Ergebnisse der Mikrobiologie Immunitätsforschung und Experimentellen Therapie: Fortsetzung der Ergebnisse der Hygiene Bakteriologie.Immunitätsforschung und Experimentellen Therapie [1. Aufl.] 978-3-540-02518-4;978-3-662-42621-0

Table of contents :
Front Matter ....Pages i-iii
Les corynébactérioses anaérobies (A. R. Prévot)....Pages 1-48
Die experimentelle Poliomyelitis und ihre Bedeutung für das Studium der Pathogenese (J. D. Verlinde)....Pages 49-96
Die L-Phase der Bakterien (Otto Kandler, Gertraud Kandler)....Pages 97-127
Die Resistenzbildung bei Mikroorganismen (Günther Gillissen, Ilse-Maria Gillissen)....Pages 128-241
The use of fluorescent antibody in the diagnosis and study of viral and rickettsial infections (Chien Liu)....Pages 242-258
Die Zellstruktur und die Serologie der Leptospiren (B. Babudieri)....Pages 259-306
Haemophilus influenzae and its pathogenicity (K. Zinnemann)....Pages 307-368
Neuere Aspekte der Virus-Interferenz (J. Lindenmann)....Pages 369-397
Back Matter ....Pages 398-443

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ERGEBNISSE DER MIKROBIOLOGIE IMMUNITATSFORSCHUNG UND EXPERIMENTELLEN THERAPIE FORTSETZUNG DER ERGEBNISSE DER HYGIENE BAKTERIOLOGIE· IMMUNITÄTSFORSCHUNG UND EXPERIMENTELLEN THERAPIE BEGRUNDET VON WOLFGANG WEICHARDT

HERAUSGEGEBEN VON

W KIKUTH DUSSELDORF

K.F. MEYER

E.G. NAUCK

SAN FRANCISCO

HAMBURG

A.M. PAPPENHEIMER

JR.

}.

CAMBRIDGE / MASS.

TOMCSIK BASEL

DREIUNDDREISSIGSTER BAND MIT 69 ABBILDUNGEN

SPRINGER-VERLAG BERLIN HEIDELBERG GMBH 1960

ISBN 978-3-540-02518-4

ISBN 978-3-662-42621-0 (eBook)

DOI 10.1007/978-3-662-42621-0 Alle Rechte, insbesondere das der Übersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten Ohne ausdrückliche Genehmigung des Verlages ist es auch nicht gestattet, dieses Buch oder Teile daraus auf photomechanischem Wege (Photokopie, Mikrokopie) zu vervielfältigen

© by Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1960 Ursprünglich erschienen bei Springer-Verlag OHG/Berlin. Göttingen. Heldeiberg 1960

Die Wiedergabe von Gebrauchsnameu, Haudelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften

Inhaltsverzeichnis Seite

Les corynebacterioses anaerobies. Par Professeur Dr. ANDRE-ROMAIN PR:EVOT, Paris. Avec 6 figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Die experimentelle Poliomyelitis und ihre Bedeutung für das Studium der Pathogenese. Von Professor Dr. J. D. VERLINDE, Leiden (Holland). Mit 19 Abbildungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Die L-Phase der Bakterien. Von Privatdozent Dr. ÜTTO KANDLER und Dr. GERTRAUD KANDLER, Weihenstephan (Oberbayern). Mit 5 Abbildungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Die Resistenzbildung bei Mikroorganismen. Von Professor Dr. Dr. GÜNTHER GILLISSEN und Dr. ILSE-MARIA GILLISSEN, Mainz. Mit 14 Abbildungen 128 The use of fluorescent antibody in the diagnosis and study of viral and rickettsial infections. By Professor Dr. CHIEN Lru, Kansas City (Kansas). With 7 Figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 Die Zellstruktur und die Serologie der Leptospiren. Von Professor Dr. BRENNO BABUDIERI, Rom. Mit 5 Abbildungen . . . . 259 Haemophilus influenzae and its pathogenicity. By KuRT ZrNNEMANN, M. D., M. Sc., Leeds (Great Britain). With 13 Figures . . . . . . . . 307 Neuere Aspekte der Virus-Interferenz. Von Dr. JEAN LINDENMANN, Zürich 369 Namenverzeichnis

398

Sachverzeichnis .

432

Les corynebacterioses anaerobies Par

A. R. PREVOT* Avec 6 figures

Table des matieres

Page

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Introduction . . . . . . . . Historique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I. Expose generaldes 152 cas de Corynebacterioses anaerobies l. Index chronologique des cas analyses bacteriologiquement 2. Observations cliniques de 21 cas . . 3. Statistique par groupes nosologiques 4. Statistique par especes bacteriennes II. Etude bacteriologique III. Serologie - allergologie . . . . . . . IV. Pouvoir pathogene experimental . . . A. lnoculation de produits pathologiques B. lnoculation de cultures . . . . . . C. Fractionnement des facteurs pathogenes V. TMrapeutique . . . . . VI. Discussion et Hypotheses VII. Conclusions . . . Bibliographie . . . .

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14 16 21 24 24

26 32 39 42

45 46

Introduction: Les travaux poursuivis a !'Institut Pasteur depuis 1948 ont revele l'importance d'un groupe d'infections jusque la fort mal connues, provoquees par les especes anaerobies du genre Oorynebacterium et pour lesquelles nous avons propose en 1952 avec P. TARDIEUX l'appellation de Corynebacterioses anaerobies. Nous allons en donner ici une etude generale, comprenant l'historique de ces germes et de leur action pathogene; leur diagnostic bacteriologique; l'expose statistique des 152 cas etudies par nous et nos collaborateurs, groupes par espece et par type d'infection; leur pouvoir pathogene experimental; leur etude serologique et enfin leur traitement. Historique: La premiere notion que le genre Oorynebacterium pouvait presenter des especes anaerobies date de 1893 quand Lucet decrivit 0. pyogenes, anaerobie microaerophile, dont l'etude fut completee en 1905 par Roux. Mais c'est JuNGANO qui, en 1908 decrivit la premiere espece anaerobie stricte connue maintenant sous le nom de 0. liquefaciens, qu'il considerait comme un simple saprophyte de l'intestin de l'homme. L'annee suivante il decrivait deux autres especes: 0. diph-

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Institut Pasteur Paris «Service des Anaerobies&.

Ergebnisse der Mikrobiologie, Bd. 33

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A. R. PREVOT:

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teroides et 0. granulosum, isolees de l'intestin du rat, egalerneut simples saprophytes depourvus de pouvoir infectieux. La premiere notion de leur action pathogene vient de MASSINI qui, en 1913 decrivit une espece differente: 0. anaerobium, qu'il avait isolee du pus d'otites, de mastoi:dites, d'abces pulmonaires et d'arthrites purulentes. Une troisieme notion prit corps en 1916 quand TORREY isola 0. lymphophilum des ganglions lymphatiques de l'homme: celle de leur affinite pour le systeme reticulo-endothelial confirmee en 1929 par KuoziNSKI avec 0. hepatodystrophicans isole du foie et des ganglions de singes inocules avec du materiel amarylique et en 1930 par MANTEUFEL et HERZBERG qui isolent 0. renale cuniculi du rein normal du lapin, du cobaye et du singe. Une neuvieme espece: 0. parvum a ete deorite par MAYER en 1926, provenant des infections genitales de la femme; une dixieme, 0. avidum en 1935 par EGGERTH dans l'intestin humain. Mentionnons pour memoire que, en 1919, ADAMSON avait decrit comme espece un diphtheroi:de anaerobie isole des plaies de guerre 1 , mais que l'insuffisance de sa description n'a pas permis qu'il soit retrouve et etudie. Si elementaires que fussent leurs descriptions, elles permirent toutefois a GRUMBAOH et HoTZ d'apporter en 1939 une confirmation eclatante de leur pouvoir pathogene pour l'homme: a la suite d'une extraction de dent cariee tres infectee, un homme de 39 ans presenta une septicopyohemie tres grave, evoluant en 21 jours et aboutissant a la mort. L'autopsie revela une thrombose purulente de la veine jugulaire gauehe et du sinus sigmoi:de correspondant, dont le pus renfermait a l'etat pur le 0. anaerobium de MASSINI; le meme germe fut retrouve dans les metastases: abces pulmonaires multiples, pieuresie fibrino-purulente gauehe; pieuresie serofibrineuse droite; oedeme pulmonaire et hepatique; infection splenique purulente. Ce sont ces travaux qui nous ont conduits a publier en 1938-1940, puis en 1948 une classification provisoire de ces germes, accompagnee d'une clef de determination qui allait nous permettre d'isoler et d'etudier une premieresouehe

en 1948 et 160 autres entre 1948 et 1958.

I. Expose general de 152 cas de Corynebacteriose 1. Index chronologique des cas

l. Analyse

2. Analyse 3. Analyse 4. Analyse

5. Analyse 6. Analyse

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etudh~s

355 (16/6/48). Lymphogranulomatose maligne (Dr. JuNOT), 'i! 65 ans, fievre a type recurrent de 7 jours. Mort. Hemoculture; germe unique: 0. avidum. 379 (2/ll/48). Osteite fibreuse (Dr. BEERENS), Prelevement dans Je foyer; germe unique: 0. diphteroides. 395 (13/12/48). Septicemie puerperale (Pr. MoLLARET), 'j! 27 ans. Mort. Hemoculture; germe unique: 0. parvum. 402 (17/1/49). Pseudoactinomycose maxillaire (Dr. BEAL). Aspect clinique d'abces recidivant apres fracture du maxillaire (petit sequestre visible a la radio). Incision. Curettage. Guerison. Dans le prelevement; 2 germes: 0. granulosum et F. nucleatus. 434 (25/3/49). Arthrite suppuree du genou (Pr. GRUMBACH). Prelevement de pus; germe unique: 0. diphteroides. 454 (17/6/49). Septicemie puerperale (Dr. CHEVE), Hemoculture; deux germes: W. perfringens et 0. diphteroides.

Nomme provisoirement 0. adamsoni dans notre Manuel de Classification des Anaerobies.

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Les corynebacterioses anaerobies

7. Analyse 476 (24/10/49). Erytheme noueux (Dr. DuMAS). Hemoculture; germe unique: 0. parvum. 8. Analyse 514 (1/4/50). Meningite purulente (Dr. RoBIN). ~ jeune. Ponction du LCR; 3 germes: 0. parvum, R. ramosum et un batonnet Gram-negatif anaerobie. Guerison. 9. Analyse 523 (18/4/50). Pseudoactinomycose canine (Pr. GoRET). Prelevement de pus; un seul germe: 0. avidum. 10. Analyse 562 (8/7/50). Lymphomatose avec splenomegalie (Dr. SIGUIER). Hemoculture a l'acme de la fievre recurrente; un seul germe: 0. avidum. Guerison. 11. Analyse 583 (19/10/50). Endocardite et thrombophlebite (Dr. GAILLARD). Hemoculture; Streptococcus viridans probable. Dans le thrombus septique, un seul germe: 0. granulosum. 12. Analyse 595 (4/12/50). Abces du seroturn (Dr. BRUNEAU). Prelevement de pus; un seul germe: 0. parvum. Guerison. 13. Analyse 617 (13/2/51). Pyorrhee alveolaire (Dr. VrNZENT). Gingivoculture; un seul germe: O.liquefaciens. 14. Analyse 618 (13/2/51). Pyorrhee alveolaire (Dr. VrNZENT). Gingivoculture; deux germes: 0. diphteroides et A. meyeri. 15. Analyse 637 A (28/3/51). Aderrite suppuree (Pr. GRUMBACH). Prelevement de pus; un seul germe: 0. pyogenes. 16. Analyse 637 B (29/3/51). Arthrite coxofemorale purulente (Pr. GRUMBACH). Prelevement de pus; un seul germe: 0. pyogenes. 17. Analyse 637 C (28/3/51). Adenite purulente (Pr. GRUMBACH). Prelevement de pus; un seul germe: 0. anaerobium. 18. Analyse 643 (14/4/51). Abces cerebral parietal apres bronchieetasie (Drs. PECKER et CLEMENT). Prelevement de pus; deux germes: 0. parvum et F. fusiformis. Exerese. Antibiotiques. Guerison. 19. Analyse 671 (8/8/51). Endocardite (Dr. DoNZELOT). Hemoculture (2 fois positive) un seul germe: 0. anaerobium. 20. Analyse 678 (2/9/51). Endocardite (Dr. WoRMS). Hemoculture; un seul germe: 0. anaerobium. Antibiotiques. Guerison. 21. Analyse 699 (21/12/51). Pyothorax (Dr. BRYGOO). Prelevement de pus; un seul germe: 0. anaerobium. 22 Analyse 714 (28/1/52). Arthrite traumatique du genou (Dr. BRYGoo). Pre1(wement de serosite; un seul germe: 0. granulosum. 23. Analyse 722 (11/2/52). Septicemie post-abortum (Dr. VrNZENT). Hemoculture; un seul germe: 0. parvum. 24. Analyse 735 (10/3/52). Endocardite lente sans streptocoque (Pr. FABIANI). Hemoculture; un seul germe: 0. avidum. 25. Analyse 744 (24/3/52). Acne (Dr. SAm BrLALGOLEM). Prelevement de pus; un seul germe: 0. granulosum. 26. Analyse 746 (29/3/52). Abces sous-maxillaire apres fracture du maxillaire (Dr. SEELIGER). Ponction de l'abces; un seul germe: 0. liquefaciens. Guerison. 27. Analyse 757 (18/5/52). Aderrite parotidienne suppuree (Dr. VINZENT). Adenoculture; un seul germe: 0. anaerobium. 28. Analyse 758 (3/6/52). Endocardite lente (Pr. FABIANI). Hemoculture; germe unique: 0. anaerobium. 29. Analyse 759 (3/6/52). Endocardite lente (Pr. FABIANI). Hemoculture; germe unique: 0. avidum. 30. Analyse 760 (3/6/52). Endocardite lente (Pr. FABIANI). Hemoculture; germe unique: 0. avidum. 31. Analyse 773 (9/7/52). Septicemie au cours d'une infection hepatique (Dr. SANSONNENS). Hemoculture. Germe unique: O.liquefaciens. 32. Analyse 808 (8/9/52). Mammite post-aphteuse bovine (Dr. Vet. GRASQUIN). Prelevement de lait; deux germes: 0. anaerobium et Staphylococc7t8 asaccharolyticus. 33. Analyse 812 (16/9/52). Arthrite suppuree post-aphteuse bovine (Dr. Vet. TERREE). Prelevement de pus. Deux germes: 0. liquefaciens et Streptoc. lanceolatus.

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A. R. PREVOT:

34. Analyse 814 (22/9/52). Adenite cervicale suppuree (Drs. RrcKE et VERRIER). Exerese du ganglion infecte; un seul germe: 0. liquefaciens. Guerison. 35. Analyse 889 (26/3/53). Endocardite lente (Dr. SIGUIER). Hemoculture; germe unique: 0. liquefaciens. Penicilline. Guerison. 36. Analyse 936 (27/6/53). Septicemie post-abortum (Dr. VrNZENT). Hemoculture; quatre germes: 0. parvum, Cl. subterminale, Str. evolutus, Str. productus. Penicilline. Guerison. 37. Analyse 961 (22/9/53). Septicemie au cours d'un reticulosarcome de la rate (Dr. DARNIS). Hemoculture; germe unique: 0. avidum. Mort. 38. Analyse 991 (27/4/53). Pyelonephrite gravidique (Dr. VrNZENT). Echantillon d'urine; germe unique: 0. pyogenes. Guerison. 39. Analyse 996 (1/12/53). Reticulose maligne avec septicemie recurrente (Dr. HUET). Hemoculture; germe unique: 0. anaerobium. Mort. 40. Analyse 997 (1/12/53). Pleuresie purulente (Dr. PrLLET). Prelevement de pus; germe unique: 0. anaerobium. 41. Analyse 1054 (11/4j54). Endocardite lente (Dr. VrNZENT). Hemoculture; germe unique: 0. granulosum. 42. Analyse 1065 (30/4/54). Septicemie chez un tuberculeux (Dr. BROCARD). Hemoculture; germe unique: 0. parvum. Guerison. 43. Analyse 1076 (16/5/54). LeucorrMe (Dr. LE MrNoR). Prelevement; deux germes: O.parvum et Streptococcus putridus. Autovaccin. Guerison. 44. Analyse 1101 B (9/7/54). Septicemie (Dr. SoHIER). Hemoculture; germe unique: O.anaerobium. 45. Analyse 1103 B (23/7/54). Adenite cervicale suppuree (Dr. CHRIST). ~ agee. Prelevement de pus; germe unique: 0. parvum. Achromycine; guerison. 46. Analyse 1119 (28/8/54). Anemie febrile; leucose terminale (Dr. CARRJlmE). Hemoculture et medulloculture, plusieurs fois positives; germe unique: 0. anaerobium (une biopsie cutanee a donne une souehe de Actinom. bovis). Mort. 47. Analyse 1123 (13/9/54). Gastroenterite febrile (Dr. FLOcH). Hemoeulture; un seul germe: 0. liquefaciens. Sulfamide. Guerison. 48. Analyse 1125 (1/9/54). Pas de diagnostic (Dr. LINZENMEIER), souehe envoyee pour determination; 0. pyogenes. 49. Analyse 1134 (29/9/54). Abees du eerveau (Dr. THIBAULT). Hemoeulture; un seul germe: 0. renale cuniculi. 50. Analyse 1155 (9/11/54). Pseudoactinomycose (Dr. RrcHARD). Prelevement de pus; germe unique: 0. granulosum; guerison. 51. Analyse 1160 (17/11/54). Meningite purulente (Dr. VALENTIN}. ~ jeune. LCR; un seul germe: 0. granulosum. 52. Analyse 1174 (27/11/54). Abees du cerveau (Dr. CHRIST). ~ Prelevement de pus; deux germes: 0. granulosum et Sphaerophorus glycolyticus. Achromycine, supronal, marbadal. Guerison. 53. Analyse 1185 (9/12/54). Pseudoactinomyeose canine (Dr. LoEw). Prelevement de pus; plusieurs germes: 0. anaerobium et plusieurs pyogenes aerobies. 54. Analyse 1207 (21/1/54). Abces du poumon (Dr. CHRIST). ~; angine aigue ayant entraine l'infection du poumon. Expeetoration purulente; germes multiples: dont 0. anaerobium. 55. Analyse 1247 (6/4/55). Cellulite perimaxillaire (Dr. LAUFER). Ö' 54 ans. Apres extraction d'une molaire inferieure, infection bimicrobienne: 0. anaerobium et Staphyloeoque dore. Aureomycine. Guerison. 56. Analyse 1251 (13/4/55). Hepatite necrosante (Dr. PARAF). Prelevement au cours d'une Iaparotomie; un seul germe: 0. anaerobium. 57. Analyse 1258 (29/4/55). Surinfection pulmonaire ehez une tuberculeuse (Dr. VALENTIN}. Expectoration; 3 germes anaerobies: 0. anaerobium, V. parvula, F. nucleatus. 58. Analyse 1268 (12/5/55). Meningite purulente (Dr. RoBIN et LECAT). Ö' 8 ans. Hemoculture; germe unique: 0. liquefaciens; antibiotiques. Guerison. 59. Analyse 1299 (17/6/55). Suppuration d'implant sous-eutane (Pr. DEBRE} (Implant de plaeenta); germe unique: 0. anaerobium. Antibiotique. Guerison.

