Zusammenfassung
Durch Verfütterung von Dihydrotachysterin wurde experimentell eine metastatische Verkalkung hervorgerufen.
Bei dieser Calcifizierungsform zeigten sich elektronenmikroskopisch extra- und intracelluläre Kalkablagerungen. Unter den intracellulären Veränderungen war die intramitochondriale Ablagerung von elektronendichtem Material besonders interessant: In diesen Ablagerungen konnte mittels Röntgenmikroanalyse Calcium und Phosphat direkt nachgewiesen werden.
Die Beladung der Mitochondrien mit Calciumphosphat ist eine aktive, respirationsgebundene Leistung der Mitochondrien. Sie ist mit der Funktion der Atmungskette innerhalb der „Elektronen-Transport-Partikel“ an der Oberfläche der Cristae mitochondriales verknüpft, wie sich aus Versuchen mit isolierten Mitochondrien ergab. Die in Einzelheiten beschriebene intramitochondriale Calcifizierung ist unseres Erachtens ein charakteristischer pathophysiologischer Vorgang bei der metastatischen Gewebsverkalkung, die nach unseren Befunden auch ohne primäre Zellschädigung in Gang kommen kann.
Summary
Calcification in experimental animals was started by feeding Dihydrotachysterin per os. During calcification it could be shown on an electronmicroscopic level, that calcification occurs intra- and extracellular.
In our experiments especially the intramitochondrial calcification was investigated. Using x-ray-microanalysis calcium and phosphate could directly be shown.
The uptake of calcium phosphate by mitochondria is an active process, which is directly connected with respiration and with intact electron transport particles on the surface of the cristae mitochondriales.
The intramitochondrial calcification seems to be a very typical process during reactive calcification of several tissues. This reactive type of calcification may occur without primary lesion of the cell.
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Literatur
Bajusz, E.: Conditioning factors for cardiac necroses. Basel: S. Karger 1963.
Brand, T., u.F. Holtz: Beitrag zum Verlauf und zur Prognose der durch Überdosierung von Vitamin-D-Lösungen erzeugten Krankheit. Hoppe-Seylers Z. physiol. Chemie185, 217 (1929).
David, H.: Elektronenmikroskopische Befunde bei der dioxanbedingten Nephrose der Rattenniere. Beitr. path. Anat.130, H. 2, 187 (1964).
Dulce, H. J.: Zur Biochemie der Verknöcherung. Hoppe-Seylers Z. physiol. Chem.319, 257, 272 (1960);320, 1 (1960).
Engfeldt, B., S. Gardell, J. Hellström, I. Ivenmark, J. Rhodin, andJ. Strandh: Effect of experimentally induced hyperparathyroidism on renal function and structure. Acta endocr. (Kbh.)29, 15–26 (1958).
Fernandez-Moran, H., T. Oda, P. V. Blair, andD. E. Green: A makromolecular repeating unit of mitochondrial structure and function. J. Cell Biol.22, 63–100 (1964).
Gerlach, U., u.E. Schürmeyer: Stoffwechseluntersuchungen bei experimenteller Nierenschädigung durch Dihydrotachysterin. Z. ges. exp. Med.132, 295 (1959);
Enzymaktivität im Gewebe bei experimentellen Nierenschädigungen. Z. ges. exp. Med.132, 413 (1960).
Gerlach, U., E. Schürmeyer u.W. Strobel: Biochemische und morphologische Untersuchungen bei experimenteller Nierenschädigung durch Dihydrotachysterin. Z. ges. exp. Med.132, 521 (1960).
Giacomelli, F., D. Spiro, andJ. Wiener: Ultrastructural studies of metastatic calcification. Vth int. Congr. Electron Microscopy Philadelphia 1962, vol. II, p. 6.
Glimcher, M. J.: In: Macromolecular complexes. Sympos. Gen. Physiologist. New York: Ronald Press 1961.
Greenawalt, J. W., C. S. Rossi, andA. L. Lehninger: Effect of active accumulation of calcium and phosphate ions on the structure of rat liver mitochondria. J. Cell Biol.23, 21 (1964).
