3 Min.). 5. Jedcn einzelnen Schnitt hBchstens eine Sekunde in 2 Schalen Aq. des,. sehr

st,hnell spiilcn und Reduktion in 20% Formalin (nicht ncutralisiert). Dic Schnittc, mittels dieser Methode bearbeitet, zeigten cinc sehr groBe Menge

mikrogliSscr Elemente, sowohl in der Gehirnrinde als in der weiBcn Substanz. In crster Linic land sich die Oligodendroglia stark gcwuchert. Diese Zellen waren reichlich mit Ausl/tufern ausgestattet, welche lang und fadcnf6rmig waren, unver- zweigt abet stark geschl/~ngelt (Abb. l).

])as Verhaltcn dieser Zellen gegenfiber den Nervcnzellcn war ein beson<teres und zeigt sich in Abb. l, wo (fine filiformc Oligodendr<)gliazelle eng dem Axon einer Nervenzelle anliegt, ihre Ausli~ufer sich teils fiber die Nervenzellc ausbreiten, teils mit dieser den Axon uinfassen. In Abb. 2 is, eine Nervenzelle dargestellt. welcbe an einer Seite mit einem Netzwerke yon Oligodendrogliafasern umgeben is,, wahrend in Abb. 3 (lit ganze Zclle von diesen Fasern umschniirt worden is,. I . Abb. 4 liegt ein grobes Netz um beide Nervenzellen herum. Im Schnitt, wclcher mit Mcthylenblau nachgef~rbt wurde, sah man zwischen den Maschen dieses Netzes n()eh das blau gef/~rbte Protoplasma der Nervcnzelle liegen, obwohl dic Zellc im

E. Winkler-,hmius: l)ie l{edeutung der Mikr<)glia fiir (lie Entstehung usw. 277

ganzen zugrunde gegangen und star t der Nervenzelle eine junge Plaque von Olig(,- dendrogliafasern geformt worden war. Abb. 5 zeigt uns eine Gruppe yon Nerven- zellen, zwisehen denen sich zwei solehe junge Plaques befinden (bei a).

l)iese jungen Plaques, gebildet durch ein einfaehes Fasernetz der Oligodendr(,- gila, ba t ten anfgnglich noch die Form dcr Nervenzellen behalten, nu t war der Umri[~ der Plaque meist ens etwas grSl~er

.kbl). 1. Filiforlne Olil~odcn<lrogliazcllc auf dcm Axon einer Nervcnzellc licgend_, s(m(let

ihro Ausl,~tufcr tiber die Zelle.

A b b . 2. Ncrvenzcl le , . w e l c h e a n e ino r Se i t e X~(Ill (!illelll O l i g o d c n < l r o g l i a n c t z w e r k

UlIlgeboll is~,.

als der der Plaque zugrunde liegenden Nervenzelle. Ein Plaquekern und Plaque- kranz sind in diesen jungen Plaques noch nicht zu unterscheiden, nu t zeigt die junge Plaque manchmal im Zentrum eine Unterbrechung ihres Netzwerkes; dort findet man nicht selten noeh Reste des Nervenzellkernes. Wenn zwei oder mehr nebeneinanderliegende Nerven- zellen mit einem Fasernctz um- geben waren, sah man 6fters eine Verschmelzung (tieser (~cfleehte.

Aus meinen Prgparaten zeigte sich also. dafl <lie jungen

Abl). 3. Ncrvenzclle v<m Oligo den deotgliaf a.uorn muschniirt..

A b b . i . Z w c i N e r v e n z e l l e n , vm~ O l i g o 4 o n d e t ) g I i a f a s e r n IllllSpolln(3II. ])aY4 N e t z w e r k I ) ihtc t cine, jllllg(~ l ) laqu( ,.

Plaques dureh eine besondere Art von Phagocytose der Oligodendrogliazellen entstehen, welchc mit ihren filiformen Ausl/iufern ein Geflecht um die Nerven. zellcn herum bilden, jedoch keine Teile der Zelle in sich aufnehmen.

In der jungen Plaque ist noch kein Plaquekern und Kranz zu unterscheiden. Oberg/~nge zwischen diesen und den ausgebildeten Plaques mit Kern und Kranz

27~ E. Winkler-Junius :

waren in meinen Pr~paraten aber in zahlloser Menge vorhanden. Es ist aber not- wendig das zweite Element der Mikroglia, die eigentliehe Hortega-Zelle genau in ihrem Verhalten den jungen Plaques gegeniiber zu untersuchen, bevor eine Be-

schreibung dieser ?2ber- gangsstadien m6glich ist.