Les corynebacterioses anaerobies

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60. Analyse 1300 (23J6/55). Furaneulose (Dr. SEGRETAIN). Prelevement de pus; deux germes: C. granulosum et Staphylocoque. 61. Analyse 1307 (7/7/55). Septicemie et Splenomegalie (Dr. BERTOYE). Hemoculture; germe pur: C. anaerobium. Splenectomie et antibiotique. Amelioration. 62. Analyse 1308 (16/7/55). Septicemie (Dr. BERTOYE). Hemoculture; germe pur: C. anaerobium. Aseptasine. Guerison. 63. Analyse 1321 (5/9/55). Reticulose maligne (Dr. CARRERE). Hemoculture, medulloculture, ganglioculture; un seul germe: C. anaerobium. Mort. 64. Analyse 1325 (5/9/55). Septicemie (Dr. ÖzSAN). Hemoculture; germe unique: C. diphteroides. Terramycine. Guerison. 65. Analyse 1326 (5/9/55). Septicemie apres extraction dentaire (Dr. ÖzsAN). Hemoculture; germe unique: C. anaerobium. Mort. 66. Analyse 1328 (5/9/55). Septicemie (Dr. ÖzSAN). Hemoculture; germe unique: C. granulosum. Terramycine. Guerison. 67. Analyse 1352 (23/7/55). Anemie febrile. Leucose aigue (Dr. JANBON). Hemoculture; germe unique: C. avidum. Mort. 68. Analyse 1354 (12/10/55). Abces du poumon (Dr. BERTOYE). Expectoration purulente; deux germes: C. parvum et Catenabacterium filamentosum. 69. Analyse 1355 (12/10/55). Endocardite lente (Dr. CHATONNET). aureomycine. 0. pyogenes 637 A (arthrite suppuree) Penicilline > chloromycetine > aureomycine. 0. avidum 735 (endocardite) Penicilline > terramycine > aureomycine. 0. avidum 562 (reticulose) Chloromycetine seule active. O.parvum1355 (endocardite) Erythromycine > chloromycetine > aureomycine = bacitracine. 0. parvum476 (erytheme noueux) Chloromycetine > terramycine > penicilline. 0. anaerobium 675 (endocardite) Streptomycine > chloromycetine > terramycine. 0. anaerobium 678 (endocardite) Chloromycetine > aureomycine > terramycinc. O.liquefaciens 889 (endocardite) Penicilline> chloromycetine > aureomycine. 0. liquefaciens 814 (abces cervical) Chloromycetine > aureomycine = terramycine ) püücilline. 0. liquefaciens 1268 (meningite) aureomycine > chloromycetine > tetracycline. 0. granulosum 583 (endocardite) Penicilline > aureomycine > Streptomycine = chloromycetine = terramycine. 0. anaerobium 671 (endocardite) Streptomycine > chloromycetine > terramycine. Cette premiere liste donne la notion que les 4 antibiotiques les plus actifs sont la penicilline, l'aureomycine, la terramycine et la chloromycetine. Pour la periode 1956-1958 (inedite) cette notion est legererneut modifiee au profit des antibiotiques d'usage recent: 0. anaerobium 1774 (abces du sein) erythromycine = carbomycine = spiramycine = bacitracine. 0. anaerobium 1554 (osteite fibreuse) bacitracine > chloromycetine > erythromycine. 0. anaerobium 1591 (abces) Bacitracine > penicilline > chloromycetine = erythromycine > streptomycine. 0. anaerobium 1299 (a bces) erythromycine > bacitracine > penicilline = chloromycetine. 0. parvum 1672 (septicemie) Erythromycine > bacitracine > neomycine. 0. liquefaciens 1441 (HüDGKIN) Chloromycetine = erythromycine = bacitracine > penicilline > aureomycine. 0. avidum 1689 (salpingite) Erythromycine > penicilline > bacitracine > aureomycine = chloromycetine = terramycine. 0. liquefaciens 1426 (septicemie) Chloromycetine = Erythromycine = Bacitracine > penicilline > neomycine. 0. a,naerobium 1694 (endocardite) Spiramycine = Carbomycine = erythromycine = Chloromycine = bacitracine. 0. liquefaciens 1378 (reticulose) Chloromycetine > bacitracine > penicilline. 0. parvum 1355 (Endocardite) Erythromycine > chloromycine = bacitracine > aureomycine > tetracycline.

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C. lymphophilum 1519 (infection urinaire) Bacitracine > framycetine > chloromycine. C. diphteroides 1626 (Actinobacteriose) aureomycine > terramycine = tetracycline > chloromycetine. C. parvum 1562 (adenite cervicale) Chloromycetine >Penicilline > erythromycine = terramycine = bacitracine. C. pyogenes 1661 (Septicemie) Neomycine > Bacitracine = streptomycine = Framycetine > erythromycine. C. parvum 1594 (arthrite purulente) Chloromycetine = erythromycine = bacitracine. C. pyogenes 1501 (adenite) Erythromycine > chloromycetine > Bacitracine. C. parvum 1076 (Leucorrhee) Carbomycine > aureomycine > terramycine. C. parvum 1737 (leucorrhee) Bacitracine = Penicilline = Chloromycetine > carbomycine = erythromycine > spiramycine. C. parvum 1814 (Septicemie) Erythromycine > chloromycetine > penicilline > bacitracine > spiramycine. C. anaerobium 1878 (Gingivite) Chloromycetine > erythromycine > penicilline = aureomycine = terramycine = tetracycline. C. parvum 1941 (Actinobacteriose) Chloromycetine = Oleandomycine = Carbomycine = Spiramycine > Novobiocyne > Erythromycine > Furadoi"ne. Cette deuxü'Jme liste montre l'activite des antibiotiques de la famille spiramycine, erythromycine, bacitracine, ce qui rapproehe les Corynebacterium des Actinobacterium pour lesquels l'antibiotique le plus actif est l'Oleandomycine comme nous l'avons montre avec Y. DE MELLIS en 1958. Un fait singulier a signaler est que plusieurs de nos souches sont sensibles a la streptomycine, alors qu'en general cet antibiotique est tres peu actif sur les anaerobies. Le meme fait a ete observe par de LAVERGNE, BuRDIN, ScHNITTet LE MOYNE en 1956 avec 0. liqnefaciens, qui etait de plus sensible a la framycetine et a la neomycine (ces deux antibiotiques en general tres peu actifs sur les anaerobies). Ces donnees d'activite in vitr-o out ete utilisees par les cliniciens. Quelques resultats nous out ete fournis. Resultats en therapeutique humaine. Nous n'avons pu obtenir de renseignements sur le resultat du traitement et l'evolution terminale que pour 104 cas sur les 152 etudü~s. Sur ce total il y a eu 58 guerisons ou ameliorations; 2 echecs de la therapeutique, le malade continuant a vivre avec son infection et 44 morts. La discrimination de la mortalite sera etudiee au chapitre suivant (discussion et hypothese) car on ne doit pas attribuer la mortalite globale aux seules corynebacterioses. Seuls peuvent etre etudies ici les cas ou l'infection corynebacterienne etait monomicrobienne et non accompagnee d'une maladie maligne, morteile par eile-meme, soit 73 cas avec 11 morts, soit une mortalite de 15%. Les guerisons out ete obtenues par une therapeutique mixte 1°. Intervention sur le foyer par exerese ou evacuation du pus. 2°. Therapeutique anti-infectieuse par antibiotiques ou sulfamides. 3°. Autovaccinotherapie. Mais cette therapeutique n'est valable que si eile est precoce et continuee suffisamment longtemps et surtout si eile est dirigee par la pratique systematique des antibiogrammes de souche. Malgre cette recherche systematique on peut

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A. R.

PREVOT:

observer des echecs: ainsi parmi les 10 cas de Corynebacterioses observes en TuRQUIE par ÖzsAN en 1958 et qui toutes se presentaient comme des septicemies continues ou recurrentes ou comme des septicopyohemies, plusieurs furent mortelles malgre l'antibiotherapie; par contre plusieurs furent gueries par la terramycine.

VI. Discussion - Hypotheses D'apres l'expose des cas analyses et leur repartition en groupes nosologiques il nous semble logique qu'on entende par Corynebacterioses anaerobies des infections Oll l'une quelconque des 9 especes anaerobies pathogenes du genre Gorynebacterium joue un röle etiologique, soit comme germe reellerneut ou apparemment unique, soit comme germe associe a d'autres bacteries virulentes, soit comme microbe de sortie ou de surinfection d'une maladie specifique, soit enfin comme commensal d'une hemoreticulopathie, maligne ou non. Cette conception n'est valable que parce que nous avons prouve, ainsi que plusieurs autres pathologistes, le pouvoir pathogene experimental des corynebacteries anaerobies, soit par inoculation directe du produit infectieux produisant une infection mortelle; soit par l'inoculation de culture ou de corps microbiens vivants aboutissant a une endocardite experimentale et a une reticulose aigue plasmodiale du type hyperergique; soit par l'inoculation d'association reconstituee aboutissant a des infections polymicrobiennes du type VEILLON-HALLE-GUILLEMOT et RIST. On ne peut pas discuter sur le meme plan les quatre modes de manifestationdes Corynebacterioses anaerobies; aussi allons-nous envisager successivement ces quatre aspects.

1. Corynebacterioses anaerobies

a germe unique

Nous avons etudie 73 cas Oll Ull Gorynebacterium anaerobie a ete isole comme germe unique. Sur ce total nous avons observe 11 morts, mais n'ayant pas pu obtenir de renseignements sur tous les cas etudies nous sommes certains que la mortalite a ete beaucoup plus elevee. Teile que nous l'avons observee, eHe est donc de 15% au minimum. La liste de ces infections: osteites, arthrites, adenites, abces, pleuresies purulentes, meningites, etc. est celle de toutes les infections endogenes a anaerobies asporules dont nous savons, depuis les memorables travaux de VEILLON et de son ecole, puis de ses successeurs, que ce sont des metastases, provoquees par fixation dans des loci minoris resistentiae, de germes vehicules par le sang ou la Iymphe a partir d'une infection focale: bucco-dentaire, amygdalienne ou genito-urinaire. Mais ici joue l'affinite reciproque entre Corynebacteries anaerobies et S.R.E., qui fait que la fixation se localise de preference sur un des territoires du S.R.E. (au sens de RoussY, LEROUX et ÜBERLING) au premier chef: muqueuses (endocarde, plevre, meninge) et ganglions lymphatiques. Qu'une predisposition du terrain joue un röle important dans le determinisme de cette fixation, nous le croyons bien volontiers. Ainsi, apres une infection focale dentaire a Gorynebacterium anaerobie on peut observer une phase septicemique qui peut etre jugulee par un traitement anti-infectieux bien dirige comme dans 8 cas sur les 12 de notre statistique. Mais si la marche progressive de l'infection n'a pas ete arretee a la phase septicemique, on peut observer des metastases mortelles

Les corynebacterioses anaerobies

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comme dans 4 de nos cas: 1 septicemie puerperale, 2 septicopyohemies a metastases generalisees, I septicemie avec phlegmon perinephritique. La localisation endocarditique est particulierement frequente: 17 cas avec 3 morts. La forme de ces endocardites a Corynebacterium anaerobie est toujours tres grave et exige un traitement intensif et tres long. La difference qu'elles presentent avec les endocardites a Corynebacterium aerobies est d'ordre purement bacteriologique: difference du type respiratoire et de l'appareil enzymatique des germes en cause; les especes anaerobies que nous y avons isolees ne sont pas identiques au Corynebacterium endocarditis de DIAZ et ARJONA, reetudie par BROUSTET, BRisou et BERGE, en 1951; on sait que ALES, ARJONA et DIAzen 1952 ont fait 838 hemocultures dans des endocardites febriles, qui ont ete positives 46 fois. Les hemocultures restees negatives malgre la repetition des ponctions ont ete considerees comme non bacteriennes et dans ces cas, on a pratique la ponction de la moelle osseuse et la culture de celle-ci. Sur 22 cas, 15 furent positifs dont 7 ou on trouva Corynebacterium endocarditidae (aerobie) et 8 autres corynebacteries aerobies (type Hoffmann et type acnes); ainsi les especes anaerobies du genre Corynebacterium ne sont pas les seules a etre trouvees dans l'endocardite non streptococcique; mais alors que l'endocardite experimentale a pu etre realisee avec les premieres, rien n'a ete prouve pour les secondes. En 1957, REES EvANS a publie une revue generale tres complete sur l'endocardite bacterienne des ruminants domestiques. Du point de vue de leur etiologie, les corynebacteries y tiennent une place importante puisque 15% de ces endocardites sont causees par ces germes. C. pyogenes a lui seul en provoque 10% (alors que les diphteroi'des aerobies n'en provoque que 5% ). Les similitudes antigeniques entre les especes anaerobies font que toutes ces infections ne sont pas specifiques, mais generiques; de plus l'endocardite experimentale du lapin peut etre provoquee par l'une quelconque d'entre elles.

2. Corynebacteriose associee

a d'autres bacteries infectieuses

Nous avons etudie 36 cas d'infections mixtes a Corynebacteries anaerobies associees a d'autres anaerobies ou a des aerobies (streptocoques, staphylocoques, fusiformes, actinomycetes etc.). La liste de ces infections est sensiblement la meme que dans le premier groupe sauf, fait tres important, le tout petit nombre d'endocardites, reduit a 2. Le nombre total de morts est de 3. La mortalite serait donc 8,3% c'est-a-dire un peu plus de la moitie de la precedente. Une tentative d'explication de ce fait n'est pas possible en raison du petit nombre de cas etudies et de l'ignorance de l'evolution de certains d'entre eux. Certains germes associes ajoutent leur personnalite a celle des corynebacteries: ainsi les fusiformes rendent le processus putride; les actinomycetes provoquent le syndrome bien connu d'actinomycose que la presence de corynebacteries modifie a peine. Par contre les corynebacteries anaerobies associe avec d'autres germes peuvent realiser des syndromes ressemblaut parfaiterneut aux actinomycoses y compris la presence des grains blancs, mais qui n'ont pas la gravite des actinomycoses vraies. Nous les avons nommees pseudoactinomycoses; elles guerissent tres rapiderneut avec les antibiotiques classiques.

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A. R. PREVOT:

3. Corynebacterioses surinfectant une maladie specifique Nous avons etudie 18 de ces cas dont 8 mortels, soit une mortalite de 44,4%. Cette haute mortalite tient probablement a la gravite de la maladie prime: tuberculose, erytheme noueux, paludisme, cancer, cardiopathies rhumatismales, erytheme polymorphe, aspergillose, rectocolite hemorragique et hypoprotidemie. Quand on arrive a juguler l'affection prime on stoppe presque toujours la corynebacteriose: ce fut le cas de cette tubereulose grave observee par BROCARD, RENAlm et IssERLIS en 1954 chez un jeune noir ou l'association penicilline isoniazide fit regresser le B. tuberculeux et en meme temps la bacteri ~-"'-:. , .... ' . . . •·..1. . .. .......

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Abb. 16. Rüekenmark eines mit Cortison vorbehandelten und mit ECHO,-Virus infizierten Cynomolgusaffen. Gewebereaktion und Zerfall von Ganglienzellen im Vorder- und Seitenhorn des Cervicalmarks

Abb. 17. Rückenmark eines mit Cortison vorbehandelten und mit E CHO,-Virus infizierten Cynomolgusaffen Gewebereaktion im Hinterhorn des Lumbalmarks

logisch mehr mit der experimentellen Poliomyelitis übereinstimmt als die experimentellen Columbia SK-Infektionen und die Vektor-Encephalitiden. Es stellte sich heraus, daß ein in der Sowjetunion isoliertes und anfangs als ein neuer Typ (Typ 4) der Poliomyelitisgruppe klassifiziertes Virus ein CoxsackieA7-Stamm war, der bei Affen, besonders in den Vorder- und Seitenhörnern,

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J. D. VERLINDE:

poliomyelitisähnliche Veränderungen verursachte, nämlich leukocytäre und lymphocytäre Infiltrate, Gliaherde und Neuronophagie (HABEL und LooMIS 1957; HoRSTMANN und MANUELlDIS 1958). Auch ein Coxsackie-A14 -Stamm verursachte dergleichen Abweichungen bei Affen und Mäusen (DALLDORF 1957). STEIGMAN (1958) berichtet übereinstimmende Veränderungen durch einen Coxsacki-B2-Stamm bei einem Rhesusaffen beobachtet zu haben. Was die Echo-Gruppe betrifft, erwähnen WENNER und CHIN (1957), daß bei Rhesusaffen, die mehrere intramuskuläre Injektionen mit den Typen I, 2, 3, 4, 6, 10 und 13, gemischt mit Adjuvans, bekommen hatten, degenerative Veränderungen von Ganglienzellen, zellige Infiltrate und Gliawucherungen im Rückenmark gefunden wurden. Schließlich konnten VERLINDE und WILTERDINK (1958)

Abb. 18. Rückenmark eines mit Cortison vorbehandelten und mit ECHO,-Virus infizierten Cynomol gusaffen . Gewebereaktion und Zerfall von Ganglienzellen im Vorderhorn

mit einem säuglingsmauspathogenen Echo 9 -Stamm bei mit Cortison vorbehandelten Cynomolgusaffen Lähmungserscheinungen erzeugen. Aus Lymphocyten und einigen Leukocyten bestehende Infiltrate wurden in den Vorder- und Seitenhörnern gefunden und, in weniger ausgedehntem Maße auch in den Hinterhörnern des Rückenmarks. Obwohl manche Ganglienzellen deutliche Zeichen von Zerfall und Neuronophagie aufwiesen, war die Zerstörung der Neuronen im allgemeinen von verhältnismäßig beschränktem Umfang (Abb. 16-18).

