veränderungen des proteinausscheidungsspektrums im menschlichen parotisspeichel im verlauf des...

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658 M. Geif31er et al.: Veranderungen des Proteinausscheidungsspektrums Frau Hiltrud Glanz (Marbnrg/Lahn): Nur in zwei Fallen von fiber 100 nicht bestrahlten und in Stufenserienschnitten aufgearbeiteten Stimmlippenkarzinomen konnte ich die von Ihnen zitierte und von Bridger hervorgehobene Wachstumsrichtung von Karzinomen entlang der Drtisen unterhalb der vorderen Kommissur finden. Dies stellt somit eine sehr seltene Form der Ausbreitung dar. Der Eindruck eines ,,intraglandularen" Wachstums entsteht, wenn man, wie Bridget, die vordere Kommissur in Coronarschnitten aufarbeitet und somit tangential zum Oberflfichenepithel schneidet. Karzinomzapfen, die auch noch im Zentrum nekrotisch zerfallen und vornehmlich submuk6s wachsen, wie dies oft bei subglottisch wachsenden Stimmlippenkarzinomen der Fall ist, scheinen dann ,,glandular" zu wachsen. Flimmerepithel, insbesondere aber das hochdifferenzierte Epithel der Drfisen wirkt sich nach meinen Ergebnissen eher hemmend auf das Karzinomwachstum aus im Gegensatz zum metaplastischen Plattenepithel, welches das Terrain f/it die Ausbreitung des Krebses vorbereitet. E. Meyer-Breiting (Frankfurt am Main), SchluBwort: Herrn Terrahe m6chte ich ftir die Bestfitigung meiner hier geschilderten Befunde anhand seiner so eindrucksvollen Fallberichte danken. Die Einwande von Frau Glanz sind zwar insofern richtig, als die yon Bridger und Nassar und auch von uns angewandte Frontalschnittechnik gerade an der vorderen Kommissur diagnostische Probleme aufwerfen kann und dab tangential angeschnittene Faltenbildungen - am ausgepragtesten bei papillaren Waehstumsformen des Plattenepithelkarzinoms - Einbrfiche in submuk6ses Gewebe vortauschen k6nnen, obwohl sich der Prozeg noch an der Oberflache befindet. Ich bin aber trotzdem der Meinung, dab die Plattenepithelkarzinome die Logen der submuk6sen Drfisen zur Tiefenin- filtration, wie oben ausgefiihrt, benutzen k6nnen. Dies sieht man dann besonders deutlich, wenn der Prozel3 gerade in die Tiefe vordringt, was sich anhand der Frontalschnitte eben nur in der Serie nachweisen lal3t. Der Einbruch erfolgt auch nach meiner Auffassung nicht tiber das Drfisenlumen. In diesen Fallen handelt es sich um ein anderes Ph[inomen, dal3 namlich dysplastische und maligne Schleimhautverfinderungen nicht nur auf die Schleimhautoberflache beschrfinkt bleiben, sondern die Tendenz haben, bis tief in die Ausffihrungsgange der Drfisen, wie wir dies in Diisseldorf 1978 schon einmal diskutiert hatten, hineinreichen. 122. M. Geifiler, H. Maier, W. H. H6rl, M. T. Coroneo, A. Heidland (Wiirzburg): Ver/inderungen des Proteinausscheidungsspektrums im mensch- lichen Parotisspeichel im Verlauf des Menstruationszyklus* Behaviour of Different Protein Fractions in Human Parotid Saliva During the Menstrual Cycle Summary. The behaviour of different protein fractions in human parotid saliva at different times of the menstrual cycle was investigated. The effects of oral contraceptives were also examined. One protein fraction with a molecular weight of 49,000 daltons increased significantly at midcycle. This phenomenon was not seen in females on oral contraceptives. Endokrine Faktoren scheinen f/Jr die Speichelsekretion von erheblicher Bedeutung zu sein [1]. So finden sich parallel zu den Schwankungen der weiblichen Sexualhormonspiegel, wie sie wfihrend des Menstruationszyklus auftreten, deutliche Verfinderungen der Elektrolyt- und insbesondere der Proteinausscheidung [2-4]. 121ber den Einflul3 weiblicher Sexualhormone auf das Verhalten der einzelnen Speichelproteinfraktionen existieren bisher nur * Mit Unterstiitzung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft, SFB 92, Biomund Wtirz- burg

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658 M. Geif31er et al.: Veranderungen des Proteinausscheidungsspektrums