Die Hortega-Zellen wa- ren, besonders in der Hirn- rinde in grolter Zahl ver- treten. Fast ausnahmslos land ich sie mehr oder wenigerhypertrophiert.Die Ausli~ufer bildeten in ihrem Lauf Anschwellungen, in welchen sieh Abbaupro- dukte befanden oder welche eine vakuolisierte Struktur zeigten. Nut selten war die ganze Zelle vakuolisiert und zur Abri~umzelle ge- worden, im allgemeinen weehselten regressive Teile mit progressiven, sich zer-

.~-bb. 5. Zwei junge Plaques (bei a) zwischen eincr Gruppe teilenden Ausl~ufern ab. yon Nervenzellcn.

Man kOnnte daraus schlie- Ben, daB, auch wenn einTeit

der Mikrogliazelle phagocyt/~r gearbeitet hat und mit Abbauprodukten gefiillt war, die Zelle dennoeh zur weiteren Arbeit f/~hig bleibt und nicht zugrunde zu gehen braucht.

Auch Costero sah dieses bei seinen in vitro kulti- vierten Mikrogliazellen und schreibt dariiber folgendes :

,,Die yon der Mikro- glia phagocyt ier ten Pro- dukte gefahrden im all- gemeinen (lie Lebens- f/ihigkeiten dieser Zellen nicht ."

Diese Mikrogliazellen sah ich in enge Verbin- (lung t re ten mi t den j ungcn Plaques. Sie schik- ken ihre Ausl~ufer in der Ir der Plaques, durchlaufen dami t das A1)b. 6. Hortega-Zelle mi t einer P laque in Verb indung

t re tend. Oligodendroglianetzwerk und bilden im Zen t rum

der Plaque eine oder mehrere protoplasmatische Anschwellungen. An dieser Stelle verschwindet dann das Netzwerk und bleibt nu r die An- sehwellung der Hortega-Zelle, mit Abbauproduk ten gefiillt oder vakuoli-

Die Bedeutung der Mikroglia fiir die Entstehung der senilen Plaques. 279

siert fibrig (Abb. 7). In Hortega-Methylenblauprgparaten sind manch- real die Reste der einst umsponnenen Nervenzelle in der Anschwellung der Hortega-Zelle noch zu sehen. Rund um die zentral gelegene An- sehwellung entsteht eine Zone, in welcher das Netzwerk der Oligoden- droglia sehr locker geworden oder sogar verschwunden ist. Nur die Aus- l~ufer der Hortega-Zelle durchlaufen diese Zone. Eine Plaque ist ent- standen, an welcher man einen Plaquekern, einen lichten Hof und einen Kranz unterscheiden k~nn (Abb. 8).

Der Plaquekern wird gebildet yon den Anschwellungen der Hortega- Zelle, der Kranz ist der Rest des 01igodendroglianetzwerkes, in dem sieh bisweilen Oligodendrogliakerne nebst kleineren Ansehwellungen der Hortega-Zelle befinden. Die zentral liegenden Protoplasmamassen sind 6fters beztiglich ihres Inhaltes ver- schieden. Die meist peripher liegen- den haben die Struktur des Hortega- Zellplasmas noch einigermaBen be- halten, sind aber mit argyrophylen Produkten gefiillt oder vakuolisiert. Die meist zentral liegende Anschwel- hmg ist sehr dunkel imprggniert und kann eine strahlenf6rmige Struktur zeigen (Abb. 8). Die Stelle, an welcher AUb. 7. Hortega-Zelleneiner Plaque.aUs 4era Kerne

eine solche Struktur sich befindet, ist vollkommen identisch mit denjenigen Stellen, wo man Amyloid in den Plaques nachweisen kann (P. Divry, Bela Hechst).

Schnitte der Gehirnrinde, in welchen sich viele ausgebildete Plaques befinden, also wo die Plaques einen Kern und Kranz besitzen, geben positive Amyloidreaktionen: 1. Mit Jodium entsteht eine dunkelbraune Verfgrbung im Zentrum der Plaque. 2. Nach Behandlung mit Kongorot sehen die Plaques aus wie rote unregelm/igig begrenzte Flecken. Meistens bleibt der Kranz ungef/irbt und zeigt nur vereinzelte rote Punkte.

Im Vergleich mit Schnitten eincr Amyloidleher ist die Quantitgt des Amyloids, welches sich im Gehirne der senilen Dementia befindet, eine gufJerst geringe, l~berdies zeigt sich (las Amyloid in den Plaques mehr oder weniger nadelf6rmig strukturiert, wghrend das Amyloid der Leber homogen aussieht. Wo aber die na(lelf6rmige Struktur des Amy- loids in den Plaques mit Carbonsilber am deutlichsten hervortritt, habe ieh das Leberamyloid in dieser Weise imprggniert, und gelang es mir auch, in dem Leberamyloid eine deutliche radigre Streifung naehzuweisen (Abb. 11).