IV. Provokation der experimentellen Poliomyelitis In Zusammenhang mit der Tatsache, daß paralytische Poliomyelitis sich nur in einem geringen Prozentsatz der infizierten Menschen entwickelt, hat man sieb gefragt, ob die Invasion des Virus im Zentralnervensystem, die für die Lähmungen verantwortlich gemacht werden muß, von bestimmten , noch nicht bekannten Faktoren abhängig wäre. In dieser Hinsicht hat sich einer der ersten Gedanken auf Störungen des hormonalen Gleichgewichts gerichtet. JuNGEBLUT und ENGLE (1934) gelang es nicht nachzuweisen, daß gonadotrope Hormone des Hypophysenvorderlappens von Schafen und Ratten, der Allantoisflüssigkeit von Rindern und des Urins

Die experimentelle Poliomyelitis und ihre Bedeutung für das Studium der Pathogenese 71 schwangerer Frauen einen wahrnehmbaren Einfluß auf die Empfindlichkeit von Rhesusaffen für die intracerebrale Infektion ausübten. Ebenso konnten LEVADITI und HABER (1935) und AYCOCK (1936) einen wahrnehmbaren Einfluß von Kastration und von Thyreoidektomie nicht nachweisen. Versuche von ÜURLEY und AYCOCK (1946) sollten jedoch gezeigt haben, daß Stilboestrol den Widerstand kastrierter Affen gegen die intranasale Infektion erhöhen würde, während nichtkastrierte Affen keinen Einfluß dieses Präparates auf ihre Empfindlichkeit erfuhren. Einen bemerkenswerten Einfluß auf die Empfindlichkeit von Versuchstieren für die Poliomyelitisinfektion wurde nach intramuskulärer Injektion von Cortison beobachtet (SHWARTZMAN 1950; SHWARTZMAN und FisHER 1952; ARoNSON und SHWARTZMAN 1953). Der Prozentsatz der experimentell infizierten Tiere, wobei sich Lähmungserscheinungen entwickelten, war nach Behandlung mit Cortison bedeutend höher als ohne diese Vorbehandlung. Außerdem waren die Lähmungen und Zerstörungen von Neuronen umfangreicher und der Sterblichkeitsprozentsatz etwas höher. Bei pathologisch-anatomischer Untersuchung fanden sie nicht nur die für Poliomyelitis charakteristischen Veränderungen im Zentralnervensystem, sondern auch Nekrose, Entzündung und Verkalkung des periadrenalen (braunen) Fettes und der vertebralen Muskulatur. Einige Forscher haben ihre Aufmerksamkeit dem möglichen Einfluß von Aminosäuren und Vitaminen auf die Empfindlichkeit von Versuchstieren für Poliomyelitis gewidmet. Bei Nagetieren wurde kein wahrnehmbarer Einfluß von Mangel an Pantothensäure (LICHSTEIN, WAISMAN, ELVEHJEM und CLARK 1944), Vitamin D (WEAVER 1944), Vitamin B 2 , Eiweiß oder Tryptophan (JoNES, FosTER und HENLE 1946) beobachtet. Hinsichtlich des Vitamin A-Mangels glaubte WEAVER (1946) bei Baumwollratten eine erhöhte Empfindlichkeit für den Lansing-Stamm (Typ 2) feststellen zu können. JuNGEBLUT (1940) lenkte die Aufmerksamkeit auf Vitamin C-Mangel als möglichen prädisponierenden Faktor. Wenn Versuchstiere mit Vitamin C behandelt und darauf mit relativ niedrigen Virusdosen infiziert wurden, würde die experimentelle Krankheit einen leichteren Verlauf haben als ohne diese Behandlung. Mangel an Thiamin (RAsMUSSEN, WAISMAN, ELVEHJEM und 0LARK 1944) und an Vitamin B1 (TooMEY, FROHRING und TAKACS 1944) schien den Widerstand von Nagetieren eher zu erhöhen als zu verringern. Aus den verschiedenen Versuchen muß die Schlußfolgerung gezogen werden, daß außer der Vorbehandlung der Versuchstiere mit Cortison, Hormone und Aminosäure- oder Vitaminmangel keine Faktoren sind, die die Entwicklung experimenteller Poliomyelitis in deutlicher Weise beeinflussen. Auf einem ganz anderen Gebiet liegt die jetzt allgemein angenommene, schon von DE RunDER und PETERSEN (1938) vermutete Auffassung, daß körperliche Überanstrengung die Entstehung paralytischer Poliomyelitis beim Menschen fördern würde. Aus einem genauen Studium der Anainnese von 411 Krankheitsfällen kam HoRSTMANN (1950) zu dem Ergebnis, daß körperliche Überanstrengung während der ersten 3 Tage der präparalytischen Periode einen bedeutend höheren Prozentsatz paralytischer Fälle und ernster Paralyse zur Folge hatte als eine minimale Aktivität in dieser Periode. Eine experimentelle Bestätigung dieser Beobachtungen erhielten LEVINSON, MlLZER und LEWIN (1945), die bei Affen,

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J. D. VERLINDE:

nachdem sie körperlicher Überanstrengung ausgesetzt waren, einen ernsteren Grad von Lähmung entstehen sahen als bei Kontrollaffen. Bei Mäusen war der Paralyse-Prozentsatz nach Überanstrengung in einer Lauftrommel bedeutend höher als bei ruhig in einem Käfig gehaltenen Tieren (RoSENBAUM und HARTFORD 1953). Die klinischen Beobachtungen, daß ein Zusammenhang bestehen würde zwischen Trauma, Provokation und Lokalisation der Lähmung in den von diesem Trauma geschädigten Muskelgruppen, werden unterstützt von den Untersuchungen von GERMAN und TRASK (1938), die nach neurochirurgischen Eingriffen an den Extremitäten experimentell infizierter Rhesusaffen eine erhöhte paralytische Morbidität feststellten. LEVINSON, MILZER und LEWIN (1945) dagegen sahen bei Mäusen keinen Einfluß von Trauma. Der paralysefördernde Einfluß anderer Traumata, namentlich intramuskulärer Einspritzungen und Tonsillektomie, kann auf Grund von Ergebnissen aus Tierversuchen wohl als bewiesen betrachtet werden. FINDLAY und HowARD (1950) und MILZER, WEISSund VANDERBOOM (1951) fanden, daß die intravenöse Einspritzung von T.A.B.-Vaccine, Diphtherie-Toxoid oder kombiniertem Diphtherie-Toxoid und Keuchhustenvaccine bei Mäusen, die intracerebral mit dem Lansing-Stamm (Typ 2) infiziert worden waren, eine Verkürzung der Inkubationsund Überlebenszeit zur Folge hatte. Bei Affen wies BoDIAN (1954a, b) eine provozierende Wirkung intramuskulärer und subcutaner Einspritzung von Gelatin und anderen Substanzen nach. Die intrakardiale Infektion von Cynomolgusaffea mit dem Mahoney-Stamm (Typ 1) verursachte nämlich Lähmung bei etwa 50% der Tiere, doch wenn zugleich eine intramuskuläre Gelatin-Injektion gegeben wurde, entwickelte sich Paralyse bei 70-90%, und die Lähmung wurde in der Regel zuerst in der injizierten Extremität beobachtet. Bei diesen Untersuchungen wurde festgestellt, daß die Intensität der provozierenden Wirkung der intramuskulären Injektion abhängig ist von der Rohheit und geringen Resorbierbarkeit der eingespritzten Substanz und von der Schwere des Traumas. Das Trauma der Injektion ist nicht so schlimm, und es muß bezweifelt werden ob dies an sich schon die provozierende Wirkung verursachen würde. Wohl kann die Reizung durch eine schwer resorbierbare Substanz ein Trauma von Bedeutung entstehen lassen (VERLINDE 1955). Die Versuche hinsichtlich des Nachweises des provizierenden Einflusses des Muskeltraumas sind gewöhnlich mit dem Mahoney-Stamm (Typ 1) durchgeführt worden. Dieser Stamm besitzt schon eine relativ hohe periphere Neuroinvasivität. Eine provozierende Wirkung erreichte VERLINDE (1952a) auch mit einigen Stämmen von niedriger peripherer Neuroinvasivität, vorausgesetzt, daß sie intramuskulär zugleich mit Hyaluronidase eingespritzt wurden. Vielleicht hat hier nicht nur das Trauma, sondern auch die Wirkung von Hyaluronidase auf die Permeabilität des Gewebes einen Beitrag zur llrovozierenden Wirkung geliefert. Die Auffassung, daß Tonsillektomie als verhältnismäßig ernstes Trauma in einer Umgebung, wo das Poliomyelitisvirus sich vermehren kann, einen provozierenden Einfluß hat, insbesondere auf die Entstehung bulbärer Formen, findet gleichfalls ihre Unterstützung in den Tierversuchsergebnissen. Während es sich erwies, daß ein vorübergehender Kontakt der normalen oder verwundeten Tonsillen von Rhesusaffen mit dem MV-Stamm des Poliomyelitisvirus nicht genügend

Die experimentelle Poliomyelitis und ihre Bedeutung für das Studium der Pathogenese

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war, um experimentelle Poliomyelitis zu erzeugen, konnte SABIN (1938) mit verhältnismäßig geringen Dosen dieses Stammes wohl Poliomyelitis durch intratonsilläre Infektion verursachen. Von den 17 Affen, bei denen sich Lähmungen entwickelten, hatten nicht weniger als 13 (76,5%) eine bulbäre Form! Einen deutlichen Einfluß von Tonsillektomie auf die Entwicklung experimenteller Poliomyelitis bei oral mit dem Y-SK-Stamm (Typ 2) infizierten Cynomolgusaffen erzielten v. MAGNUS und MELNICK (1948). Von den 14 unmittelbar nach der Tonsillektomie oral infizierten Tieren bekamen 13 Lähmungen, doch bei nur 2 Affen konnte von einer bulbären Form gesprochen werden. Von 15 Kontrollaffen wurden nur 2 gelähmt. Auch FABER, McNAUGHT, SILVERBERG und DoNG (1951) führten eine Tonsillektomie durch bei 7 Affen unmittelbar nach der oralen Infektion. Alle Affen bekamen eine bulbäre Form. Fünf von 7 Kontrollaffen wurden gelähmt, aber nur bei einem entwickelte sich eine bulbäre Form. Die Ergebnisse dieser 3 Gruppen von Forschern scheinen im Gegensatz zu stehen zu den negativen, von TooMEY und KRILL (1942) erzielten Resultaten. Sie benützten aber Rhesusaffen, die viel weniger empfindlich für die orale Infektion betrachtet werden als Cynomolgusaffen. Auch v. MAGNUS und MELNICK (1948) konnten bei Rhesusaffen keinen provozierenden Einfluß von Tonsillektomie nachweisen. Auf die Frage, ob Trauma am Gebiß als ein provozierender Faktor betrachtet werden kann, geben die wenigen diesbezüglichen Tierversuche keine deutliche Antwort. AlSENBERG und GRUBB (1943) infizierten die offengelegte Zahnpulpa von 3 Rhesusaffen mit Poliomyelitisvirus und schlossen die Kavität danach ab. Bei einem Tier entwickelte sich eine paralytische Poliomyelitis. v. MAGNUS und MELNICK (1948) beobachteten gleichviel paralytische Fälle bei Cynomolgusaffen mit angebohrten Zähnen wie bei den Kontrolltieren, nachdem sie alle oral infiziert worden waren. Obwohl aus den erstgenannten Versuchen abgeleitet werden könnte, daß die Zahnpulpa eine Eingangspforte für das Poliomyelitisvirus sein könnte, lassen die Untersuchungen keine Schlußfolgerung hinsichtlich einer eventuellen provozierenden Wirkung eines Traumasam Gebiß zu.

V. Pathogenese Nicht nur die Versuche mit adaptierten Virusstämmen bei Nagetieren, sondern auch die bei Affen haben Veranlassung gegeben zu der jahrelang vertretenen Auffassung, daß das Poliomyelitisvirus elektiv-neurotrope Eigenschaften besitzen würde, d. h. daß es von der Eingangspforte aus, welche diese auch sein sollte, ausschließlich den Nerven entlang zum Zentralnervensystem wandert, sich ausschließlich im Nervensystem vermehrt und primär Neuronen angreifen würde (HURST 1936). Eine der Erwägungen, die zu dieser Auffassung geführt haben, liegt in der Tatsache, daß die intracerebrale und intraspinale Infektion sowohl bei Affen als auch bei Nagetieren der sicherste, für viele Stämme sogar der einzige, Weg für die Erzeugung experimenteller Poliomyelitis ist. Außer dem intraneuralen Weg, der gleichfalls leicht zur Poliomyelitis führt, geben die peripheren Infektionswege bestimmt weniger, für mehrere Stämme sogar keinen einzigen Anlaß zur Entstehung des experimentellen Krankheitsbildes.

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J. D.

VERLINDE:

Nach FAIRBROTHER und HuRST (1930) greift das Virus nach der intracerebralen Infektion von Affen primär in der unmittelbaren Umgebung der Injektionsstelle an. Es verursacht dort eine lokale Entzündungsreaktion in den Hirnhäuten und in der homolateralen Hirnrinde. Danach verbreitet es sich über den Globus pallidus, den Nucleus amygdalae und den Thalamus zum Mittelhirn, dem Pons und dem Rückenmark. Die Lähmung entwickelt sich gewöh,nlich zuerst in einer der kontralateralen Extremitäten. Aus den Versuchen von JuNGEBLUT und SPRING (1930), die das Rückenmark vor der intracerebralen Impfung durchschnitten und keine Abweichungen beobachteten in den peripher von der Durchschneidungsstelle gelegenen Segmenten des Rückenmarks, konnte die Schlußfolgerung gezogen werden, daß das Virus sich, wenigstens innerhalb des Zentralnervensystems, den Nervenbahnen entlang verbreitet. TooMEY (1934a, b) beobachtete jedoch, daß sich nach der intracerebralen Impfung von Affen mit durchgeschnittenem Rückenmark wohl spezifische Veränderungen in den peripheren Abschnitten des Rückenmarks entwickelten. Aus diesem Grund muß dann wohl eine Ausbreitung des Virus vom zentralen zum peripheren Teil des Rückenmarks auf einem anderen Weg angenommen werden. Auch in umgekehrter Richtung wäre eine solche Ausbreitung möglich, denn nach Infizierung in den N. ischiadicus wurden Veränderungen sowohl in dem peripheren als auch in dem zentralen Teil des durchgeschnittenen Rückenmarks gefunden. Die Diskrepanz zwischen den Ergebnissen beider Gruppen von Forschern liegt vielleicht in der Tatsache, daß in TooMEYs Versuchen das sympathische System intakt geblieben war, und daß das Virus sich auf dieser Verbindung zwischen beiden Teilen des Rückenmarks verlagert hat. HowE und BoDIAN (194la) glaubten Anzeichen für einen noch längeren Weg gefunden zu haben, nämlich einen Transport des Virus von dem Rückenmark aus über sympathische Nervenfasern nach der Darmwand und von da über denN. vagus zum Hirnstamm. Ein direkter Transport des Virus zum Zentralnervensystem über periphere Nerven nach der intraneuralen Infektion ist von mehreren Forschern nachgewiesen worden. So wies HuRST (1930) nach Impfung in den N. ischiadicus einen zentripetalen Transport des Virus über diesen Nerv nach. Die ersten anatomischen Veränderungen entstehen demnach in dem entsprechenden Segment des Lumbalmarks, und die Lähmung beginnt auch in der entsprechenden Extremität. Danach entstehen Veränderungen in den kontralateralen und höheren Segmenten des Rückenmarks und schließlich im Mittelhirn und der motorischen Großhirnrinde. TooMEY (1935) erzeugte bulbäre Poliomyelitis durch Infizierung in den N. vagus, und TooMEY und TAKACS (1942) erzielten ein deutliches Anzeichen dafür, daß das Virus nach Impfung in den N. ischiadicus und in denN. radialis den Achsenzylindern entlang zum Rückenmark wandert. Ein indirektes Anzeichen für die axonale Ausbreitung des Virus erhielten BoDIAN und HowE (194la) in Infektionsversuchen in den durchgeschnittenen N. ischiadicus von Rhesusaffen. Wenn der zentrale Ischiadicus-Stumpf in eine Virussuspension getaucht wurde, trat regelmäßig nach 3-6 Tagen Poliomyelitis auf. Wenn jedoch der zentrale Stumpf an 3 Stellen zum Gefrieren gebracht und danach mit der Virussuspension in Berührung gebracht wurde, entwickelte sich keine Polio-

Die experimentelle Poliomyelitis und ihre Bedeutung für das Studium der Pathogenese

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myelitis. Aus der Tatsache, daß der Nerv zentral von den Einfrierungsstellen hinsichtlich der Blut- und Lymphgefäßverbindungen, Schwannschen und Markscheide völlig intakt ist, machten sie die Schlußfolgerung, daß sich das Virus auf keine andere Weise als über die Achsenzylinder zum Zentralnervensystem begeben konnte. Sie konnten sogar einen Eindruck von der Schnelligkeit gewinnen, womit sich das Virus durch den Nerv ausbreitete. Diese Schnelligkeit konnte annähernd auf 2,4 mmjStd angesetzt werden (BoDIAN und HowE 1941 b). Eine zweite Erwägung, die zu der Auffassung der exklusiven Neurotropie des Poliomyelitisvirus geführt hat, liegt in der Tatsache, daß Stämme, die nach verschiedenen peripheren, extraneuralen Infektionsweisen experimentelle Poliomyelitis verursachen können, sich über Nerven ausbreiten können. Nach der intramuskulären Infektion z. B. konnte das Virus zwischen dem ersten und zehnten Tag in dem homolateralen, aber nicht in dem kontralateralen N. ischiadicus nachgewiesen werden (VERLINDE 1952b). Die meisten für die Erzeugung experimenteller Poliomyelitis gebräuchlichen Infektionswege, wobei eine neurogene Ausbreitung des Virus nachgewiesen worden ist, kommen jedoch nicht für die experimentelle Erforschung der Pathogenese beim Menschen in Betracht, weil sie nicht mit der natürlichen Ansteckung übereinstimmen. Es gab hinsichtlich der natürlichen Ansteckung des Menschen immer eine Kontroverse zwischen den Auffassungen einer aerogenen und einer enterogenen Infektion. Hauptsächlich auf Grund der Tatsache, daß Affen verhältnismäßig leicht Poliomyelitis nach intranasaler Infektion bekommen können, verteidigte u. a. FLEXNER (1910, 1936) die Auffassung von der aerogenen Infektion des Menschen. Jahrelang haben dann auch mehrere Forscher die Pathogenese der durch intranasale Infektion erzeugten experimentellen Poliomyelitis untersucht. Später sind viele vergleichend-pathogenetische Untersuchungen durchgeführt worden über experimentelle Poliomyelitis sowohl nach intranasaler als auch nach oraler Infektion, und schließlich wurde die Aufmerksamkeit insbesondere auf den oralen Infektionsweg gelenkt auch dadurch, daß dieneueren virologischen Untersuchungen von Stuhl und Rachensekret des Menschen völlig in der Richtung einer fäkal-oralen Infektion wiesen.