Frau Hiltrud Glanz (Marbnrg/Lahn): Nur in zwei Fallen von fiber 100 nicht bestrahlten und in Stufenserienschnitten aufgearbeiteten Stimmlippenkarzinomen konnte ich die von Ihnen zitierte und von Bridger hervorgehobene Wachstumsrichtung von Karzinomen entlang der Drtisen unterhalb der vorderen Kommissur finden. Dies stellt somit eine sehr seltene Form der Ausbreitung dar. Der Eindruck eines ,,intraglandularen" Wachstums entsteht, wenn man, wie Bridget, die vordere Kommissur in Coronarschnitten aufarbeitet und somit tangential zum Oberflfichenepithel schneidet. Karzinomzapfen, die auch noch im Zentrum nekrotisch zerfallen und vornehmlich submuk6s wachsen, wie dies oft bei subglottisch wachsenden Stimmlippenkarzinomen der Fall ist, scheinen dann ,,glandular" zu wachsen. Flimmerepithel, insbesondere aber das hochdifferenzierte Epithel der Drfisen wirkt sich nach meinen Ergebnissen eher hemmend auf das Karzinomwachstum aus im Gegensatz zum metaplastischen Plattenepithel, welches das Terrain f/it die Ausbreitung des Krebses vorbereitet.

E. Meyer-Breiting (Frankfurt am Main), SchluBwort: Herrn Terrahe m6chte ich ftir die Bestfitigung meiner hier geschilderten Befunde anhand seiner so eindrucksvollen Fallberichte danken. Die Einwande von Frau Glanz sind zwar insofern richtig, als die yon Bridger und Nassar und auch von uns angewandte Frontalschnittechnik gerade an der vorderen Kommissur diagnostische Probleme aufwerfen kann und dab tangential angeschnittene Faltenbildungen - am ausgepragtesten bei papillaren Waehstumsformen des Plattenepithelkarzinoms - Einbrfiche in submuk6ses Gewebe vortauschen k6nnen, obwohl sich der Prozeg noch an der Oberflache befindet. Ich bin aber trotzdem der Meinung, dab die Plattenepithelkarzinome die Logen der submuk6sen Drfisen zur Tiefenin- filtration, wie oben ausgefiihrt, benutzen k6nnen. Dies sieht man dann besonders deutlich, wenn der Prozel3 gerade in die Tiefe vordringt, was sich anhand der Frontalschnitte eben nur in der Serie nachweisen lal3t. Der Einbruch erfolgt auch nach meiner Auffassung nicht tiber das Drfisenlumen. In diesen Fallen handelt es sich um ein anderes Ph[inomen, dal3 namlich dysplastische und maligne Schleimhautverfinderungen nicht nur auf die Schleimhautoberflache beschrfinkt bleiben, sondern die Tendenz haben, bis tief in die Ausffihrungsgange der Drfisen, wie wir dies in Diisseldorf 1978 schon einmal diskutiert hatten, hineinreichen.

122. M. Geifiler, H. Maier, W. H. H6rl, M. T. Coroneo, A. Heidland (Wiirzburg): Ver/inderungen des Proteinausscheidungsspektrums im mensch- lichen Parotisspeichel im Verlauf des Menstruationszyklus*

Behaviour of Different Protein Fractions in Human Parotid Saliva During the Menstrual Cycle

Summary. The behaviour of different protein fractions in human parotid saliva at different times of the menstrual cycle was investigated. The effects of oral contraceptives were also examined. One protein fraction with a molecular weight of 49,000 daltons increased significantly at midcycle. This phenomenon was not seen in females on oral contraceptives.

Endokrine Faktoren scheinen f/Jr die Speichelsekretion von erheblicher Bedeutung zu sein [1]. So finden sich parallel zu den Schwankungen der weiblichen Sexualhormonspiegel, wie sie wfihrend des Menstruationszyklus auftreten, deutliche Verfinderungen der Elektrolyt- und insbesondere der Proteinausscheidung [2-4]. 121ber den Einflul3 weiblicher Sexualhormone auf das Verhalten der einzelnen Speichelproteinfraktionen existieren bisher nur

* Mit Unterstiitzung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft, SFB 92, Biomund Wtirz- burg

Ver~inderungen des Proteinausscheidungsspektrums 659

spfirliche Informationen [5]. Befunde von Andreoli [6] fiber ein dem Verhalten des Cervixschleims fihnliches Farnkrautphfinomen im Speichel weisen auf Verfinderungen auch der Glykoproteine im Verlauf des Menstruationszyklus hin. Smith und Mitarbeiter [7] konnten mit Hilfe der Diskelektrophorese ein Protein nachweisen, das nur wfihrend der Spfitschwangerschaft im Parotisspei- chel auftaucht und bis ca. 4 -6 Wochen nach der Geburt in gr613eren Mengen nachweisbar bleibt. Uber Verfinderungen einzelner Proteinfraktionen im Parotisspeichel wfihrend des Menstruationszyklus existieren bisher keinerlei Befunde.