~80 E. Winkler-,hmius :

Den Arbeiten Kuczynskis, Letterers, Ascho// und Uschinos gemA|L ist jede Amyloidinfiltration gebunden an einen erhShten pathologischen

EiweiBabbau und geht immer ein Zerfall yon Zel- len und Kernen der Bil- dung des Amyloids voraus. Uberdies lehren die Unter- suchungcn yon Donagk, der nach Inj ektion vonStaphy- lokokkenkulturen Amyloid in der Leber und Milz seinerVersuchstiere erhielt, dab gerade an denjenigen Stellen Amyloid ausfgllt, wo die T~tigkeit der eiweilL abbauenden Zellen erhSht ist. Histopathologisch wa-

Abb . 8. Ausgcb i lde te P l a q u e m i t K r a n z u n d K e r n . Der Ke rn be s t eh t aus (hmkel imprl i~ 'nier tem t Io r tegaze l l - r e n dieseZellen, a u e h w e n n p l a sma , h n l i ch ten H o f l iegen kleinere Anschwe l lungen sie keine Abbauprodukte m i t vakuel is ier ten~ P r o t o p l a s m a . l )er K r a n z is t n u r

schwach impriigniert, mehr enthielten, dureh

Zunahme in GrSl~e und Vakuolisation ihres Protoplasmas gekennzeichnet: ,,Im beginnenden Stadium sieht man stets, dab die Amyloidentstehung in der unmittel-

baren Umgebung yon t~ttigen Endothelzellen erfolgt. Auch bei chro- nisch erzeugtem Amy- loid zeigt sich ein ununterbrochener Weg fiber vermehrte Phago- cytose yon eiweiBhal- tigen Schlacken bis zur Entstehung des Amy- loids. Da nur die Ge- f~l~wandzellen und das reticuloendotheliale Sy- stem besonders phago- cyt~re Eigenschaften besitzen, erklitrt sich die

Abb . 9. Res te 4er Hortega-Zelle in einer P l a q u e n a e h Auf lSsung des Amylo ids . LokMisation des Amy-

loids." FrischesAmyloid sah Donagk manchmal nadelfSrmig. Ausdrtieklieh betont der Verfasser, dab es nicht immer gelingt, experimentell erzeugtes Amyloid zu bekommen. ,,Die Entstehung ist eben yon mehreren Einflfissen abhitngig."

Die Bedeutung der Mikroglia fiir die Entstehung dcr senihm Plaques. 281

Welche Einflfisse bei de,' Dementia senilis zur Bildung von Amyloid gefiihrt haben, ist eine Frage, welche die Grenzen dieser Arbcit iiber- schreitet, jedoch sind auch bci der Dementia senilis <lie Nebencrschei- nungen, n/~mlich: 1. Zer- fall yon Kernen und Zel- len; 2. eine vermehrte T/itigkeit der phagocy- tierenden Zellen vorhan- den. Statt der Zellen des reticuloendothelialen Sy- stems sind im Gehirne <tie Horteffa-Zellen alsPhago- eyten t/~tig.

DaB (tie Bildung yon Amyloid eng an die Hor- teffa-Zellen gebunden ist, wird besonders deutlich, wenn man mittels oxy- dierender l~eagenzien <las Abb. 10. Makrophn,gen ~uls dcr Leber rail ('a, rbonsi lbcr

Amyloid in den Schnit- impriigniert. ten zu 16sen versucht. Leupold gebrauchte dafiir eine L6sung yon Permangam~s Kalikus '/10 %, in welcher L6sung die Schnitte 2 Stunden verbleiben, reduzierte in Oxals/iure, und 16ste das Amyloid in einer alkalischen L6sung (Baryt- wasser). Weil in dieser Weisc eine nachherige Impr/ignation mit Car- bonsilber nicht gelingt, gebrauchte ich start der Oxals~ture einc 4%igc LSsung yon Bromwasserstoffs/~urc, und 16ste das Amyloid in 5 % igem Natrium carbonicum. Eine [mpr~t- gnation der Horteffa-Zellen kann im Anschlu6 an diese Behandlung noch sehr gut geschehen. Hat sich das Amyloid ganz aufgel6st, dann fin- (let man dort, wo sich Amyloid befand, die hypertrophierten An-

Abb. l l. Radi i i r ges t r e i f t c s Amyhf i4 in dev schwelhmgen der Hortega-Zellen Lcbcr. (Abb. 9). L~l~t man das Per- manganat nicht zu lange einwirken, dann bleiben noeh Spuren yon Amyloid in dcm Plaquekerne zuriick, und man sieht erst recht, dal~ das Amyloid sich in den protoplasmatischen Anschwellungen der Hortega- Zelle, im Zentrum der Plaque befindet. Die Umrisse der Hortega-Zelle,

~ 2 E. Winkler-Junius :

welche erst von nadelf6rmigem schwarzem Amyloid verdeckt waren, sind dann gut zu unterscheiden.