1. Die intranasale Infektion Nach der intranasalen Infektion von Affen kann das Virus zuerst in dem Bulbus und Tractus olfactorius nachgewiesen werden (LEVADITI und LANDSTEINER 1910 ; FLEXNER und CLARK 1913). FABER und GEBHARDT (1933) wiesen das Virus nach 4 Tagen im Bulbus olfactorius, nach 5-6 Tagen im Hirnstamm und nach 7 Tagen im Rückenmark und den spinalen Ganglien nach. Diese Beobachtungen weisen auf eine neurogene Ausbreitung des Virus von der Nasenschleimhaut zum Zentralnervensystem und innerhalb desselben hin. Nach beiderseitiger Durchtrennung des Bulbus olfactorius verursachte die intranasale Infektion keine Poliomyelitis in den Versuchen von BRODlE und ELVIDGE (1934), LENNETTE und HunsoN (1935), HunsoN, LENNETTE und GoRDON (1936) und HowE und ECKE (1937). HABER (1935) dagegen sah wohl Poliomyelitis entstehen nach intranasaler Infektion von Cynomolgusaffen, wobei der Bulbus olfactorius excidiert worden war. Dieser Forscher, der von dem Gedanken

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einer neurogenen Ausbreitung des Virus ausging, weist darauf hin, daß das Virus nicht speziell den Bulbus olfactorius nötig hat, sondern daß auch andere Nervenverbindungen zwischen der Nasenschleimhaut und dem Gehirn bestehen, auf denen das Virus in das Zentralnervensystem eindringen kann. SABIN und ÜLITSKY (1936b, 1937, 1938) stellten die Anwesenheit des Virus nach der intranasalen Infektion am dritten Tag in dem Bulbus olfactorius fest, am sechsten Tag im Thalamus und am siebenten Tag im Rückenmark und den spinalen Ganglien. Sie fanden nur histologische Veränderungen (perivasculare und diffuse Infiltrate von Leukocyten und mononuclearer Zellen, Nekrose und Neuronophagie der Mitralzellen), wenn das Virus von der Nase aus über den N. olfactorius in die Bulbi gekommen war, aber nicht, wenn das Zentralnervensystem auf anderen Wegen infiziert worden war. Auf Grund histologischer Untersuchung des Zentralnervensystems von Rhesusaffen in präparalytischen und in paralytischen Stadien kamen BoDIAN und HowE (1939) zu der Schlußfolgerung, daß sich das Virus aus dem Bulbus olfactorius über die Substantia perforata anterior, den Hypothalamus und descendierenden Bahnen zum Rückenmark begibt. Alle Untersuchungen hinsichtlich der Pathogenese der auf intranasalem Weg erzeugten experimentellen Poliomyelitis weisen also auf eine neurogene Invasion des Zentralnervensystems hin. Wenn man aus der Pathogenese der durch intranasale Infektion bei Affen erzeugten Poliomyelitis Schlußfolgerungen hinsichtlich der Pathogenese beim Menschen ziehen wollte, dann soll man sich Rechenschaft davon geben, daß das Virus beim Menschen nur selten oder nie in der Nase angetroffen wird, und daß die histologischen Veränderungen in dem Bulbus olfactorius, soweit sie schon gefunden worden sind, von zweifelhafter Natur sind (SwAN 1939, RoBERTSON 1940, SABIN 1940, WAALER 1944). Wenn das Virus sich primär im Olfactoriusepithel vermehren würde, so wäre es regelmäßig in der Nase nachzuweisen. Dies mag der Fall sein bei intranasal infizierten Affen, aber beim Menschen wird es darin selten oder nie nachgewiesen (SABIN und WARD 1941). Ebensowenig fanden diese Forscher das Virus im Bulbus olfactorius, aber wohl in der motorischen Großhirnrinde, dem Di- und Mes-Encephalon, dem Pons, dem verlängerten Mark und dem Rückenmark. Auf Grund davon wird die Meinung verteidigt, daß die Invasion des Zentralnervensystems über die Olfactoriusbahn nicht oder viel weniger, als im allgemeinen angenommen wurde, vorkommt. Die Auffassung der natürlichen Ansteckung durch die Nase und oberen Teile des Respirationstrakts ist dann auch aller Wahrscheinlichkeit nach nicht haltbar, und die Aufmerksamkeit wurde immer mehr auf die orale Infektion gelenkt.

2. Die orale Infektion Wenn bei der experimentellen oralen Infektion keine Vorsichtsmaßregeln zur Vorbeugung des Zurückfließens der Virussuspension nach der Nasenhöhle getroffen werden, könnte man immer noch die Entwicklung von Poliomyelitis durch Ausbreitung des Virus auf der Olfactoriusbahn erklären. Mehrere Versuche sprechen jedoch gegen eine solche Virusausbreitung. LEINERund v. WIESNER (1910) konnten Poliomyelitis erzeugen durch Einspritzung einer Virus-

Die experimentelle Poliomyelitis und ihre Bedeutung für das Studium der Pathogenese 77 suspension in das Ileum. KLING, LEVADITI und LEPINE (1928) erhielten gleichfalls ein solches Ergebnis dadurch, daß sie das Virus mit einer Sonde in den Magen von Cynomolgusaffen brachten, und HowE und BoDIAN (1940) erzeugten Polyomyelitis bei einem oral infizierten Schimpansen mit bilateral durchtrenntem Bulbus olfactorius. Im Laufe der Jahre sind noch viele andere Argumente angeführt und experimentelle Anzeichen erhalten worden für die Annahme des fäkal-oralen Infektionsweges als der wichtigsten, wenn nicht der einzigen Weise, in der die natürliche Ansteckung des Menschen zustande kommt. Schon LANDSTEINER, LEVADITI und PASTIA (19lla, b) isolierten das Virus aus den Tonsillen von Affen mit experimenteller Poliomyelitis und von einem an Poliomyelitis gestorbenen Kinde. FLEXNER, CLARK und DocHEZ (1912) wiesen nach, daß das Virus seine Aktivität nach Magen- und Darmpassage bei Affen behielt, und TRASK, VIGNEC und PAUL (1938), L:EPINE und S:EDALLIAN (1938) und L:EPINE (1939) wiesen ihn im Stuhl des Menschen nach. Die Beobachtungen der letztgenannten Gruppen von Forschern sind überall in der Welt bestätigt worden, und der Stuhl wird jetzt allgemein als das Material betrachtet, worin das Virus am besten nachgewiesen werden kann. Anfangs hat man wohl gedacht, daß das Virus im Stuhl von verschlucktem Rachensekret herrühre, aber die späteren Untersuchungen haben den einwandfreien Beweis geliefert, daß das Virus sich in bestimmten Teilen des Verdauungstraktes vermehren kann, welche Stellen zusammen die Quelle der Anwesenheit des Virus im Stuhl bilden. In einer Untersuchung hinsichtlich der Verteilung des Virus im Körper von 7 letalen Fällen von Poliomyelitis beim Menschen konnten SABIN und WARD (1941) kein einziges Mal das Virus nachweisen im Bulbus olfactorius, in der Substantia perforata anterior, dem Corpus striatum und dem Neopallidum, jedoch wohl in der motorischen Großhirnrinde, dem Di- und Mes-Encephalon, dem Pons, dem verlängerten Mark und dem Rückenmark. Diese Beobachtungen weisen nicht darauf hin, daß das Virus über die Olfactoriusbahn in das Zentralnervensystem gekommen ist. Außerhalb des Zentralnervensystems wurde das Virus in den abdominalen sympathischen Ganglien des Plexus coeliacus nachgewiesen, und was die extraneuralen Gewebe betrifft, in kombinierten Suspensionen von Lungen, Milz und Nieren, in kombinierten Suspensionen der axillaren und inguinalen Lymphdrüsen und in verschiedenen Teilen des Verdauungstraktes, namentlich in der Zunge, den Tonsillen, der Pharynxwand, dem Mageninhalt, dem Inhalt und der Wand des Duodenums, Ileums, Coecums und Colons. Diese Beobachtungen werden von SABIN (1944) wie folgt interpretiert: Das Fehlen einer nachweisbaren Menge Virus im Bulbus olfactorius und der Substantia perforata anterior weist darauf hin, daß die Olfactoriusbahn beim Menschen bei der Ausbreitung des Poliomyelitisvirus keine Rolle zu spielen braucht, und das Fehlen einer nachweisbaren Menge Virus im Nasensekret und der Nasenschleimhaut weist darauf hin, daß dies nicht die Stelle der primären Vermehrung und Ausbreitung des Virus ist. Dagegen weist die Anwesenheit des Virus in der gewaschenen Wand der oberen und tieferen Teile des Verdauungstraktes wohl darauf hin, daß diese Stellen die Quelle des Virus im Stuhl sind.

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Auch KESSEL, MooRE, STIMPERT und FisK (1941) wiesen beim Menschen das Virus wohl in den Tonsillen und im Inhalt des Colons, aber nicht in der Nase nach. Durch experimentelle Untersuchung beim Schimpansen glaubten HowE und BoDIAN (1941 a, b), den Gedanken an den Transport des Virus über die Olfactoriusbahn beim Menschen abweisen zu müssen. Veränderungen in dem Bulbus olfactorius wurden nur bei intranasal, aber nicht bei auf anderen Wegen infizierten Tieren gefunden. Nach der oralen Infektion wurde das Virus nahew gleich regelmäßig wie beim Menschen im Stuhl angetroffen, und die Art und die Lokalisation der Abweichungen im Zentralnervensystem stimmten gleichfalls mit denen beim Menschen überein. Um eine Antwort auf die Frage zu finden, ob die Anwesenheit des Virus im Verdauungstrakt eine Folge der zentrifugalen Ausbreitung von dem Zentralnervensystem aus ist oder einer sekundären Lokalisation nach einer Virämie oder auf einer primären oralen Infektion beruht, untersuchten SABIN und WARD (1942b) die Ausbreitung des Virus bei oral infizierten Cynomolgusaffen. Bei 4 von den 6 Affen mit Lähmungserscheinungen wurden keine Veränderungen und kein Virus im Bulbus olfactorius gefunden. Das Virus wurde aber wohl nachgewiesen in der Wangenschleimhaut, der Zunge, der Pharynxwand, den Tonsillen, dem Rachensekret, der Wand und dem Inhalt des Ileums, Jejunums und Colon descendens, den cervicalen, axillaren und inguinalen Lymphdrüsen, den kombinierten Suspensionen von Leber, Milz und Nieren, dem Rückenmark, dem verlängerten Mark, dem Di- und Mes-Encephalon und der motorischen Großhirnrinde. Diese Beobachtungen weisen darauf hin, daß das Virus sich wahrscheinlich in den Geweben des Verdauungskanals vermehrt, und daß vermutlich keine zentrifugale Ausbreitung des Virus vom Zentralnervensystem aus stattfindet. Diese Forscher nahmen denn auchan-und wie die späteren Untersuchungen gezeigt haben, mit Recht -, daß Poliomyelitis primär eine Infektion des Verdauungstraktes wäre, mit sekundärer Lokalisation im Zentralnervensystem (SABIN 1941, WARD 1949). Seitdem hat sich aus den virologischen und serologischen Untersuchungen in zahlreichen Laboratorien herausgestellt, daß die natürliche Ansteckung des Menschen mit dem Poliomyelitisvirus in der übergroßen Mehrheit der Fälle entweder asymptomatisch oder als ein nichtspezifisches Syndrom verläuft, wovon Fieber, Kopf- und Halsschmerzen, Nausea, Erbrechen, Konstipation oder Kombinationen dieser Erscheinungen, auf die eventuell Rücken- oder Nackensteifheit folgen, die wichtigsten Erscheinungen sind (HowE 1949, SABIN 1949). Bei nur einem geringen Prozentsatz der infizierten Personen entwickeln sich Erscheinungen, die darauf hinweisen, daß das Zentralnervensystem angegriffen ist. Bei allen klinischen und subklinischen Formen der Poliomyelitisinfektion wird das Virus im Stuhl ausgeschieden, und es kann außerdem während einiger Tage, namentlich der letzten Tage der Inkubationszeit und der ersten Krankheitstage, im Rachen nachgewiesen werden. So ist man in den vierziger Jahren allmählich zu der Einsicht gekommen, daß die natürliche Ansteckung in der Regel, wenn nicht immer, durch den Mund zustande kommt, und daß die oberen und unteren Teile des Verdauungstraktes die Stellen der primären Lokalisierung und Ausbreitung des Virus sein müssen.

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Alimentäre Infektionen ohne weiteres sind auch in den letzten Jahren nachgewiesen worden in Familien, deren Mitglieder mit SALK-Impfstoff geimpft wurden (Fox, GELFAND, LEBLANC und CoNWELL 1957), als auch bei Personen, die oral mit lebenden, abgeschwächten Poliomyelitisstämmen geimpft worden sind (KoPROWSKI, NoRTON, JERVIS, NELSON, CHADWICK, NELSON und MEYER 1956; SABIN 1956; DicK und DANE 1957; HoRSTMANN, PAUL, MELNICK und DEUTSCH 1957; VERLINDE, WILTERDINK, HoFMAN undKRET 1958). Hierbei wurden bei nicht immunen Personen regelmäßig eine asymptomatische alimentäre Infektion und Ausscheidung des Virus mit dem Stuhl nachgewiesen ohne irgendein Anzeichen der Ausbreitung des Virus vom Verdauungstrakt aus durch den Körper. Es besteht keine Einstimmigkeit über die Frage, in welchen Zellen des Verdauungstraktes sich das Virus vermehrt. Bei den von BoDIAN (1955a, b, 1956) oral mit dem Mahoney-Stamm (Typ 1) oder dem Wallingford-Stamm (Typ 2) infizierten Schimpansen war die Anwesenheit des Virus im Rachensekret (vom zweiten bis zum zehnten Tag) und im Stuhl verbunden mit seiner Anwesenheit in den tiefen cervicalen Lymphdrüsen, den Peyerschen Platten und den mesenterialen Lymphdrüsen. Während der darauffolgenden virämischen und postvirämischen Phase konnte das Virus manchmal auch aus den axillaren Lymphdrüsen und der Milz isoliert werden und regelmäßig aus anderen Teilen der Darmwand als denen, worin sich die Peyerschen Platten befinden. Hieraus müßte nach diesem Forscher die Schlußfolgerung gezogen werden, daß das Virus sich primär in den lymphatischen Geweben des tonsillopharyngealen Gebietes und den Peyerschen Platten im Ileum vermehrt. SABIN (1956b) kann diese Auffassung nicht teilen. Er fand nämlich bei oral, mit abgeschwächten Mutanten infizierten Menschen eine starke Vermehrung im Rachen, unabhängig von der Anwesenheit oder dem Fehlen von Tonsillen oder von Adenoiden. Im Rachen des Schimpansen wies er Virusmengen nach, die das Tausendfache waren der im Ileum und im Jejunum nachweisbaren Mengen, obwohl die Rachenwand viel weniger lymphoides Gewebe als die Wand des Ileums oder des Jejunums enthält. Weiter stellte es sich heraus, daß der abgeschwächte Leon-Stamm (Typ 3) nach intramuskulärer Impfung keine Antikörper oder eine auf andere Weise nachweisbare Infektion verursachte, obwohl er die regionalen lymphoiden Gewebe erreicht haben muß. Derselbe Stamm verursachte aber wohl eine (alimentäre) Infektion nach oraler Verabreichung. Dies konnte also ein Beispiel eines Stammes sein, der sich nicht im lymphatischen Gewebe, aber wohl im Verdauungstrakt vermehren kann. Schließlich glaubt dieser Forscher, daß die vielfach langdauernde Virusausscheidung im Stuhl gegen die Annahme einer Virusvermehrung im lymphatischen Gewebe spricht, weil solch eine Vermehrung schon lange durch den inzwischen gebildeten Antikörper unmöglich gemacht sein müßte. All diese Argumente könnten denn auch darauf hinweisen, daß das Schleimhautepithel des Verdauungstrakts als die Stelle der primären Virusvermehrung betrachtet werden muß.

3. Die neurogene uud hämatogene Ausbreitung des Poliomyelitisvirus Es ist für die Entwicklung paralytischer Formen von Poliomyelitis notwendig, daß das Virus in das Zentralnervensystem kommt. KI..ING, LEVADITI und LEPINE (1929) gaben 3 Möglichkeiten an für die Ausbreitung des Virus von der

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Stelle der primären Vermehrung aus, nämlich neurogen, hämatogen oder lymphogen. Da sie schon den Verdauungstrakt als die Stelle der primären Virusvermehrung oder wenigstens als die Eintrittspforte betrachten zu müssen glaubten, dachten sie vor allem hinsichtlich einer eventuellen neurogenen Ausbreitung insbesondere an das sympathische Nervensystem. Anfangs hat die Theorie der neurogenen Ausbreitung in der Tat ziemlich allgemeinen Anhang gehabt. Aus den Tierversuchen hat es sich doch deutlich ergeben, daß das Virus, nicht nur nach der intramuskulären, sondern auch nach der intranasalen Infektion, sich von der Eintrittspforte über periphere Nerven bzw. über die Olfactoriusbahn nach dem Zentralnervensystem begeben kann. Wenn der Verdauungstrakt als der Ort der primären Lokalisation und Vermehrung betrachtet werden muß, konnte man gleichfalls eine neurogene Ausbreitung annehmen, und zwar über sympathische und parasympathische Fasern von den unteren und über die Hirnnerven von den oberen Teilen des Verdauungstraktes aus (TooMEY 1934a, b; BuRNET und JACKSON 1940; SABIN 1941; FABER und SILVERBERG 1942). In peripheren Ganglien des Menschen und des experimentell infizierten Schimpansen fanden WAALER (1944) und BoDIAN und HowE (1947) jedoch keine oder wenig charakteristische Veränderungen. Wenn Veränderungen gefunden wurden, konnte daraus nicht abgeleitet werden, ob das Virus die Ganglien von dem peripheren oder von dem Zentralnervensystem aus erreicht hat, mitanderen Worten, es konnte nicht nachgewiesen werden, ob das Virus sich zentripetal oder zentrifugal ausgebreitet hatte. Obwohl eine zentripetale Ausbreitung in den Gedankengang einer neurogenen Invasion des Zentralnervensystems passen würde, wiesen einige Tierversuche eher auf einen zentrifugalen neurogenen Transport. So wiesen BuRNET und JACKSON (1940) das Virus in peripheren Nerven intracerebra.l infizierter Affen nach, und SABIN und WARD (1942b) isolierten das Virus u. a. aus cervicalen und abdominalen Ganglien, dem Bulbus olfactorius, der Nasenschleimhaut, den Tonsillen, Speicheldrüsen, Nebennieren und dem Dünndarm von Affen, die durch Impfung des Virus in den N. ischiadicus infiziert worden waren. Daß jedoch die eine Möglichkeit die andere nicht auszuschließen braucht, und daß sowohl eine zentripetale als auch eine zentrifugale neurogene Ausbreitung vorkommen kann, wiesen FABER, SILVERBERG und DoNG (1947) nach. Wenn nämlich das Virus mit einem Trigeminuszweig in Kontakt gebracht wurde, war ein zentripetaler Transport nach dem entsprechenden Ganglion semilunare und ein zentrifugaler Transport nach der Schleimhaut des Nasenrachenraumes nachweisbar. Bei oral infizierten Cynomolgusaffen wies die Lokalisation der Abweichungen in verschiedenen peripheren Ganglien und im Zentralnervensystem auf eine neurogene Ausbreitung von der Oropharynx und der Darmwand aus (FABER, SILVERBERG und DoNG 1948). Im Gegensatz zu der Auffassung, daß die Wand des Verdauungstraktes die Stelle der primären Vermehrung des Virus und der Ausgangspunkt des mit dem Stuhl und dem Rachensekret ausgeschiedenen Virus sein würde, glauben F ABER, SILVERBERG, Luz und DoNG (1950a, b) darin den peripheren Ganglien eine größere Bedeutung als direktem Ausgangspunkt für das ausgeschiedene Virus zusprechen zu müssen. Sie infizierten Affen in einem infraorbitalen Trigeminuszweig, dem Ganglion Gasseri, dem Thalamus und dem Ganglion coeliacum und