Hauss, W. H.: Pathogenese der Coronarsklerose und des Herzinfarktes. Verh. Dtsch. Ges. für inn. Med., 69. Kongreß 1963, S. 554.
Höhling, H. J., u.G. Pfefferkorn: Bestimmung und Verteilung der Kristallite im Hartgewebe, S. 421–422. Prag: Publ. House of the Czechoslovak Academy of Science. 1964.
Holtz, F.: Die Behandlung der postoperativen Tetanie. Langenbecks Arch. klin. Chir.177, 32 (1933).
Lamprecht, G.: Über oxydative Phosphorylierung und deren Beeinflussung durch Strophanthin. Inaug.- Diss. München 1956.
Lamprecht, W.: Persönliche Mitteilung.
Laudahn, G.: Persönliche Mitteilung.
Lazarus, S. S., andH. Barden: Ultramicroscopic localization of mitochondrial adenosinetriphosphatase. J. Ultrastruct. Res.10, 189–193 (1964).
Martin, G. R., E. Schiffmann, H. A. Bladen, andM. Nylen: Chemical and morphological studies on the in vitro calcification of aorta. J. Cell Biol.16, 243 (1963).
Neuman, W. F., andM. W. Neumann: The chemical dynamics of bone mineral. Chicago (Ill.): Chicago University Press 1958.
Novikoff, A. B.: Lysosomes and related particles. Cell2, 423 (1961).
Reynolds, E. S.: The nature of calcium-associated electron opaque masses in mitochondria of livers of carbon tetrachloride poisoned rats. J. Cell Biol.19, 58 A (1963).
Robinson, R. A.: An electron microscopic study of the crystalline inorganic component of bone and its relationship to the organic matrix. J. Bone Jt. Surg. A34, 389 (1952).
Rossi, C. S., andA. Lehninger: Stoichiometric relationships between accumulation of ions by mitochondria and the energy-coupling sites in the respiratory chain. Biochem. Z.338, 698 (1963).
Rouiller, Ch.: Physiological and pathological changes in mitochondrial morphology. Int. Rev. Cytol.9, 227 (1960).
Schneider, W. C., andG. H. Hogeboom: Intracellular distribution of enzymes. J. biol. Chem.183, 123 (1950).
Schrag, P., andJ. B. Caulfield: Electron microscopic study of renal calcification. Lab. Invest.12, No 8 (1963).
Schütte, E.: Der Mineralstoffwechsel des Knochens. In: Radiostrontium. Symp. des Sonderausschuß Radioaktivität in Bad Kreuznach 28. 10. 1959. München: Griesbach & Sohn 1961.
Selye, H.: Morphologische Studie über die Veränderungen nach Verfütterung von bestrahltem Ergosterin (Vigantol) bei der weißen Ratte. Krankheitsforsch.7, 290 (1929).
Selye, H., andE. Bajusz: Sensitization by dihydrotachysterol (DHT) for the induction of cardiac lesions by various agents. Amer. J. Cardiol.4, 102 (1959).
Sobel, A. E., A. L. Penni, andM. Bürger: Calcification problems, Trans. N.Y. Acad. Sci.22, 233 (1960).
Travis, D. F., andM. J. Glimcher: The structure and organization of, and the relationship between the organic matrix and the inorganic crystals of embryonic bovine enamel. J. Cell Biol.23, 447 (1964).
Vasington, F. D., andJ. V. Murphy: Ca++ uptake by rat kidney mitochondria and its dependence on respiration and phosphorylation. J. biol. Chem.237, 2670 (1962).
Wohlfarth-Bottermann, K. E.: Die Kontrastierung menschlicher Zellen und Gewebe im Rahmen ihrer elektronenmikroskopischen Untersuchungen an ultradünnen Schnitten. Naturwissenschaften9, 287 (1957).
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Gerlach, U., Themann, H. Elektronenmikroskopische Untersuchung der metastatischen Calcifizierung. Klin Wochenschr 43, 1262–1268 (1965). https://doi.org/10.1007/BF01734700
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF01734700