zur phagozytosefähigkeit der neutrophilen granulozyten aus dem blut gesunder und kranker rinder mit...

Aus der Klinik fu r Rinderkrankheiten ( im Richard-Gotze-Haus) der Tierarztlichen Hochschule Hannover

Direktor: Prof . Dr. G. Rosenberger

Zur Phagozytosefahigkeit der neutroyhilen Granulozy ten aus dem Blut gesunder und kranker Rinder

mit besonderer Beriicksichtigung der Leukose

Von

S. M. STAMATOVI~':-)

Mit 4 Diagrammen

(I'ingegangcn am 2. September 1961)

Einleitung Seit den Untersuchungen METSCHNIKOFFS (1 883) ist bekannt, dai3 be-

stimmte Zellen des menschlichen und tierischen Organismus die Fahigkeit besitzen, Gewebsreste, fremde Partikel sowie Mikroorganismen und Zellen zu phagozytieren, z. T. auch zu ,,verdauen". Die meisten von ihnen sind sessil (An- gehorige des retikulohistiozytaren Systems [RHS] : Retikulumzellen, Kupffer- sche Sternzellen der Leber, Endothelzellen, Histiozyten, Gewebsmonozyten), andere dagegen mobil; unter letzteren haben die aus dem Knochenmark stam- menden neutrophilen Granulozyten die groi3te Bedeutung. Die Prufung ihrer Phagozytosefahigkeit in vitro gestattet gewisse Ruckschlusse auf ihre Funk- tionstuchtigkeit und damit einen Einblick in die Abwehrkrafte des Korpers im normalen und kranken Zustand.

Zahlreiche, meist aus der Zeit vor Entdeckung der Antibiotika datierende Untersuchungen der Phagozytosetatigkeit der Blutzellen beim Menschen be- miihten sich, den Phagozytosevorgang zu analysieren oder als Test zur Beurtei- lung der Wirksamkeit von Immun-Impfungen anzuwenden. In neuerer Zeit gewinnt die Phagozytosefahigkeit der mobilen Mikrophagen im Zusammen- hang mit der Erforschung maligner Erkrankungen des hamatopoetischen Systems beim Menschen erneut wissenschafiliches Interesse. Dagegen hat sich die Veterinarmedizin mit dieser Frage bisher nur wenig befai3t.

Die Leukose des Rindes ist, mit seltenen Ausnahmen, vom lymphatischen Typ. Da hierbei nach den histologischen und myelographischen Untersuchungen von KOHLER (1957) sowie WEBER und MARSHAK (1963) auch das Knochenmark beteiligt sein kann, erschien es angebracht, die Phagozytosefahigkeit der neutrophilen Leukozyten bei dieser Krankheit zu priifen und mit derjenigen gesunder

*) Prof. Dr. S. M. STAMATOVI~, Klinik fur Klauentiere der Vet.-Med. Fakultat der Universitat Beograd, Jugoslawien, war als Stipendiat der Alexander-von-Hurnboldt-Stiftung an der Klinik fur Rinderkrankheiten tatig.

488 S. M. STAMATOVIC

und anderweitig erkrankter Rinder bezuglich ihrer klinischen Bedeutung zu vergleichen.

Schrifttum Bei der Beurteilung und Auswertung des Phagozytosevorganges in vitro

sind drei Faktoren zu beachten: die Funktionstuchtigkeit der phagozytierenden Zellen, das zur Phagozytose angebotene Material und das Milieu, in dem sich der Prozefl abspielt.

Die Phagozytosefahigkeit der neutrophilen Granulozyten nimmt niit deren Reifung, beginnend mit dem Metamyelozyten-Stadium, zu. Nach POUNDER und ZEBUD (1926) ist unter den reifen segmentkernigen Neutrophilen in dieser Hin- sicht kein Unterschied bei den mehr oder weniger stark segmentierten Elemen- ten (entsprechend der Arnethschen Einteilung) gegenuber Staph. pyogenes aureus, Mikrokokken, E. coli oder M. tuberculosis festzustellen. Dagegen fand TULLIS (1953) die Phagozytosefahigkeit der multipel segmentierten Neutro- philen vermindert.

Das hauptsachliche Phagozytose-Objekt der Neutrophilen scheinen Bak- terien zu sein. DOUGLAS und SMITH (1931; zit. n. BURNET) sind der Ansicht, dafl sie auch Virus-Partikel zu phagozytieren und moglicherweise sogar zu verdauen vermogen. Beweise hierfur stehen allerdings noch aus. Die einzelnen Bakterienarten und ihre verschiedenen Typen werden in unterschiedlichem Mafle phagozytiert. Nach PHILIPSBORN (1 926) und WEINBRENNER (1 934) entspricht die Phagozytose-Intensitat dem Virulenzgrad der betr. Erreger. Zum Beispiel werden kapseltragende Pneumokokken voin T y p I11 von menschlichen Granulozyten nicht, kapselfreie dagegen gut phagozytiert. Nach DELAUNAY (1943) werden jedoch die Diphtherie-Keime des Typus gravis schlechter phagozytiert als diejenigen des Typus intermedius, wahrscheinlich weil erstere im Organismus mehr Exotoxine ausschutten, welche die Aktivitat der Leukozyten hemmen. Neutrophile Granulozyten zeigen eine hohe Phagozytoseaktivitat gegeniiber Pneumokokken, Meningokokken, Gonokokken, Streptokokken und Staphylokokken. Dabei werden die phagozytierten Erreger in der Regel durch leukozyteneigene Enzyme getotet; gewisse Keime bleiben aber selbst nach Auf- nahme durch die Phagozyten virulent, wie etwa M. tuberculosis.