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konnten danach das Virus im Sekret des Nasenrachenraums oder im Stuhl nachweisen, schon bevor oder ohne daß sich Krankheitserscheinungen entwickelten. Bei oral infizierten Cynomolgusaffen wiesen FABER, SILVERBERG und DoNG (1953) das Virus schon am dritten Tag im Ganglion nodosum und im Blut nach, und am fünften bis sechsten Tag im Ganglion Gasseri, den sympathischen cervicalen Ganglien und dem Ganglion coeliacum. Schon am zweiten Tag nach der Infektion fanden FABER und DoNG (1954) histologische Veränderungen in diesen Ganglien. Auch auf Grund dieser Versuchsergebnisse betrachten sie die mit dem Verdauungstrakt im Zusammenhang stehenden Ganglien als die Stellen primärer Lokalisation und Vermehrung des Virus und als die wahrscheinlichsten Quellen für die Anwesenheit des Virus im Blut. Obwohl also die neurogene Ausbreitung des Virus in jeder Hinsicht annehmbar schien, änderte sich die Einsicht in die Pathogenese der experimentellen Poliomyelitis nach peripherer Infektion, als von verschiedener Seite die zeitweise Anwesenheit des Virus im Blut festgestellt worden war. Virämie bei Poliomyelitis wurde bis vor wenigen Jahren als eine ungewöhnliche Erscheinung betrachtet. Versuchstiere konnten nur mit Mühe auf intravenösem Weg infiziert werden, und nur wenigen Forschern gelang es ab und zu, das Virus im Blut experimentell infizierter Affen nachzuweisen (FLEXNER und LEWIS 1910; CLARK, FRASER und AMoss 1914; SABIN und WARD 1942c; MELNICK 1945). Bis auf wenige Ausnahmen (WARD, HoRSTMANN und MELNICK 1946; KoPROWSKI, NoRTON und McDERMOTT 1947) gelang es bis vor kurzem beim Menschen nicht, eine Virämie nachzuweisen. Spätere Untersuchungen über extraneurale Veränderungen bei Poliomyelitis, u. a. das Vorkommen von Myokarditis und der Nachweis des Virus in Skeletmuskelbiopsien durch JuNGEBLUT und STEVENS (1950) und im Herzmuskel durch JuNGEBLUT und EDWARDS (1951), lenkten doch mehr die Aufmerksamkeit auf die Möglichkeit einer hämatogenen Ausbreitung. Ungefähr zur gleichen Zeit berichteten BoDIAN (1952a, b), HoRSTMANN (1952) und VERLINDE und BEEM (1952) den Nachweis des Virus im Blut von oral bzw. intramuskulär infizierten Affen. Der Grund, warum frühere Versuche so wenige Ergebnisse lieferten, muß hauptsächlich in der Tatsache gesucht werden, daß die Virämie nur wenige Tage dauert und fast nur während der Inkubationszeit oder höchstens noch im präparalytischen Stadium nachweisbar ist. Außerdem hat die inzwischen eingeführte Gewebekulturmethode den Nachweis relativ geringer Mengen Virus ermöglicht und damit die Forschung der Pathogenese erleichtert. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind von vielen Seiten bestätigt worden, und die Virämie wird jetzt, auch nachdem sie gleichfalls beim Menschen festgestellt worden ist, als ein regelmäßiges Ereignis in der Entwicklung des poliomyelitiseben Krankheitsbildes betrachtet. Nach BoDIAN (1954 b, 1955a, b, 1956) ist die Virämie sogar von wesentlicher Bedeutung für die Entwicklung paralytischer Poliomyelitis nach der oralen Infektion von Affen und nach der natürlichen Ansteckung des Menschen. Nach seiner Auffassung würde das Zentralnervensystem direkt von der Blutbahn aus und nicht auf neurogenem Weg invadiert werden. Die direkte hämatogene Invasion des Virus in das Zentralnervensystem leitete BoDIAN (l954b) u. a. aus den Ergebnissen intrakardialer Infektionsversuche bei Cynomolgusaffen ab, wobei er glaubt, daß das Virus nur an wenigen Stellen in Ergebnisse der Mikrobiologie, Bd. 33

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das Zentralnervensystem eindringt. Die Möglichkeit eines neurogenen Transports nach der intrakardialen Infektion glaubt BoDIAN (1954a) auf Grund der nachfolgenden Untersuchungen und Erwägungen ausschließen zu dürfen. Man könnte sich vorstellen, daß die Insertion einer mit Poliomyelitisvirus infizierten Injektionsnadel eine neurogene Ausbreitung veranlassen kann, wenn diese bei der intrakardialen Injektion mit beschädigten Nervenfasern der Brustwand oder des Herzens in Berührung kommt. Diese Möglichkeit glaubte er aber auf Grund der Tatsache ausschließen zu können, daß keine paralytische Poliomyelitis bei Affen entstand, die mit einer infizierten Nadel in den Herzmuskel gestochen wurden, ohne das Virus in den Ventrikel zu spritzen. Um die Möglichkeit zu untersuchen, ob das Virus vom Blut aus auf die Nasen- oder Mundschleimhaut gelangen und von da aus das Zentralnervensystem über denN. olfactorius oder den N. trigeminus infizieren könnte, untersuchte er Serienschnitte der Bulbi olfactorii und der trigeininalen Ganglien. Obwohl in allen Fällen deutliche histologische Veränderungen im Rückenmark gefunden wurden, zeigten die Bulbi olfactorii von 26 der 27 Affen und die Ganglien von 10 der 19 Affen keine Abweichungen. Wenn die ganglionären Veränderungen eine Folge der zentrifugalen Ausbreitung des Virus vom Hirnstamm aus sind, was als sehr wohl möglich erachtet wird, so läge kein Grund vor, eine Invasion des Zentralnervensystems über denN. olfactorius oder denN. trigeminus anzunehmen. Die Lähmung entwickelte sich meistens zuerst in einem Arm, obwohl auch Facialisparalyse wohl das erste Symptom war. Dies könnte darauf hinweisen, daß die Blutgefäße im Hirnstamm und das Cervicalmark eine spezielle Durchlässigkeit für das Poliomyelitisvirus besitzen. Die histologischen Veränderungen wurden hauptsächlich in den mit der Stelle der Paralyse entsprechenden Segmenten des Zentralnervensystems angetroffen. Bei Facialisparalyse kamen die Abweichungen vor allem in der Area postrema des verlängerten Marks vor, bei Paralyse eines Armes im Cervicalmark und bei Paralyse eines Beines im Lumbalmark Eine progressive Paralyse weist auf eine Ausbreitung des Virus innerhalb des Zentralnervensystems über Nervenbahnen hin. Ein gerraueres Anzeichen für direkte hämatogene Invasion des Zentralnervensystems sehen KERSTING, LENNARTZ und PETTE (1956) in der Tatsache, daß sie bei intraneural und intramuskulär mit dem Brunhilde-Stamm (Typ 1) infizierten Cercopithecusaffen das Virus während der Virämie, manchmal sogar bis zum zweiten Tag nach dem Beginn der Lähmung, in der Cerebrospinalflüssigkeit nachweisen konnten. Da die experimentellen intrakardialen, intraneuralen und intramuskulären Infektionen nicht mit der natürlichen Ansteckung des Menschen übereinstimmen, versuchte BoDIAN (1956), die hämatogene Invasion des Virus in das Zentralnervensystem auch bei oral infizierten Schimpansen annehmbar zu machen. Ausgehend von seiner Meinung, daß die Peyerschen Platten die Stellen der primären Virusvermehrung sind, nimmt er an, daß das Virus sich von da aus lymphogen nach den regionalen Lymphdrüsen ausbreitet, in denen das Virus auch in der Tat nachgewiesen werden kann, und daß es aus diesen Drüsen in die Blutbahn kommt. Die Virämie würde der einzige Weg sein, auf dem das Virus in andere Gewebe, namentlich in die noch nicht vorher infizierten Teile derWand des Verdauungstraktes, in das braune Fett sowie in das Zentralnervensystem eindringt.

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Die Auffassungen BoDIANs hinsichtlich des Ursprungs und der Bedeutung der Virämie für die Entwicklung paralytischer Poliomyelitis werden nicht allgemein geteilt. Wie schon bemerkt wurde, betrachten FABER und DoNG (1954) die mit dem Verdauungstrakt im Zusammenhang stehenden peripheren Ganglien als die wahrscheinlichsten Stellen primärer Infektion und als Ausgangspunkt für die Virämie. Weiter geht aus anderen Untersuchungen von FABER und DoNG (1955) nicht hervor, daß eine Invasion des Virus in das Zentralnervensystem über die Blutbahn an bestimmten Stellen mit einer erhöhten Permeabilität der Gefäßwand stattfinden könnte. Sie konnten wohl histologische Veränderungen im Zentralnervensystem nach Injektion des Virus in die A. vertebralis erzeugen, doch diese Veränderungen waren, im Gegensatz zu denen nach oraler Infektion von Affen und nach der natürlichen Ansteckung des Menschen, symmetrisch verteilt. Obwohl diese Versuche auf die Möglichkeit einer direkten hämatogenen Invasion des Virus in das Zentralnervensystem hinweisen, sind der Infektionsmodus und die Lokalisation der Veränderungen nicht vergleichbar mit den Ereignissen nach experimenteller und natürlicher Infektion auf oralem Weg. Zugleich erhellt daraus, daß sich die Virusinvasion in das Zentralnervensystem grundsätzlich über viele Stellen vollziehen kann. Um die Auffassung BoDIANs, daß die Virämie eine wesentliche Bedingung für das Eindringen des Virus in das Zentralnervensystem sei, im Tierversuch nachzuprüfen, untersuchten VERLINDE, KRET und WYLER (1955) die Ausbreitung des Mahoney-Stammes (Typ 1) und des Saukett-Stammes (Typ 3) im Körper oral infizierter Cynomolgusaffen. Das Virus war vom dritten bis mindestens zum elften Tag nachweisbar in der Tonsillopharyngealgegend und vom vierten Tag an in der Wand des Darmes. Die Virämie dauerte vom fünften bis zum achten Tag. Während, aber auch nach dem virämischen Stadium konnte das Virus in anderen extraneuralen Geweben, darunter den cervicalen und mesenterialen Lymphdrüsen nachgewiesen werden. Zu gleicher Zeit war es in den cervicalen und mesenterialen Ganglien nachweisbar. Am neunten Tag konnte das Virus nicht mehr im Blut und noch nicht im Zentralnervensystem festgestellt werden. Erst vom zehnten bis elften Tag ab war es im Zentralnervensystem nachweisbar. Auch in den Versuchen von WENNER und KAMITSUKA (1956) bei intramuskulär mit dem Brunhilde-Stamm (Typ 1) infizierten Affen wurde eine kurze Periode festgestellt, während der das Virus nicht mehr im Blut und noch nicht im Zentralnervensystem nachgewiesen werden konnte. Im Blut war das Virus bei diesen Versuchen von ungefähr 24 Std nach der Infektion während einer Periode von 48-72 Std nachweisbar. Während der Virämie konnte das Virus festgestellt werden in mehreren extraneuralen Geweben: Lymphdrüsen, Verdauungstrakt, Muskeln, axillarem und mesenterialem Fett, Nebennieren, Nieren und Knochenmark. In diesen Geweben war die Konzentration des Virus so hoch, auch nach der Virämie, daß man wohl eine Vermehrung auch in anderen extraneuralen Geweben als im Verdauungstrakt annehmen muß. Im Zentralnervensystem war das Virus erst nach 72-120 Std nachweisbar, und dann auch nur im Lumbalmark. Wenn das Zentralnervensystem direkt von der Blutbahn aus invadiert würde, müßte das Virus schon während der Virämie darin nachweisbar sein, wie es denn auch in extraneuralen Geweben feststellbar ist. Da dies in beiden Versuchsanordnungen nicht der Fall war, würde man geneigt sein anzunehmen, daß das 6*

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Virus das Zentralnervensystem auf einen anderen als den hämatogenen Weg invadiert. Der Nachweis des Virus in regionalen Ganglien durch FABER, SILVERBERG und DoNG (1953), VERLINDE, KRETund WYLER (1955), SABIN (1956b) und manchmal auch durch BoDIAN (1955a, b, 1956) läßt die Frage aufkommen, ob es sich in der postvirämischen Periode vielleicht auf neurogenem Weg zum Zentralnervensystem begeben könnte. Die früheren Tierversuche haben hinreichend bewiesen, daß es auf jeden Fall zu neurogener Ausbreitung imstande ist. Die Tierversuche, die durchgeführt worden sind mit Bezug auf die Pathogenese paralytischer Poliomyelitis unter Einfluß provozierender intramuskulärer Injektionen, könnten vielleicht Antwort geben auf die Frage, wo sich das Virus in der postvirämischen präparalytischen Periode befindet. Bei intrakardial infizierten Cynomolgusaffen stellte BoDIAN (1954 b) einen bedeutend höheren Lähmungsprozentsatz fest, wenn sogleich eine intramuskuläre Injektion mit Gelatine, Diphtherie-Tetanus-Keuchhusten-Vaccine oder einer anderen schwer resorbierbaren Substanz verabreicht worden war. Die Lähmung begann in der Regel im injizierten Bein. Bei Vergleich der Wirkung einer intramuskulären Injektion mit einer Mischung von Gelatine und Virus mit der einer Mischung isotonischer Salzlösung und Virus stellte es sich heraus, daß nur das erste Gemisch einen paralyseprovozierenden Einfluß ausübte. Dies weist nach der Ansicht dieses Forschers darauf hin, daß der provozierende Einfluß von einer reflektorisch veränderten Durchlässigkeit der Gefäßwände im Rückenmark bestimmt wird. Als zweites Argument zugunsten der direkten hämatogenen Infektion des Zentralnervensystems wird angeführt, daß die intramuskuläre Injektion von Gelatine gleichfalls einen provozierenden Einfluß ausübte, nachdem eine eventuelle neurogene Ausbreitung des Virus durch Gefrieren der wichtigsten motorischen Nerven zentral der Injektionsstelle verhindert worden war. SABIN (1956b) weist jedoch darauf hin, daß das Virus bei diesen intrakardial infizierten Mfen sehr wohl in die betreffenden Nerven gelangen und sich über die sich zentral von der verletzten Stelle befindlichen intakten Fasern nach dem Zentralnervensystem begeben kann. Die Versuche von VERLINDE, KRET und WYLER (1955}, die bei oral infizierten und intramuskulär mit Diphtherie-Phosphattoxoid injizierten Cynomolgusaffen die Ausbreitung des Virus untersuchten, unterstützen nicht die Auffassung, daß reflektorisch-bedingte Gefäßwandveränderungen für das stark lokalisierte Eindringen des Virus in das Zentralnervensystem verantwortlich sein würden, wie von BODIAN (1954b) verteidigt wurde. Sie wiesen nämlich nach, daß das Vims im N. ischiadicus des intramuskulär injizierten Beines vorhanden war, und zwar vom dritten Tag der virämischen Phase bis zu dem Augenblick, in dem es auch im Zentralnervensystem nachweisbar war. Hieraus geht hervor, daß wenigstens bei diesem Versuch das Virus in einem peripheren Nerv festgestellt werden kann, während der Periode, in der es nicht mehr im Blut und noch nicht im Zentralnervensystem nachweisbar ist. In diesem Fall wird man sich die Infektion des Zentralnervensystems vielleicht wie folgt vorstellen müssen: Während der Virämie können mehrere extraneurale Gewebe invadiert werden (s. auch WENNER und KAMITSUKA 1956); wenn das auf diese Weise invadierte extraneurale Gewebe, z. B. ein Muskel, während der virämischen Phase eine lokale Beschädigung zeigt,

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was in der Tat nach der Injektion schwer resorbierbarer Substanzen durch histologische Untersuchung festgestellt worden ist, wird ein Übergang des Virus aus verletzten Capillaren über das Muskelgewebe, worin es sich sogar vermehren kann, nach verletzten oder unverletzten Nervenendigungen sehr wohl möglich sein. Das Virus wird sich daher über die betreffenden Nervenfasern zum Zentralnervensystem begeben können. Auf diese Weise könnten die Anwesenheit des Virus im N. ischiadicus und die Entwicklung der ersten Lähmungserscheinungen in der injizierten Extremität ungezwungen erklärt werden. Die Tierversuche haben noch nicht genügende Anzeichen dafür gegeben, um auch ohne eine provozierende Injektion eine neurogene Ausbreitung des Virus von primär auf hämatogenen Weg aus invadierten Geweben anzunehmen, obwohl die Anwesenheit des Virus in peripheren Ganglien eher zugunsten als gegen eine solche Annahme spricht. In beiden Fällen, also sowohl mit als ohne provozierende Injektion, scheint die Virämie ein wichtiges, jedoch nicht das einzige Verbindungsglied zu sein zwischen den Stellen primärer Lokalisation und Vermehrung des Virus und dem Zentralnervensystem. Es ist sehr wahrscheinlich, daß die Virämie als der Weg betrachtet werden muß, auf dem sich das Virus von den Stellen primärer Lokalisation und Vermehrung nach extraneuralen Geweben begibt, wo es sich sekundär lokalisiert und eventuell vermehrt, und daß es sich von diesen Geweben aus auf neurogenem Weg zum Zentralnervensystem begibt. Daß unter bestimmten Umständen wie Tonsillektomie auch eine primärneurogene Ausbreitung des Virus möglich ist, geht aus den Versuchen von VERLINDE, KRET und WYLER (1955) hervor, die bei oral infizierten und tonsillektomierten Affen das Virus im N. glossopharyngeus schon vor dem Beginn der Virämie nachwiesen. Diese Beobachtung unterstützt ohne Zweifel die Auffassung, daß die Tonsillektomie einen direkten neurogenen Transport des Virus nach dem verlängerten Mark ermöglicht, was die hohe Frequenz bulbärer Formen ungezwungen erklärt.