Zwecks Untersuchung inwiefern das Geschehen in der Gehirnrinde der Dementia senilis der Amyloidbildung in der Leber ~hnlich war, impr~gnierte ich die phagocytierenden ]~eticuloendothelien der Leber mit der modifizierten Hortega-Methode. In Leberschnitten, welche nur sp~rlich Amyloid enthielten, zeigten sich dann viele Phagocyten, mit Abbauprodukten geffillt oder vakuolenreich. Diese Makrophagen sind den Mikrogliazellen sehr ~hnlich, nur fehlen ihnen die Ausl/~ufer (Abb. 10). Hat man in den Leberschnittcn das Amyloid durch Oxydation aufgelSst, dann sah man wie auch hier die Phagocyten sich genau dort befanden, wo das Amyloid gewesen war. Auch fand ich Phagocyten, deren Proto- plasma tells mit Abbauprodukten, tells mit Spuren zurfickgebliebenen Amyloids geffillt war. Sowoh| bei der Dementia senilis, wie bei der Amyloidinfiltration der Leber war also die Bildung yon Amyliod an diese phagocyt~tren Elemente gebunden, in dem Sinne, da[3 im Protoplasma dieser Zellen aus den Abbauprodukten das Amyloid geformt wird.

Bei AuflSsung des Amyloids in den Gehirnschnitten verschwindet keineswegs der Kranz der Plaques, es sei denn, dab man die Oxydation so lange fortsetzt, dM3 kaum noch Gewebselemente zu unterscheiden sind. Die Auffassung Bela Hechsts, als wfirden Kern und Kranz haupts~chlich aus Amyloid bestehen, kann ich darum nicht unterschreiben. M6glich ist, da[3 auch in dem Kranz die kleinen Anschwellungen der Hortega- Zellen etwas Amyloid enthMten, aber das Fadennetz der Oligodendro- glia, aus welchem der Kranz meines Erachtens gebildet ist, verschwindet nur dann, wenn die Oxydation li~nger Ms n6tig ffir das Aufl6sen des Amyloids fortgesetzt ist.

Mit Absicht habe ich nur (lie Plaquebildung durch Umfaserung der Nervenzellen beschrieben, jedoch auch um die Blutgefs herum k6nnen die Oligodendrogliazellen Geflechte bilden: Es sind die perivascul~ren Plaques, welche dann entstehen. Meistens waren auch die in der N~he liegenden Nervenzellen in der sich formenden Plaque mit einbezogen, weshalb ich es ffir fraglich hMte, ob nicht auch hier (tie Nervenzelle als erste yon den Oligodendrogliafasern umsponnen worden war.

Zusammentassung. Die Bildung der Plaques geht von einer Wucherung der Oligoden-

drogliazellen aus, welehe haupts~tchlich die Nervenzellen, abet auch Blut- gefSBe und vielleicht Makrogliazellen mittels ihrer feinfaserigen Aus- l~iufer umgeben, in der Weise, dab ein Netzwerk fiber diese Gewebs- elemente geformt wird. Das Oligodendroglianetzwerk ist die erste An- lage der Plaque. Amyloid ist in den jungen Plaques noch nicht zu finden. Hortega-Zellen treten mit diesen jungen Plaques ill Verbindung und durchbrechen das Netzwerk. Durch Aufnahme von Abbauprodukten,

Die Bedeutung der Mikroglia ffir die Entstehung der senilen Plaques. 2S3

welche aus zugrunde gehenden Nervenzellen entstehen, schwellen die Ausl/~ufer der Hortega-Zellen teilweise an und bilden einen Plaquekern, woriiber das urspriingliche Netzwerk verschwindet. Neue Ausl~tufer k6nnen die Plaque durchwachsen um die letzten Zellreste in sich auf- zunehmen. In der Hortega-Zelle findet dann am Ende ein Stoffweehsel statt, welcher zur Bildung yon Amyloid fiihrt.

Diese Amyloidbildung ist abet besehr~nkt und iibersehreitet selten den Kern der Plaque. Naeh Behandlung mit Carbonsilber bekommt das Amyloid eine radiKre Struktur. Je nachdem die Hortega-Zellen die Abbauprodukte in ihr Protoplasma aufgenommen haben, versehwindet das Oligodendroglianetzwerk. Der Kranz der Plaque ist tier Rest dieses Netzwerkes.

Literaturverzeiehnis. Ascho[] u. Uschi~w: Verh. dtsch, path. Ges. 192~. Beunhold: Eine spezifische

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