MeNo~k

Bei zehn klinisch gesunden nfichternen Probandinnen (Durchschnittsalter 22 Jahre), von denen vier orale Kontrazeptiva einnahmen, w/ihrend bei den restlichen sechs ein regelmfiNger ovulatorischer Zyklus vorlag, wurde unter den yon Kreusser [8] und Maier [4] ausffihrlich beschriebenen Versuchsbedingungen Parotisspeichel flul3ratenabhfingig gesammelt. Der Speichelflu8 wurde durch orale Applikation yon Zitronensfiure stimuliert. Unmittelbar nach der Entnahme wurden die Proben denaturiert und mit Hilfe der SDS-Gelelektrophorese nach Weber und Osborn [9] aufgetrennt. Diese Methode erlaubt eine Bestimmung des Molekulargewichts der eingesetzten Proteine mit einer Genauigkeit von + 10%.

Ergebnisse und Diskussion

Bei der densitometrischen Auswertung von etwa 300 Elektrophoresen fanden sich acht bis neun Banden mit Molekulargewichten zwischen 27500 d und 99000 d (Abb. 1). Die quantitative Verteilung der Banden wies deutliche individuelle Unterschiede auf, die fiber den ganzen Zyklus gleich blieben (Abb. 1), ein Verhalten, das besonders deutlich bei der Fraktion mit MG 81000 d zum Ausdruck kommt. Zyklusabhfingige Schwankungen zeigte die Proteinfraktion mit MG 49000 d, deren Anteil am erfagten Gesamtprotein zur Zyklusmitte hin hochsignifikant, um etwa 20%, anstieg, um nachfolgend zur Menstruation wieder auf den Ausgangswert abzufallen (Abb. 2). Diese Verfinderung land sich bei allen sechs Normalpersonen gleichermagen, wfihrend unter oraler Kon- trazeption ein fihnliches Verhalten nicht beobachtet werden konnte.

Die individuell konstanten Bandenmuster entsprechen Befunden yon Eichner et al. [10] und Smith et al. [11], die mit jeweils unterschiedlichen Techniken die Speichelproteine auftrennten. Da in der hier vorliegenden Untersuchung die Proteine streng nach Molekulargewicht aufgetrennt wurden, reichen genetische Polymorphismen der einzelnen Proteine [12] nicht zur Interpretation dieser Befunde aus, zumal genetische Polymorphismen zwar die Aminosfiurensequenz eines Proteins, kaum aber dessen Molekulargewicht betreffen. Es scheint also das funktionelle Proteinspektrum des Speichels selbst individuell festgelegt zu sein. Eine exakte Zuordnung der hier beschriebenen Proteinfraktionen zu bestimmten Proteinen ist bis jetzt nicht m6glich. Zudem liegt ein Teil der bisher im Speichel nachgewiesenen Proteine mit dem Molekulargewicht auSerhalb des yon uns erfaSten Bereiches. Die zyklusabh~in-

660 M. GeiBler et al.

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Abb. 1. Mit Hilfe von SDS-Gelelektrophorese aufgetrennte Proteinfraktionen im Parotisspeichel von sechs weiblichen Normalpersonen (4.-6. Zyklustag)

Verfinderungen des Proteinausscheidungsspektrums 661

CONTROL GROUP CONTRACEPTIVE TREATMENT GROUP

% OF

TOTAL PROTEIN

10- r

0 I - 5 12-t6 25-28

% OF

TOTAL ~ROTEIN

15"

...... t .......

10"

iiiiiiiiiiiiiiiiiii~iiiii

p~0.O01 ~ p<O.OO1 0

12-16 25-28 1 - 5 DAYS OF MENSTRUAL CYCLE

Abb. 2. Auswirkungen der oralen Kontrazeption auf das zyklusabhfingige Verhalten der Speichelproteinfraktion mit MG 49000 d

gig verfinderte Fraktion mit Molekulargewicht 49000 d kGnnte neben a-Amylase (MG 50000-55000 d) [13, 14] auch Secretory piece enthalten, ein etwa 50000 d schweres Glykoprotein, das je 2 IgA-Einheiten zu dem sekretorischen IgA-Dimer mit MG 390000 d verbindet [10]. Das yon Smith in der Spfitschwangerschaft im Parotisspeichel nachgewiesene Protein wurde auf 80000-100000 d geschfitzt und ist daher mit der zyklusabhfingigen Protein- fraktion sicher nicht identisch.

Die zyklische Verfinderung dieser Proteinfraktion demonstriert eindeutig, dab nicht nur die Elektrolyte und das Gesamtprotein, sondern auch das Proteinspektrum im stimulierten Parotisspeichel von hormonellen Schwankun- gen w~ihrend des Menstruationszyklus beeinfluGt wird. Die Frage, inwieweit Ovulationshemmer nun direkt oder fiber eine Beeinflussung des hypophysfiren Regelkreises in die Proteinsekretion der Parotis eingreifen, kann bisher nicht befriedigend beantwortet werden und erfordert weitere Untersuchungen.