4. Die Ausbreitung des Virus im Hühnerembryo Die Untersuchung der Pathogenese der Poliomyelitis-Infektion bei anderen Tieren als Affen kann wenig unmittelbare Bedeutung für das Problem der Pathogenese beim Menschen haben, weil die natürliche Ansteckung nicht nachgeahmt werden kann. Doch sind bei der Untersuchung von LovE und RocAGARCIA (1957) Tatsachen in Erscheinung getreten, die mit den neueren, bei Affen erhaltenen Daten Übereinstimmung zeigen. Bei Hühnerembryonen, die im Dottersack mit dem MEFrStamm (Typ 2) infiziert worden waren, wurde eine maximale Viruskonzentration im Dottersack nach 48 Std gefunden, im Blut nach 24 und 66 Std und im Gehirn gleichfalls nach 66 Std. Nach der intravenösen Infektion nahm die Viruskonzentration im Blut während der ersten 66 Std zu und ging dann zurück. Die höchste Konzentration im Gehirn wurde schon 24 Std nach der intravenösen Infektion erreicht. Diese Forscher glauben aus ihren Beobachtungen ableiten zu können, daß das Virus sich nach Dottersackimpfung primär im Dottersack vermehrt. Nach der intravenösen Infektion wird aber so wenig Virus im Dottersack angetroffen, daß es sich primär anderswo vermehrt haben muß, möglicherweise im Darmkanal des Embryos. Nach Impfung in den Dottersack war eine Virämie innerhalb

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24-48 Std nachweisbar. Danach ging die Viruskonzentration im Blut zurück. Dieser Rückgang kann nicht auf eine verringerte Virusproduktion im Dottersack zurückgeführt werden, denn darin nahm die Konzentration noch zu. Der Rückgang der Viruskonzentration im Blut war verbunden mit einer Steigerung der Konzentration im Gehirn. All dies könnte darauf hinweisen, daß in diesem Stadium mehr Virus durch das Zentralnervensystem aufgenommen, als anderswo gebildet wird, und daß das Zentralnervensystem also schnell und direkt von der Blutbahn aus infiziert wird. Nach dem Beginn des Ganglienzellzerfalls, wenn die Viruskonzentration im Gehirn hoch bleibt, nimmt die Konzentration im Blut wieder zu, was eine Folge einer Abgabe des Virus im Zentralnervensystem sein könnte. Die Möglichkeit, daß das Virus auch auf anderen Wegen als der Blutbahn, namentlich über Gehirnnerven und sympathische Fasern vom Dottersack und dem Darmkanal aus, nach dem Zentralnervensystem gehen könnte, halten diese Forscher nicht für ausgeschlossen.

VI. Betrachtungen über die Pathogenese der Poliomyelitis beim Menschen Die Ergebnisse der Tierversuche haben gelehrt daß das Poliomyelitisvirus sich in mehreren Geweben, sowohl extraneuralen als auch neuralen, lokalisieren und vermehren und daß es auf verschiedenen Wegen das Zentralnervensystem erreichen kann. Die Frage ist, ob man die tierexperimentellen Ergebnisse für die Erklärung der Entwicklung verschiedener Formen von Poliomyelitis beim Menschen gebrauchen kann. Obwohl die experimentelle Forschung wichtige Tatsachen ergeben hat, auch hinsichtlich der Pathogenese nach oraler Infektion, ein Infektionsmodus also, der aller Wahrscheinlichkeit nach mit der natürlichen Ansteckung des Menschen übereinstimmt, bedenke man, daß eine Auffassung, die sich auf dem Tierversuch stützt, für die Erklärung der Pathogenese beim Menschen in bestimmten Hinsichten nicht mit der Wirklichkeit übereinzustimmen braucht. Doch scheinen die der experimentellen Poliomyelitis entnommenen Daten, abgesehen von einigen Lücken, derart zu sein, daß sie wenigstens annähernd eine Einsicht verschaffen in die Entwicklung der durch natürliche Ansteckung verursachten Krankheitsbilder. Es scheint, auch auf Grund der Entstehung einer rein alimentären Infektion beim Menschen und bei oral mit abgeschwächten Stämmen infizierten Schimpansen, wenig Zweifel darüber bestehen zu können, daß das Virus sich primär in den oberen und unteren Teilen des Verdauungstraktes lokalisiert und sich da auch vermehrt. Ob dies in den lymphoiden Geweben oder im Schleimhautepithel stattfindet, wird vorläufig unentschieden bleiben müssen. Diese Untersuchungen sowie zahlreiche virologische und serologische Beobachtungen weisen darauf hin, daß die inapparente, aber wohl immunisierende, alimentäre Infektion die einzige, klinisch jedoch nicht wahrnehmbare Form der Poliomyelitisinfektion sein kann. Ob die Lokalisation und Vermehrung des Virus sich in diesen Fällen auf die Wand des Verdauungstraktes beschränken, oder ob eine frühe Invasion in regionalen Ganglien und eine lymphogene Ausbreitung über die Tonsillen und die Peyerschen Platten nach den cervicalen und mesenterialen Lymphdrüsen mehr oder weniger die Regel sind, kann nicht mit Sicherheit gesagt werden. Wenn es jedoch so weit

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kommt, kann die Viruskonzentration in den regionalen Lymphdrüsen so hoch werden, entweder infolge einer geregelten Zufuhr von der Wand des Verdauungstrakts aus oder infolge einer Vermehrung des Virus in den Lymphdrüsen selbst, daß das Übermaß an Virus ins Blut übergehen würde. Die virämische Phase, die davon die Folge ist, wird nach SABIN (l956b) von vorübergehender Art sein, weil das Virus schnell von mehreren extraneuralen Geweben, darunter dem Verdauungstrakt und dem reticuloendothelialen System, absorbiert werden und worin es sich wahrscheinlich vermehren soll. Nach dieser ersten, kurzdauernden virämischen Phase ist die zweite und eigentliche Virämie zu erwarten, die entsteht, nachdem das Virus sich in den extraneuralen Geweben vermehrt hat. Man könnte sich vorstellen, daß die primäre Virämie, die darauf folgende Virusvermehrung in extraneuralen Geweben, und eventuell auch die sekundäre Virämie, alle einen Beitrag liefern zur Gestaltung der klinisch wahrnehmbaren Krankheitserscheinungen der Anfangsphase der Poliomyelitis. Dieses Stadium kann zugleich das Endstadium der Poliomyelitisinfektion sein, und man spricht dann von einer abortiven Form. Hinsichtlich der Entwicklung neuraler Formen müßte man vom pathogenetisehen Standpunkt aus vielleicht einen Unterschied machen zwischen meningitischen (nichtparalytischen) und spinalen, eventuell bulbären und encephalitischen (paralytischen) Formen. Die meningitisehe Form könnte man, auch wegen der Tatsache, daß das Virus, auch wenn selten, während der Virämie in der Cerebrospinalflüssigkeit nachgewiesen worden ist, als eine direkte Folge der Virämie erklären. Eine Erklärung der paralytischen Formen durch eine direkte hämatogene Invasion des Virus im Zentralnervensystem dagegen scheint, obwohl vielleicht nicht durchaus unmöglich, doch einigermaßen forciert. In der histologischen Untersuchung von KALM (1950), aus der hervorgehen würde, daß der neurale Prozeß an vielen Stellen des Zentralnervensystems gleichzeitig einen Anfang nimmt, sieht PETTE (1953) eine bedeutende Unterstützung für die Theorie der hämatogenen Infektion. Aus den Tierversuchen, bei denen eine Virämie nachgewiesen worden ist, geht jedoch nicht hervor, daß das Virus zur gleichen Zeit an verschiedenen Stellen in das Zentralnervensystem gelangt (WENNER und KAMITSUKA 1956), und daß der neurale Prozeß zu gleicher Zeit an verschiedenen Stellen beginnt. Dies war für BoDIAN (l955a, b, 1956) der Anlaß zur Formulierung seiner Auffassung, daß das Virus nur in wenigen beschränkten Gebieten die reflektorisch veränderten Gefäßwände penetrieren könnte, wonach es sich innerhalb des Zentralnervensystems über die Achsenzylinder ausbreiten würde. Wenn eine neurogene Ausbreitung innerhalb des Zentralnervensystems über die Achsenzylinder möglich ist - und es besteht aller Grund, die Richtigkeit dieser Auffassung anzunehmen -, muß eine solche Ausbreitung auch über die Fasern der peripheren Nerven stattfinden können. Durch Tierversuche ist diese Möglichkeit hinreichend nachgewiesen worden. Wenn die peripheren Ganglien und die peripheren Gehirn- und Rückenmarksnerven nach einem lokalen Trauma, vielleicht auch ohne ein solches Trauma, über irgendeinen hämatogenen Weg invadiert werden können, wie im Tierversuch gleichfalls wiederholt nachgewiesen worden ist, wird es für ein Poliomyelitisvirus mit hinreichender Neuroinvasivität leichter sein, sich auf neurogenem Weg von den hämatogen infizierten peripheren

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neuralen Geweben aus nach dem Zentralnervensystem zu begeben, als die BlutHirnschranke zu durchbrechen. Die Pathogenese der Poliomyelitis wird unter dem Einfluß provozierender Faktoren, soweit dies aus den Tierversuchen festzustellen ist, wesentlich nicht anders sein. Bei dem Muskeltrauma, wie dies nach intramuskulären Injektionen der Fall sein kann, wird in der virämischen Phase der Übergang des Virus aus verletzten Capillaren nach verletzten Nervenendigungen eine besondere Möglichkeit für eine sekundär-neurogene Verbreitung bieten und als deren Folge für eine Invasion des Virus in das Zentralnervensystem. Der provozierende Einfluß von Tonsillektomie bei Virusträgern und die hohe Frequenz bulbärer Formen bei diesen Personen können sehr wohl erklärt /(/inisclle förmen werden durch die im Tierversuch nachgewiesene direkt neurogene Ausbreitung Oropl!iJrynx-!JtJrmk(fn{f/ ,, ~ des Virus über die Zweige der GehirnV ~ -~ nerven, die dieses Gebiet innervieren . .fegionule tymplidrüsen -~ ~ Daneben kann in diesen Fällen natur~ ] gemäß auch eine Virämie entstehen, die fdroneorole 6'ewebe jedoch nicht als eine ·wesentliche Phase ~ in der Entwicklung bulbärer Formen !erlpbere 6'{/ngllen betrachtet werden darf. !erlpbere Nerven Außer der vorgeschlagenen ErkläMenlngen rung des Einflusses traumatischer provozierender Faktoren lenkt PoETSCHKE Zentrufes NerYensysfem (1956) noch die Aufmerksamkeit auf die provozierende Wirkung nicht nur von 11· • v lymphogen Trauma, sondern auch von körperlicher vtrostJus!Jreilg: ,. b .. .1 . n . v omu,ogen Überanstrengung und Schwangerschaft, tm rlf'!Jtlfltsmus t neorogen Ahb. 19. Schema der Pathogenese der Poliomyelitis und zwar dadurch, daß er diese Reize als "Stress" betrachtet und die damit verbundene erhöhte Bildung von Cortison als die Ursache der erhöhten Empfindlichkeit der Neuronen annimmt. Es ist aus den Untersuchungen von SHWARTZMAN (1950) bekannt, daß Cortison die Empfindlichkeit von Versuchstieren für paralytische Poliomyelitis erhöht. Cortison aktiviert den Eiweiß- und Nucleinsäurestoffwechsel der Zelle und würde dadurch die Virussynthese fördern. Hinsichtlich des provozierenden Einflusses von Trauma sei jedoch bemerkt, daß aus den Tierversuchen nicht so sehr eine erhöhte Empfindlichkeit der Neuronen hervorgeht, daß aber das Trauma die Invasion des Virus in Nervenfasern erleichtert. Aus den jetzt verfügbaren Daten könnte die Pathoge~1ese der Poliomyelitis nach Abb. 19 rekonstruiert werden, die tatsächlich ein vereinfachtes, von SABIN (l956b) gegebenes Schema darstellt.

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Die L-Phase der Bakterien 1 Von

ÜTTO KANDLER und GERTRA UD KANDLI·m 2 Mit 5 Abbildungen

Inhaltsverzeichnis I. Rückblick auf die Geschichte der L-Phasen-Forschung II. Erscheinungsbild und allgemeine Eigenschaften der L-Phase . . a) Entstehungsweise, Morphologie und Vermehrung der L-Phase. b) Unterscheidung zwischen stabilen und instabilen L-Phasen . . c) Entstehungs- und Wachstumsbedingungen . . . . . . . . .

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III. Vergleich der physiologischen und biochemischen Eigenschaften der Bakterienform und der L-Phase a) Serologische Befunde . . . b) Pathogenität . . . . . . . c) Resistenz gegen .Antibiotica d) Stoffwechselleistungen e) Nucleinsäuregehalt . . . .

109 llO 1ll 1ll

IV. Die Zellwandfrage . . . . . .

113

V. Protoplasten- "Large bodies"

ll8

108 109

VI. Protoplasten von Pilzen . . . ll8 VII. Zur Frage der Identität von stabilen L-Phasen und pleuropneumonie-ähnlichen ll9 Organismen (PPLO) . VIII. Schlußbetrachtungen 121 Literatur . . . . . . .

124

I. Rückblick auf die Geschichte der L-Phasen-Forschung Zu Beginn unseres Jahrhunderts hatte die Lehre von der Monamorphie der Bakterien endgültig über die pleomorphistischen Vorstellungen älterer Autoren gesiegt. Individuen, die von der klassischen Stäbchen- bzw. Kokkenform abwichen, wurden allgemein als Involutionsformen aufgefaßt, die mehr oder weniger rasch zugrunde gehen und auf keinen Fall in dieser aberranten Form unbegrenzt vermehrungsfähig sind. Freilich fehlte es nicht an Stimmen, selbst sehr angesehener Mikrobiologen, die über recht komplizierte Entwicklungscyclen (z. B. Symplasmatheorie von LöHNIS) und sogar Artumwandlungen und spontane Entstehung von Bakterien berichteten. Alle diese Angaben ließen sich aber nicht erfolgreich nachprüfen und verloren daher rasch jedes ernsthafte Interesse. Herrn Professor Dr. GuSTAV SEIFFERT zum 75. Geburtstag in Verehrung gewidmet. Bakteriologisches Institut der Süddeutschen Versuchs- und Forschungsanstalt für Milchwirtschaft, Weihenstephan (Freising). Ergebnisse der l\Iikrobiologie, Bd. 33 7 1

2

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ÜTTO KANDLERund GERTRAUD KANDLER:

Es war daher verständlich, daß man den ersten Befunden über das Auftreten einer neuen, atypischen Wuchsform, die man heute nach der von KLIENEBERGERNoBEL für die ersten Stämme gewählten Laborbezeichnung (L1 , L 2 usw) L-Phase oder auch L-Form nennt, nur geringe Beachtung, aber erhebliche Skepsis entgegenbrachte. 1935 entdeckte KLIENEBERGER-NOBEL in Kulturen von Streptobacillus moniliformis atypische Kolonien, die keine normalen Bakterien, sondern nur unregelmäßige, globuläre Wuchsformen aufwiesen, wie sie vom Erreger der Pleurapneumonie bekannt waren. Sie glaubte daher zunächst, daß es sich um diese verwandte Mikroorganismen handelte, die mit dem Streptobacillus symbiontisch lebten. 1939 konnten dann DIENES sowie DAWSON u. HoBBY zeigen, daß man es in Wirklichkeit mit einer atypischen Wuchsform des Streptobacillus zu tun hatte, die spontan entstand und wieder in die ursprüngliche Stäbchenform zurückschlagen konnte. KLIENEBERGER-NOBEL (1951, 1956) bestätigte später diese Beobachtung. Es folgten einzelne Isolierungen von L-Phasen auch von anderen Bakterien, wo sie ebenfalls spontan oder unter dem Einfluß von Antisera, Aminosäuren oder anderen Stämmen der gleichen Art auftraten. Wirklich regelmäßig reproduzierbar wurden aber L-Phasen-Isolierungen erst 1942 nach der Entdeckung von PrERCE, daß die L-Phase penicillinresistent ist und dem Befund von DIENES (1949), daß Penicillin die Umwandlung verschiedener Bakterien in die L-Phase auslöst. An der Realität des Phänomens L-Phase konnte nun nicht mehr gezweifelt werden. Die Vielfältigkeit der Untersuchungen über die L-Phase beweist, daß in fast allen Teilgebieten der Bakteriologie ein reges Interesse für diese Erscheinung besteht. Es erschien uns daher nützlich, einen Überblick über die bisher erzielten Ergebnisse und die zur Zeit bestehenden Forschungsrichtungen zu geben. In der l. Phase der Erforschung der L-Phase (1935-1952), in der erste morphologische und serologische Befunde gesammelt wurden, war der Kreis der Bearbeiter noch recht klein und bestand ausschließlich aus medizinischen Bakteriologen; deshalb wurden zunächst auch vorwiegend L-Phasen pathogener Bakterien bekannt. Ausführliche Angaben über die Ergebnisse dieser Periode finden sich in Sammelreferaten von DIENES u. WEINBEBGER (1951), TuLASNE (1951) und KLIENEBERGER-NOBEL (1951), außerdem in mehreren Arbeiten mit ausführlichen historischen Einleitungen (ScHELLENBERG 1954a; KANDLER u. KANDLER 1954; KLIENEBERGER-NOBEL 1956; LIEBERMEISTER U. KELLENBEBGER 1956). In vorliegendem Referat sollen daher nur Arbeiten nach 1953 in größerem Umfang berücksichtigt und ältere nur in Ausnahmefällen im Literaturverzeichnis angegeben werden. Die 2. Phase der Erforschung der L-Phase ist durch eine Reihe nahezu parallel ausgeführter phasenkontrastmikroskopischer Untersuchungen über den Umwandlungsvorgang vom Stäbchen zur L-Form und zurück und über die Vermehrungsweise der L-Phasen gekennzeichnet. Unter starker Zunahme der Zahl der Bearbeiter wurde außerdem das Studium des Umwandlungsvorganges von der rein qualitativen zur quantitativen Betrachtungsweise fortentwickelt und auf breiter Front die Suche nach der physiologischen Grundlage des Phänomens eingeleitet. Seit 1956 kann man nun von einer 3. Phase sprechen. Bei weiterer Expansion des Interessentenkreises, insbesondere unter Einbeziehung biochemisch orien-

Die L-Phase der Bakterien

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tierter Autoren, hat sich die physiologische Fragestellung präzisiert. Als primäre Ursache für die Entstehung der L-Phase wird eine Hemmung der Zellwandsynthese angenommen, die entweder durch Penicillin oder genetische Defekte bedingt sein kann. Welche Komponente der Wand gehemmt wird, und wie es im einzelnen zu dieser Hemmung kommt, ist noch Gegenstand der Untersuchungen. Außerdem ist es neuerdings gelungen, auf synthetischen Nährböden eine IOO%ige Umwandlung der Bakterien in large borlies bzw. L-Kolonien zu erzielen, so daß jetzt auch die methodischen Voraussetzungen zur Bearbeitung eingehender genetischer Fragestellungen gegeben sind.

II. Erscheinungsbild und allgemeine Eigenschaften der L-Phase a) Entstehungsweise, Morphologie und Vermehrung der L-Phase Gibt man zu einer wachsenden Bakteriensuspension (am häufigsten verwendet wird Proteus mirabilis oder vulgaris) etwa 100 IEfml Penicillin und verfolgt die Entwicklung laufend im Phasenkontrastmikroskop, so beobachtet man etwa nach 10-40 mineinAnschwellen der Bakterien zu kugeligen Gebilden. Die Schwellung tritt terminal oder auch häufig zentral auf, und die Stäbchenreste bleiben in einem Winkel von 45° V-förmig an der Kugel hängen. LIEBERMEISTER u. KELLENHERGER (1956) bezeichnen diese Stadien daher bildhaft auch als "Hasenformen". Phasenoptisch erscheinen die Anschwellungen ziemlich homogen dunkel, während die Zellreste deutlich heller und bald wie leer aussehen; schließlich fallen sie ab. Nach wenigen Stunden liegt eine Suspension von ziemlich einheitlich runden Körpern, die allgemein "large bodies" genannt werden, vor. Für den Mechanismus der Anschwellung haben verschiedene Autoren voneinander abweichende Anschauungen geäußert. Vielfach wurde ein Austreten des Zellinhaltes, also Jine Plasmoptyse, angenommen. Der large body wäre demnach ein nackter Protoplast (DIENES 1946; KNAYSI 1952; HöPKEN u. BARTMANN 1955; PEASE 1957; LEDERBERG u. ST. CLAIR 1958). Demgegenüber konnten TAUBENECK (1955) und STEMPEN (1955) unabhängig voneinander durch 'Plasmolyseversuche bzw. spezifische Zellwandfärbungen die Existenz einer offenbar weitgehend normalen Zellwand auch bei den large hoclies nachweisen. Es erscheint demnach wahrscheinlich, daß die iarge borlies nicht durch Platzen der Zellwand, sondern durch Ausstülpungen an Stellen erhöhter Zellwandplastizität entstehen. Von den zahlreichen mehr oder weniger vollständigen zeichnerischen und photographischen Darstellungen der Umwandlung von Bakterien in large hoclies (von den neueren seien als gute Beispiele angeführt: v. PRITTWITZ u. GAFFRON 1953; NERMUT u. NECAS 1954; ScHELLENBERG 1954a; HöPKEN u. BARTMANN 1955; TAUBENECK u. MüLLER 1955; LEDERBERG u. ST. CLAIR 1958) zeigen die von TAUBENECK u. MüLLER (1955) und LIEBERMEISTER (1954) aufgenommenen Zeitrafferfilme die Dynamik der Umwandlungsvorgänge am schönsten. Besonders eindrucksvoll ist dabei die explosionsartige Entstehung der Ausstülpungen. Ohne Kenntnis der oben und später im Abschnitt IV zitierten Arbeiten über den morphologischen, färberischen, chemischen und biologischen Nachweis der Zellwand der large borlies würde man gerade aus diesen Bildern eine Plasmoptyse ableiten. 7*

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Bei weiterer Bebrütung vergrößern sich die large bodies, werden dabei inhomogen, und später treten große Vacuolen auf. Schließlich platzen immer mehr der runden Körper unter Zurücklassen der im Phasenkontrast- und Elektronenmikroskop deutlich sichtbaren Membran und kleiner Granula. Eine Vermehrung der large bodies im Flüssigen konnte bisher in keinem Falle beobachtet werden. Bringt man sie aber vor dem Platzen auf normalen, festen Nährboden ohne Penicillin zurück, so bilden sie sich wieder zu normalen Stäbchen zurück. Mit zunehmender Vacuolisierung nimmt die Lebensfähigkeit allerdings stark ab (LrEBERMEISTER U. KELLENEERGER 1956). Kernfärbungsversuche an large bodies (ScHELLENBERG 1954 b; LIEBERMEISTER u. KELLENEERGER 1956) haben gezeigt, daß es sich um polynucleare Gebilde handelt. Die einzelnen Nucleoide liegen in einer sehr zerfetzten Form vor, wie sie für Zellen mit aktivem Stoffwechsel typisch ist. Mit der Umwandlung ist auch noch eine Substanzvermehrung verbunden, wie die Bestimmung von Eiweißstickstoff sowie Ribo- und Desoxyribonucleinsäure während der Umwandlung von Proteussuspensionen (KANDLER u. Mitarb. 1956a) bzw. die Trockengewichtsbestimmungen an Vibrio metchnikovii (SALTON u. SHAFA 1958) zeigten. Gegenüber den nicht mit Penicillin versetzten Kontrollen ist die Substanzvermehrung natürlich stark gehemmt, wobei die DNS-Synthese am spätesten betroffen wird. Es hat den Anschein, daß das Penicillin zunächst eine Teilungshemmung bedingt, die zu einer Anhäufung von Plasma und Kernmaterial führt. Eine starke Veränderung der mechanischen Eigenschaften der Zellwand erlaubt dann die Expansion dieses Materials zum large body. Dieses osmotisch sehr empfindliche Gebilde ist im flüssigen Medium nicht beständig und lysiert früher oder später. Experimentell kann man die Lyse durch Zugabe destillierten Wassers sehr leicht auslösen. Die Entwicklung verläuft zunächst ähnlich, wenn man Bakteriensuspensionen auf festen, penicillinhaltigen Nährböden ausspatelt oder Gußplatten herstellt. Die large bodies werden aber hier meist nicht vollständig rund, sondern bilden pseudopodienartige Ausstülpungen, die sich verzweigen und in den Agar eindringen. An den "Pseudopodien" entstehen Verdickungen, die zu sehr großen large bodies von mehreren ft Durchmessern heranwachsen, vacuolisieren und lysieren können. Andere Anschwellungen bleiben klein (oft nur 0,5 fl) und wachsen unter erneuter Knospung, wie man diesen Vorgang wohl nennen muß, zu traubigen Verbänden weiter, bis schließlich eine kleine, in dieser Form fortzüchtbare Kolonie entsteht. Das Zentrum der Kolonie ragt in den Agar hinein, erscheint sehr dicht und wird meist von einem mehr oder weniger breiten, nur der Oberfläche aufliegendem Saum aus vorwiegend vacuolisierten large bodies umgeben. Diese für ein Bacterium völlig atypische Wuchsform nennt man allgemein L-Phase. Werden die large bodies oder die sich daraus entwickelnden L-Kolonien auf penicillinfreien Nährboden überimpft, oder wird das Penicillin im Nährboden durch Zusatz von Penicillinase inaktiviert, so wachsen die runden Körperehen zunächst zu zipfeligen Gebilden heran, deren Enden sich immer mehr strecken, bis sich normale Stäbchen abschnüren. Der Vorgang der Stäbchen --+ LPhasen--+ Stäbchen-Umwandlung wurde überzeugend in laufenden Phasenkontrastaufnahmen (v. PRITTWITZ u. GAFFRON 1953; ScHELLENBERG 1954a; HöPKEN u. BARTMANN 1955) und im Film (TAUBENECK u. MüLLER 1955;

Die L-Phase der Bakterien

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LIEBERMEISTER 1954) dargestellt. Eine t ypische Aufnahmeserie ist in Abb. 1 wiedergegeben. Überträgt man die primären L-Kolonien von den Umwandlungsplatten aber auf penicillinhaltigen Nährboden, so wachsen sie in der L-Phase weiter. Laufende phasenoptische Beobachtung von kleinen kugeligen Einzelorganismen in Mikro-

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Abb. la- n. P hasenoptische Darstellung der L-Umwandlung von Proteus mirabilis. Gesamtdauer von a- n 8 Std. (Nach TAUBENECK und MÜLLER 1955)

kulturenhaben gezeigt, daß auch das weitere Wachstum in einer Art von Knospung erfolgt (KANDLER U . KANDLER 1954 ; LIEBERMEISTER 1954; BRINGMANN 1954 ; HöPKEN u. BARTMANN 1955; NELLES 1955; BENDER 1957). In der Regel knospen die Teilchen multipolar aus, aber manchmal auch nur nach einer Richtung, also unipolar, so daß Ketten entstehen. Im Gegensatz zu Streptokokkenketten sind aber die kontrastreichen Teilchen weiter voneinander entfernt, nicht scharf begrenzt, und der Zwischenraum ist von einer kontrastarmen, schlecht färbbaren Substanz erfüllt. Je nach den physikalischen Verhältnissen kann diese Zwischensubstanz auch zu dünnen, langen Fäden ausgezogen sein. Ergebnisse der Mikrobiologie, Bd. 33

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Meist vermehrt sich nur ein kleiner Teil der kugeligen Gebilde sofort weiter. Die meisten schwellen zu großen, mehrere fl Durchmesser erreichenden Blasen an, die dann vacuolisieren, zahlreiche, meist wandständige Granula ausbilden und schließlich durch Platzen zugrunde gehen. In Mikrokultur zeigen diese großen Körper häufig Formveränderungen, die an eine amöboide Bewegung erinnern. Die Kontraste im Innern des Körpers verschieben sich, und in den Vacuolen zeigen kleine Granula oft Brownsche Molekularbewegung. Auch lappige Auswüchse, die sich manchmal noch abschnüren können, entstehen, aber man konnte noch keine Kolonieentwicklung aus ihnen beobachten. Man darf annehmen, daß es sich um eine Degenerationserscheinung handelt. Freilich ist es nicht möglich, eine scharfe Grenze zwischen noch unbegrenzt vermehrungsfähigen und endgültig degenerierten Formen zu ziehen. Die große Zahl von degenerierenden Teilchen verleiht der L-Kolonie eine schaumige Struktur und macht das mikroskopische Bild sehr verwirrend. Die kleinsten beobachtbaren Granula weisen Durchmesser von nur 0,1-0,2,u auf, und es kann mikroskopisch nicht entschieden werden, ob diese Gebilde noch vermehrungsfähig sind. Man hat daher häufig die Filtrierbarkeit durch Filter definierter Porenweite für die Bestimmung der Mindestgröße benutzt (KLIENEBERGER-NOBEL 1951; KELLENBERGER, LIEBERMEISTER U. BONIFAS 1956). Die Ergebnisse solcher Versuche sind allerdings nicht ganz eindeutig, da durch die Filtration die sehr plastischen Organismen deformiert werden können, so daß an sich größere Teilchen Poren engeren Durchmessers noch zu passieren vermögen. Andererseits kann die starke Schleimbildung der L-Phasen zu frühzeitiger Verstopfung der Poren führen und eine zu große Teilchengröße vortäuschen. Es hat den Anschein, daß nur bei den später zu besprechenden stabilen L-Phasen Filter mit Porengrößen unter 0,5 fl (bis zu 0,3 fl) passiert werden können, während dies bei labilen L-Phasen nicht gelingt. Der "Filtrierbarkeit" einzelner Stämme von L-Phasen war in der ersten Zeit der L-Phasen-Forschung großer Wert beigemessen worden, da man damals Bakterien und Viren zum Teil nach ihrem Vermögen "bakteriendichte" Filter zu passieren unterschied. Durch das bessere Verständnis der Viren in den letzten Jahren hat diese Frage heute an Bedeutung verloren, und Filtrationsversuche sind nur zur Größenbestimmung von kleinsten vermehrungsfähigen Einheiten von Interesse. Auch elektronenmikroskopische Aufnahmen geben bisher über Einzelheiten der L-Phasen-Morphologie und -Cytologie wenig mehr Auskunft als lichtmikroskopische Beobachtungen. Es lassen sich mehr oder weniger runde Teilchen abbilden, die häufig Knospungsstadien zeigen (KELLENBERGER, LIEBERMEISTER u. BoNIFAS 1956; KLIENEBERGER 1956). Neuerdings haben THoRSSON u. WEIBULL (1958a, b) in mtraschnitten ebenfalls blasige Formen verschiedensten Durchmessers gefunden. Es war deutlich eine doppelte Membran zu erkennen, deren Deutung als Cytoplasmamembran bzw. Zellwand noch unsicher ist. Viele der kugeligen Teilchen enthielten stark elektronenstreuende Granula, entsprechend den auch im Lichtmikroskop nachweisbaren granulären Einschlüssen. Über die Bedeutung und das Schicksal dieser Granula ist sehr viel diskutiert worden (vgl. die älteren zitierten Referate). Insbesondere der Arbeitskreis um TULASNE hat die Auffassung vertreten, daß die Vermehrung der L-Phasen durch

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Die L-Phase der Bakterien

Bildung einer großen Zahl von Granula in den Blasen erfolgt. Durch Platzen der Blasen sollen die Granula freigesetzt werden, die dann erneut zu Blabewiesen sen heranwachsen. Die Abb. 2 zeigt ein von KELLENBERGER, LIEBERMEISTER u. BoNIFAS (1956) gezeichnetes Schema, in der diese Vorstellung berücksichtigt ist. Tatsächlich konnte aber bisher in keinem einzigen Fall .·::· nachgewiesen werden, daß der nach unbewiesen dem Zerplatzen von Blasen mikroskopisch noch sichtbare granuläre Zelldetritus vermehrungsfähig ist. Wir ·.=:> ___... müssen daher heute das in Abb. 3 wiedergegebene Schema von KELLEN• • globulöre Form BERGER, LIEBERMEISTER U. BONIFAS ' bocillöre Form ftltrierbare Elemente (1956) als das am besten gesicherte ·: • large - body ansehen. Demnach bilden sich die I] lys/erterlorqe-body Stäbchen zunächst zu large bodies . , llmwondlttngsform vonlorge--body - boctllören förm (globuläre Form nach KELLENBERGER, LIEBERMEISTER u . BoNIFAS 1956) um, Abb. 2. Schematische Darstellung der Umwandlung von Bakterien in !arge bodies und deren Rückumwanddie sich durch Knospung vermehren lung nach Aufhören der P enicillinwirkung, sowie der Vermehrung der L-Phasen durch Zerfall der )arge und sich nach Aufhören der Penicillinbodies in Granula, entsprechend der von TULASNE u. wirkung wieder in Stäbchen verwan}fitarb. gegebenen Darstellung (KELLENBERGER, LIEBERMEISTER und BONIFAS 1956) deln. Hält die Penicillinwirkung an oder ,....- 1 • -......_ tritt eine später noch eingehender zu besprechende Stabilisierung ein, so vermehren sich die Organismen stets durch Knospung, wobei ständig ein Teil degeneriert. Häufig wird der durch Zusatz und anschließenden Entzug von Penicillin indu• ••• ..La zierte Formwandel L-Cyclus genannt und ~ damit bewußt oderunbewußt eine Parallelisierung mit normalen Entwicklungscyclen, etwa von Sporenbildnern, Sporozoen usw. angedeutet. Begrifflich sind das natürlich völlig verschiedene Dinge, denn das Wesen Lyse von Entwicklungscyclen ist schließlich in ihrer autonomen Steuerung begründet, wäh- Abb. 3. Schematische Darstellung der Entrend die L-Umwandlung nur das R esultat wicklung, Vermehrung und Rückumwandlung von L-Phasen aus der Bakterienform, wie sie eines äußeren Eingriffes ist. Hält der Reiz von den meisten Autoren angenommen wird an, so erfolgt eine unbegrenzte Vermehrung (KELLENBERGER, LIEBERMEISTER und BONIFAS 1956) durch Knospung, ohne Rückkehr zur Ausgangsform. Bei den spontan auftretenden Umwandlungen handelt es sich um seltene, den Mutationen vergleichbare Vorgänge, die man ebensowenig wie das

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Wechselpiel von Hin- und Rückmutation bei anderen Organismen als Cyclus bezeichnen sollte. Nur die von TULASNE vorgeschlagene Vermehrungsweise via Granula --+ Blase --+ granulagefüllte Blase --+ freie Granula würde einen Entwicklungscyclus darstellen. Solange aber keine Beweise für die Existenz eines derartigen Cyclus bestehen, sollte man den Ausdruck L-Cyclus besser vermeiden.

b) Unterscheidung zwischen stabilen und instabilen L-Phasen Während in der Regel die L-Phasen nach Beseitigung des Penicillins wieder in die Bakterienform zurückschlagen, konnte gelegentlich beobachtet werden, daß auch in penicillinfreien Nährmedien das Wachstum in der L-Phase anhält (DIENES u. WEINBERG ER 1951 ). In einigen Fällen, so z. B. bei Clostridium (DIENES 1950) und bei Salmonella (DIENES, WEINBERGER u. MADOFF 1950), waren die L-Phasen gleich in der ersten Passage nach der Umwandlung stabil, d. h. sie schlugen auch ohne Penicillin nicht mehr in die Bakterienform zurück. In anderen Fällen trat die Stabilisierung erst nach mehreren Passagen auf penicillinhaltigen Nährböden ein. DrENES u. WErNEERGER (1951) beschreiben besonders bei Proteus 2 Kolonietypen: 3 A und 3 B. Erstere sind klein, serumbedürftig und werden oder sind von Anfang an stabil. Letztere sind erheblich größer und wachsen auch ohne Serum; sie schlagen aber auch nach zahlreichen Penicillinpassagen noch in die Bakterienform zurück. Ausführliche Angaben über stabile L-PhasenStämme finden sich nur vereinzelt. Eingehend beschäftigten sich KANDLER u. KANDLER (1956) mit dieser Frage und geben auch einleitend eine Zusammenstellung der bisherigen Literatur. Sie isolierten von Umwandlungsplatten je 20 Kolonien, die nach der Beschreibung von DIENES morphologisch 3 A bzw. 3 B entsprachen, und impften sie bei jeder Passage sowohl auf penicillinhaltige als auch auf penicillinfreie Nährböden. Die 3A (von KANDLER u. KANDLER nur A genannt) Kolonien blieben nach 2-7 Penicillin-Passagen auch ohne Penicillin stabil, während die B-Kolonien selbst nach 70 Passagen noch zurückschlugen. Die A- und B-Kolonien unterschieden sich ferner auch nach vielen Passagen in ihren Nährbodenansprüchen. Im mikroskopischen Bild fiel lediglich die erheblich kleinere Durchschnittsgröße der Einzelelemente bei den stabilen Stämmen auf. Dieser Befund bestätigte sich auch bei Filtrationsvei'suchen, die KELLENBERGER, LIEBERMEISTER U. BoNIFAS (1956) ausführten. Während alle instabilen L-Phasenstämme nur Filter mit Porenweiten über 0,5 fl passierten, ließ sich ein stabiler Stamm auch noch durch Porenweiten von 0,3 fl filtrieren. Bei der weiteren Übertragung der B-Stämme bemerkten KANDLER u. KANDLER (1956), daß bei einigen Stämmen die Rückumwandlung in die Bakterienform verzögert eintrat und bei einem Stamm nach 29 Penicillinpassagen völlig ausblieb. Die morphologischen Eigenschaften und Nährbodenansprüche blieben aber wie bei den B-Stämmen. Diese Form wurde als C bezeichnet. Die Autoren vermuten, daß die Stabilisierung der A-Stämme schon bei der Umwandlung eintritt. und ihre endgültige Trennung von den mitgeschleppten B-Organismen einiger Passagen bedarf, bei denen immer wieder typische A-Kolonien ausgewählt wurden. Über die Bedingungen, die zur Bildung von stabilen

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bzw. instabilen L-Phasen führen, konnten KANDLER u. KANDLER (1956) keine schlüssigen Aussagen machen. Auch über den Mechanismus der Umwandlung lassen sich nur Vermutungen anstellen.