Literatur

1 Blair-West JR, Coghlan JP, Denton DA, Wright RD (1967) Effect of endocrines on salivary glands. In: Code CF (ed) Handbook of physiology, sect 6, Alimentary canal, vol II. Washington DC, p 633

2 Puskulian L (1972) Salivary electrolyte changes during the normal menstrual cycle. J Dent Res 51 : 1212

3 De Marchi WG (1976) Psychophysiological aspects of the menstrual cycle. J Psychosom Res 20: 279

662 H. Maier et al.: Auswirkungen der hormonellen Kontrazeption

4 Maier H, Geigler M, Heidland A, Schindler JG, Wigand ME (1979) Beeinflussung speichelchemischer Parameter in Abh~ingigkeit vom Menstruationszyklus. Arch Otorhinola- ryngol 223 : 185

5 Eichner H, Miinzel M, Bretzel G (1975) Vergleichende Untersuchungen yon FluBraten, Elektrolyt- und Gesamteiweil3konzentrationen und diskelektrophoretische Auftrennung des Sekretes an fraktioniert gewonnenem menschlichen Parotissekret. Laryngol Rhinol Otol 54 : 19

6 Andreoli C, Della Porta M (1957) Cyclic changes in female saliva. J Clin Endocrinol Metab 17 : 913

7 Smith QT, Shapiro BL, Hamilton MJ, Biros M (1976) A parotid salivary protein present during late pregnancy and postpartum. Proc Soc Exp Biol Med 153:241

8 Kreusser W, Heidland A, Hennemann A, Wigand ME, Knauf H (1972) Mono- and divalent electrolyte patterns, pCO2 and pH in relation to flow rate in normal human parotid saliva. Eur J Clin Invest 2:398

9 Weber K, Osborn M (1969) The reliability of molecular weight determination by Dodecyl-Sul- fate-Polyacrylamide gel electrophoresis. J Biol Chem 244:4406

10 Eichner H, Mtinzel M, Bretzel G, Hochstrasser K (1975) Vergleichende Untersuchungen der Proteinfraktionen yon menschlichem Parotissekret mittels ein- und zweidimensionaler Immun- elektrophorese, Immunodiffusion und Diskelektrophorese. Laryng Rhinol Otol 54:105

11 Smith QT, Runchey CD, Shapiro BL (1974) Polyacrylamide gel slab electrophoresis of human salivary proteins. Arch Oral Biol 19:407

12 Azen EA (1978) Genetic protein polymorphisms in human saliva: An interpretive review. Biochem Genet 16:79

13 M~inzel M (1976) Die Biochemie der menschlichen Speicheldr/isensekrete. Arch Otorhinola- ryngol 213 : 209

14 Ellison SA (1967) Proteins and glykoproteins of saliva. In: Code CF (ed) Handbook of physiology, Sect 6, Alimentary canal, vol II. Washington DC, p 531

M. E. Wigand (Erlangen): Liegen Untersuchungen des Proteinprofils im Speichel von Graviden vor? K6nnte eventuell ein Schwangerschaftsnachweis aus dem Speichel geftihrt werden?

M. Geilller (Wiirzbnrg), Schluflwort: Wir selbst haben bis jetzt das Proteinspektrum in der Schwangerschaft nicht untersucht. Ich m6chte jedoch auf die von uns zitierte Arbeit yon Smith u. Mitarb. hinweisen, die mit Diskelektrophorese ein Protein im Parotisspeichel yon Schwangeren nachweisen konnten, welches jedoch nur in der Spfitschwangerschaft und ca. 4-6 Wochen nach der Geburt erkennbar war. Mit diesem Protein ist wohl eine Diagnose der Schwangerschaft sicher nicht sinnvoll. Ob mit der von uns angewandten Elektrophoresemethode eine fihnliche Diagnostik der Frtihschwangerschaft mfglich ist, ist jedoch nicht auszuschliel3en.

123. H. Maier, M. Geigler, M. T. Coroneo, A. Heidland (Wiirzburg): Die Auswirkungen der hormonellen Kontrazeption auf die Elektrolytausscheidung der menschlichen Ohrspeicheldriise*

The Effect of H o r m o n a l Contracept ives on Elect rolyte Excre t ion of H u m a n Paro t id Saliva

Summary. The effects of a two-phase and a sequent ia l oral cont racept ive on citric ac id-evoked parot id saliva were examined. In phase 1 of the two-phase p r epa ra t i on there was increased K + excret ion and decreased Na + and C1- excre t ion (as compared to controls) . In phase 2 K + excret ion was u n c h a n g e d

* Mit Unterstiitzung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft, SFB 92, Biomund Wtirzburg