c) Entstehungs- und Wachstumsbedingungen Einleitend war berichtet worden, daß die Umwandlung in die L-Phase spontan · auftreten oder durch verschiedenste Einwirkungen von außen, besonders durch Penicillin ausgelöst werden kann. Die zitierten Referate geben darüber erschöpfend Auskunft. Neuerdings wurde praktisch nur Penicillin als auslösendes Agens verwendet. Als Nährmedien dienten im allgemeinen recht komplex zusammengesetzte Nährböden, die Pepton, Hefeextrakt, Zucker, verschiedene Mineralsalze, fast immer auch Serum und Penicillin zwischen 100 und 4000 IEjml enthielten. Wie bereits erwähnt, konnte eine Weiterentwicklung der large bodies zu L-Phasen nur auf festen Medien erzielt werden. In späteren Passagen wachsen dann die L-Phasen auch in flüssigen Nährböden. Lediglich die Umwandlungsstadien scheinen osmotisch so fragil zu sein, daß sie den Schutz des Agargels benötigen. Von den festen Nährböden ist Agar am besten geeignet, während Gelatine fast immer negative Resultate ergibt. Als Ersatz für das Serum geben TULASNE, TERRANOVA u. LAVILLAUR]JIX (1955) einen Zusatz von Vitaminen der B-Gruppe, besonders Lactoflavin, an. Andererseits fand LoRKIEWICZ (1957), daß stabile L-Phasen auf normalen Peptonnährböden ohne Serum wachsen, wenn man Aktivkohle zugibt. Er nimmt einen hemmenden Stoff im Pepton an, der durch Kohle unschädlich gemacht wird. Neuerdings gelang LANDMAN u. Mitarb. (1958) die Entwicklung eines rein synthetischen Nährbodens für die Umwandlung von Proteus mirabilis und eines halbsynthetischen für E. coli. Diese Arbeit enthält auch die exaktesten Angaben über die Abhängigkeit des Umwandlungserfolges von verschiedenen Faktoren. Daher sollen die Ergebnisse aus diesen Untersuchungen, wenn nicht anders angegeben, der folgenden Darstellung zugrunde gelegt werden. Die verschiedenen Befunde stimmen mit den einzelnen Angaben anderer Autoren, die ähnliche, aber nicht so vollständige Versuche beschreiben, gut überein. Das für die Umwandlung von Proteus mirabilis benutzte Medium hatte folgende Zusammensetzung: Natriumcitrat K 2HP04 KH 2P0 4 (NH 4 ) 2 S0 4 MgS04

KCl

Agar Penicillin End-pH

0,0040 M 0,0500 M 0,0080 M 0,0075 M 0,0010 M 0,2000 M 1,5% 1000 IE(ml 7,4

Die Bakterien wurden bis zu einer Zelldichte von 2 X 1010/ml vorkultiviert und dann in entsprechenden Verdünnungen ausgegossen oder ausgespatelt. Beide Verfahren ergaben L-Kolonien, aber die Ausbeute war bei den Gußplatten erheblich besser. Um das Verhältnis Bakterienzahl zu L-Kolonien zu erhalten, wurden jeweils Gußplatten mit und ohne Penicillin angefertigt.

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Da die Bedeutung der osmotischen Verhältnisse für die Umwandlung schon von vielen Autoren hervorgehoben wurde (DIENES u. SHARP 1955; LEDERBERG u. ST. CLAIR 1958), wurde zunächst der Einfluß von Salzkonzentrationen untersucht. Für den benützten Stamm ergab sich ein Optimum zwischen 0,2 und 0,4 M KCl, bei dem der BakterienjL-Kolonien-Quotient 1,0 war. Auch bei Zusatz von Rohrzucker, Bernsteinsäure usw. ließ sich bei geeigneten Konzentrationen ein Quotient von 1,0 erreichen. Von ähnlicher Bedeutung ist die Agarkonzentration. Optimal sind 1,0-1,5%, unter 0,6% und über 2% wurde so gut wie kein L-Wachstum beobachtet. Agar und Salzkonzentrationen ergänzen sich gegenseitig bis zu einem gewissen Grad. Die für die Umwandlung günstigste Penicillinkonzentration liegt bei optimalem Salzgehalt zwischen 200 und einigen tausend IEjml. Bei geringen Konzentrationen erfolgt Wachsturn in der Bakterienform. In einem engen, mittleren Bereich, etwa bei 25 IEjml, unterbleibt jede Entwicklung, ein Befund, der auch schon von LoRKIEWICZ u. Mitarb. (1956), MEDILL-BROWN u. HuTCHINSON (1957) und LEDERBERG u. ST. CLAIR (1958) erhoben wurde. Merkwürdigerweise ist die optimale Penicillinkonzentration von der Dichte der Einsaat abhängig, wie MATTMAN u. Mitarb. (1958) zeigten. Sie verwendeten Filtrierpapierscheiben, die mit verschiedenen Penicillinmengen getränkt waren, und bestimmten den Abstand der nächsten L-Kolonien vom Papierrand. Dabei ergab sich bei sehr dichter Beimpfung ein wesentlich geringerer Abstand als bei dünner Einsaat. Bei allen geprüften Stämmen (Proteus mirabilis, rettgeri, vulgaris) konnte eine Einsaatdichte erreicht werden, bei der bei keiner Penicillinkonzentration L-Kolonien gebildet wurden, sondern unmittelbar bis zum Streifen Bakterienkolonien entstanden. Nachdem TAUBENECK (1956) und BöHME u. TAUBENECK (1958) die Penicillinasebildung bei Proteus vulgaris zeigen konnten, ist es denkbar, daß auch andere Arten in sehr geringer Menge Penicillinase produzieren, die dann bei genügend hoher Einsaat ausreicht, um die L-Umwandlung zu verhindern. Diese Annahme muß allerdings noch geprüft werden. Für die Erscheinung, daß in einem gewissen Intervall weder Bakterien noch L-Kolonienen wachsen können, gibt es bisher keine stichhaltige Erklärung. Wie verschieden die für die Umwandlung günstigen Konzentrationsbereiche bei einzelnen Bakterienarten sein können, zeigt in drastischer Weise eine Untersuchung von MADOFF u. DIENES (1958). Sie fanden, daß bei Pneumokokken nur in einem Bereich zwischen 0,18 und 0,2 IE Penicillin L-Kolonien gebildet werden. Schon Abweichungen von 0,02 IE nach oben oder unten führen zu völliger Wachstumshemmung bzw. zu normalen Bakterienkolonien. Auch diese L-Phasen sind bei späteren Passagen weitgehend gegen Penicillin resistent und wachsen dann auch auf hohen Penicillinkonzentrationen. Der PH-Wert des Mediums ist für die Umwandlung nach LANDMAN u. Mitarb. von 6,5 bis 7,5 optimal. Der BakterienjL-Kolonie- Quotient vergrößerte sich beiderseits dieser Grenzen. Auch LEDERBERG u. ST. CLAIR (1958) geben 6,3 als optimalen PwWert an. KANDLER u. KANDLER (1956) und MATTMAN u. Mitarb. (1958) fanden bei sehr alkalischen Werten (8,0 bzw. 10,0) nur Wachstum in der Bakterienform, also eine völlige Aufhebung der Penicillinwirkung.

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Einen Einfluß verschiedener Kohlenhydratquellen oder Stickstoffquellen auf die Umwandlung konnten LANDMAN u. Mitarb. im Gegensatz zu MINCK u. Mitarb. (1957) nicht feststellen; die für die Bakterienform verwertbaren Substanzen waren auch für die Umwandlung geeignet. Auch zwischen aerober und anaerober Bebrütung der Platten mit synthetischem Medium ergab sich kein Unterschied in der Umwandlungsrate. Das Alter der Kulturen war unter den von LANDMAN u. Mitarb. gewählten Bedingungen praktisch ohne Einfluß auf die Umwandlungsrate. Bei der Beobachtung der Umwandlung von Bakterien in large bodies in flüssigen Medien konnten dagegen LIEBERMEISTER (1953b, und LIEBERMEISTER U. KELLENEERGER (1956) eine sehr deutliche Abhängigkeit der Penicillinwirkung vom Entwicklungszustand zeigen. Wird das Penicillin (1000 IEjml) während der log-Phase zugesetzt, so lysiert der größte Teil der Zellen. Erst bei Zugabe gegen Ende der Iog-Phase tritt die Bildung von large bodies ein. Die Entwicklung der large bodies bleibt auf einem um so jüngeren Stadium stehen, je näher der Zeitpunkt der Penicillinzugabe an der stationären Phase liegt. Man kann auf diese Weise einheitliche Suspensionen aus relativ kleinen und stabilen large bodies erhalten. Nach Zugabe frischen Substrats vergrößern sie sich unter Vacuolisierung und lysieren schließlich. Das Mißlingen der Umwandlung bei Zellen aus der Iog-Phase dürfte nach unseren heutigen Kenntnissen lediglich in der ungenügenden osmotischen Stabilisierung des Systems gelegen haben. Es besteht also kein echter Widerspruch zu den Landmanschen Befunden. Mit Hilfe von Synchronkulturen von Alcaligenes faecalis konnte LARK (1958) zeigen, daß im Laufe des Teilungsablaufes eine Phase vorkommt, in der die Bakterien weniger penicillinempfindlich sind. Kurz vor der Zellteilung, wenn also alles Material für die Teilung bereits synthetisiert ist und nur noch umorganisiert wird, sinkt die Ausbeute an large bodies um 70% ab. Diese Periode dauert nur wenige Minuten. Penicillin hemmt demnach nicht den eigentlichen Ablauf der Teilung, sondern die Synthese eines für die Teilung wichtigen Stoffes. Diese interessante Einsicht konnte natürlich nur die Anwendung von Synchronkulturen liefern. Obwohl E. coli im allgemeinen ähnliche Abhängigkeiten von den Umwand1ungsbedingungen zeigt, kommen doch recht deutliche Abweichungen in den Ansprüchen vor (LANDMAN u. Mitarb. 1958). So ist das L-Wachstum der large bodies nur durch Zusatz von Rohrzucker, aber nicht durch Salze zu ermöglichen. Außerdem ist dazu eine Mg++.Konzentration von etwa 0,01 M notwendig. Mg++ kann durch Mn++ ersetzt werden, das noch bis zu 0,001 M wirksam ist, während Mg++ bei dieser Verdünnung kein Wachstum von L-Kolonien mehr ermöglicht. Auch Ca++ ist von geringer Wirksamkeit, während Co++ und Fe++ unwirksam sind. Im Gegensatz zu Proteus wurde kein Wachstum auf der Agaroherfläche beobachtet, ein Effekt, der nicht Anaerobiose, sondern das stärkere Bedürfnis nach Agar als Stabilisierungsmittel anzeigt. Die Kohlenhydratquellen waren wie bei Proteus auch bei E. coli austauschbar, aber für die Stickstoffquelle ergab sich bei der L-Phase von E. coli gegenüber dem Bacterium eine starke Einschränkung: L-Kolonien waren nur mit enzymatischem Caseinhydrolysat und mit keiner anderen stickstoffhaltigen Ver bindung (Aminosäuregemische usw.) erziel bar.

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Nach Prüfung der verschiedenen Faktoren erwies sich für die Umwandlung von E. coli folgender Nährboden als optimal (Umwandlungsrate 1,0): Saccharose Glucose

KH 2P04

0,350 M 0,030 M 0,035 M 0,060 M 0,010 M IOOOIE/ml 1,5%

NaCI MgC12 Penicillin Agar Enzymatisches Caseinhydrolysat 2% PH auf 6,2 mit KOH eingestellt

Vergleichende Umwandlungsversuche mit verschiedenen Stämmen von Proteus mirabilis und von E. coli zeigten, daß zwar innerhalb einer Art grundsätzlich die gleichen Bedingungen nötig sind, die Konzentrationsabhängigkeiten aber stark variieren. Man muß daher nicht nur für jede Bakterienart, sondern auch für die einzelnen Stämme der gleichen Art vor Beginn spezieller Arbeiten die optimalen Umwandlungsbedingungen durch umfangreiche Vorversuche feststellen. In Übereinstimmung mit den Befunden vonDIENES u. WEINBERG ER (1951) und KANDLER u. KANDLER (1956) fanden auch LANDMAN u. Mitarb., daß von Proteus mirabilis und E. coli 2 verschiedene Typen von L-Kolonien gebildet werden. Allerdings konnten sie die 3 A-Kolonien nur auf komplexen Medien erhalten, während bei den oben besprochenen Versuchen mit synthetischen Nährböden ohne Serum nur 3 B-Kolonien beobachtet wurden. Die genauen Bedingungen für die Entstehung der stabilen 3 A-Kolonien sind nach wie vor unbekannt. Die häufige Erwähnung von Versuchen mit Proteus und E. coli könnte den Eindruck erwecken, als ob die L-Umwandlung eine spezielle Erscheinung innerhalb einer kleinen Gruppe von Bakterien wäre. Dies ist jedoch nicht der Fall. Zwar scheinen die Arten der Enterobacteriaceae besonders für diese Versuche geeignet zu sein, aber es wurden auch schon Bakterien aus den verschiedensten Gruppen mit Erfolg herangezogen, so z. B. Clostridium, Corynebakterien, Streptokokken usw. Es gibt allerdings einige Bakteriengruppen, von denen bisher noch keine L-Phasen bekannt sind, wie z. B. Lactobacillen, Purpurbakterien usw. Es ist wahrscheinlich nur eine Frage der Zeit, bis auch für diese die nötigen Umwandlungsbedingungen gefunden sind.

111. Ver gleich der physiologischen und biochemischen Eigenschaften der Bakterienform und der L-Phase Es war allen Bearbeitern klar, daß die drastischen morphologischen Veränderungen bei der L-Umwandlung durch physiologische Umstimmungen bedingt und von Veränderungen in der stofflichen Zusammensetzung begleitet sein mußten. Daher setzte auch bald nach dem Bekanntwerden reproduzierbarer Umwandlungsund Kulturmethoden die Suche nach Unterschieden in der Zusammensetzung bzw. Stoffwechselleistung von Bakterienform und L-Phase ein. Zunächst wurden

Die L-Phase der Bakterien

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die Versuche in breiter Front angesetzt und betrafen die verschiedensten Gebiete von der Serologie bis zu Atmungsmessungen. In neuester Zeit konzentriert sich das Interesse auf die Frage der Zellwandsynthese, die nunmehr eine intensive Bearbeitung erfährt.

a) Serologische Befunde Vergleichende serologische Untersuchungen wurden schon sehr früh ausgeführt und sind in den 3 zitierten Referaten von 1951 eingehend besprochen. Allgemein ergab sich weitgehende Übereinstimmung zwischen den Antisera, die durch Injektion von Bakterien bzw. deren L-Phase in Tieren gewonnen wurden. In einigen Fällen enthielt das durch Injektion von L-Phasen gewonnene Serum weniger Antikörper. Speziell bei Proteus konnte von TULASNE (1949) gezeigt werden, daß die L-Phase zwar das 0-Antigen, aber nicht das H-Antigen besitzt. Dieser Befund wurde auch durch dieneueren Untersuchungen von v. PRITTWITZ u. GAFFRON (1955) erhärtet. Weiterhin fanden SHARP u. Mitarb. (1957), daß bei L-Phasen von Streptokokken die gruppenspezifischen Polysaccharid-Antigene fehlen, während das typenspezifische M-Protein-Antigen noch vorhanden war. Nach Rückumwandlung in die Bakterienform konnten CRAWFORD u. Mitarb. (1958) auch das Polysaccharid-Antigen wieder nachweisen. EDWARD u. FrTZGERALD (1954) beschreiben die Wachstumshemmung einer Proteus-L-Phase durch Zusatz des homologen L-Serums zum Nährboden. Einen derartigen Effekt hat man bisher außer bei Viren nur bei pleuropneumonieähnlichen Organismen (PPLO) beobachtet und unter anderem als Unterscheidungsmerkmal zwischen PPLO und L-Phasen gewertet. v. PRITTWITZ und GAFFRON (1955) hat daher ähnliche Versuche mit Proteus ausgeführt und bei Verwendung von 3 Proteus-Antisera weder eine Wachstumshemmung der Proteus-L-Phasen, noch des Umwandlungsvorganges beobachten können. Es stehen also z. Z. zwei entgegengesetzte Befunde gegenüber, und man muß für eine Klärung weitere Untersuchungen in dieser Richtung abwarten.

b) Pathogenität Da die ersten Bearbeiter der L-Phasen fast ausschließlich Mediziner waren, wurden häufig pathogene Keime umgewandelt und die Virulenz der L-Phasen geprüft. Sie wurden alle als apathogen befunden (Literatur siehe obenzitierte Referate). Auch in einerneueren Arbeit über L-Phasen von Clostridium perfringens konnte KAWATOMARI (1958) die völlige Apathogenität der L-Phasen bestätigen. Eine Arbeit von GREGORIO u. Mitarb. (1957) über Salmonella typhimurium weist allerdings darauf hin, daß es sich bei den L-Phasen eventuell nicht um einen vollständigen Verlust der pathogenen Eigenschaften, sondern nur um eine starke Reduktion derselben handelt. Sie erhielten nämlich nach Injektion von L-Phasen noch bis zu 25% Todesfälle. Allerdings handelte es sich um sehr rasch zurückschlagende L-Phasen, die nach der Injektion durch hohe Penicillingaben in der L-Phase gehalten werden mußten. Es ist denkbar, daß einige Gewebepartien einen so niedrigen Penicillinspiegel besaßen, daß eine Rückwandlung der L-Phasen in die pathogene Bakterienform möglich war.

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ÜTTO KANDLERund GERTRAUD KANDLER:

c) Resistenz gegen Antibiotica Wie aus der Beschreibung der Umwandlungsbedingungen schon hervorgeht, sind die L-Phasen gegen Penicillin resistent. Auch in den Fällen, in denen die Umwandlung nur in einem bestimmten Konzentrationsbereich gelingt, sind die L-Phasen in den Folgepassagen auch gegen hohe Penicillin-Konzentrationen unempfindlich. Bei Rückumwandlung in die Bakterienform verschwindet diese Resistenz vollständig. Es ist nicht möglich, auf dem Wege über die L-Umwandlung penicillinresistente Bakterienstämme zu züchten (NERMUT 1957). Versuche über die Resistenz der L-Phasen gegen andere, heute gebräuchliche Antibiotica liegen schon von verschiedenen Autoren vor. Die umfangreichste derartige Untersuchung stammt neuerdings von WARD u. Mitarb. (1958). Tabelle 1. Vergleich der Empfindlichkeit von Bakterienform und L-Phase gegenüber einer Reihe von Antibiotica. (Nach WARD u. Mitarb. 1958) Organismus

Streptococci ADA Bact. L G 1-8 Bact. L AED Bact. L C Bact. L 23 Bact. L Diphtheroid NMI Bact. L Proteus 18 Bact. L 52 Bact. L

Salmonella TM Bact. L Unbestimmt City Bact. L Vibrio EZ 5 Bact. L Nan. Bact. L

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