Am intensivsten und raschesten verlauft die Phagozytose bei Korper- temperatur im Blutserum oder Blutplasma bzw. in Exsudaten und Trans- sudaten, welche die Eiweiflfraktionen des Blutserums enthalten. Diese Tatsache wurde von NEUFELD und RIMPAU (zit. n. HEILMEYER) sowie von WRIGHT und DOUGLAS (zit. n. KELSER u. SCHOENING) durch die Anwesenheit organischer Eiweiflsubstanzen im Blutserum erklart, welche die Phagozytose fordern, die sogenannten Opsonine. Die Opsonine bestehen nach den Untersuchungen dieser Autoren aus zwei Teilen: den Ambozeptoren als Tragern der Spezifitat gegeniiber bestiinmten Bakterien und unspezifischen Komplementen am der Albumin- fraktion des Blutserums. Infektionen konnen zu einer Steigerung des Opsonin- gehaltes im Serum fuhren, die sich zur Oberprufung der Immunitatslage nach Impfungen aber wenig eignet, da die zu beobachtende Steigerung der Phago- zytosefahigkeit nur ein bis zwei Tage anhalt.

Weitere in vitro- und in vivo-Untersuchungen erbrachten bemerkenswerte Ergebnisse bezuglich des Einflusses bestimmter Blutbestandteile, sowie von Medikamenten und Toxinen auf den Phagozytosevorgang. Zusatz von Wasser zum Serum schwacht die Phagozytose ab. Auch phagozytieren die Neutro- philen weniger aktiv, wenn sie in Ringer-Losung oder in physiologischer Koch- salzlosung suspendiert werden (PHILIPSBORN, 1926), weil in diesem Milieu nicht nur die Opsonine, sondern auch wichtige Elektrolyte fehlen. Desgleichen ver- ursacht der Zusatz von Antikoagulantien, welche Kalzium-Ionen binden

Zur Phagozytosefahigkeit der neutrophilen Granulozyten 489

(Natriumzitrat bzw. Natriumoxalat), eine Phagozytose-Hemmung (VICTOR u. BEALL, 1954). TUNICLIFF (1931) fand, dai3 die intravenose Injektion von Kal- ziumgluconicum, Kalziumchlorid, Natriumjodid und Neosalvarsan in therapeutischen Dosen beim Kaninchen, im Gegensatz zu derjenigen von physiologischer Kochsalzlosung oder Natriumphosphat, zu einer Steigerung der Phago- zytosefahigkeit fuhrt. Intramuskulare Injektionen dieser Substanzen haben die gleiche, aber um 24 Stunden verzogerte Wirkung. LUDANY und Mitarbeiter (1955, 1958) wiesen nach, dai3 die Phagozytose unter dem Einflui3 von schwefel- haltigen Aminosauren, wie Cystein und Methionin, dagegen nicht durch Glycin, Histidin, Lysin, Leucin oder Tryptophan gefordert wird. Es wird angenom- men, dai3 hierbei eine Stofiwechselaktivierung in den Neutrophilen durch Thiol- Enzyme eine Rolle spielt. Die gleichen Untersucher stellten bei der Prufung des Einflusses von Giften auf die Phagozytose fest, dai3 diese in vitro auch durch Glutathion, I-2-dimerkaptopropano1, Cystamin sowie Manganchlorid stimu- liert -, durch thioloprive Substancen, wie Monojodessigsaure, p-chlor-mercuri- benzoat sowie Monofluoressigsaure, 2-4-dinitrophenol-Natrium, Beryllium, Kaliumcyanamid, Schwefelwasserstofi, Di-isopropyl-fluorophosphat oder Na- triumselenit, jedoch inhibiert wird. Kolchizin wirkt in hoher Konzentration hemmend, in sehr niedriger dagegen fordernd. Auch Histamin regt in niedriger Konzentration (I : 40000-50000) die Phagozytose in vitro an. Andererseits haben ultraviolette Strahlen einen schadlichen Einflui3 (TULLIS, 1953). Gunstig wirken sich die Anwesenheit von Vitamin A und C aus (WRIGHT u. DODD, 1955), wahrend Thyroxin, Ovarialhormone und Insulin eine Hemmwirkung ausuben. Letzteres gilt nach TUNICLIFF (1931) sowie LUDANY und Mitarbeiter (1952, 1958) auch fur hypoglykamische Zustande. Der Einflui3 von Cortison ist unsicher und wahrscheinlich nur indirekter Natur, da es in vitro unwirksam ist und nach parenteraler Verabreichung negativ wirkt, wobei die Phagozytose- fahigkeit der Neutrophilen bis auf 46 O / o der Norm vermindert werden kann (LUDANY u. Mitarb., 1955, HELLER, 1955). Chlorpromazin und Zytostatika wirken in therapeutischen Dosen ebenfalls hemmend, doch besitzt Urethan diese Wirkung nicht (LUDANY u. Mitarb., 1958, LINKE u. ULMER, 1952).

Zur Beurteilung der Phagozytosefahigkeit der Einzelblutzelle und des Opsoningehaltes im Serum wurde eine Reihe von Untersuchungsmethoden ent- wickelt, von denen die meisten als Phagozytose-Objekt den Staph. pyogenes aureus verwenden. Da die damit vorgenommenen Prufungen beim Menschen auf einer groi3en Zahl unterschiedlicher Techniken basieren, ist es kaum moglich, die von den einzelnen Autoren gewonnenen Ergebnisse miteinander zu vergleichen (BRAUNSTEINER, 1959). Heute wird in der Regel Vollblut mit Zusatz von Antikoagulantien (Natriumzitrat, Natriumoxalat oder Heparin) bzw. defibriniertes Blut verwandt, dem eine bestimmte oder unbestimmte Zahl von Bakterien zugegeben wird. Zum Teil wird die Phagozytose auch an den zu- nachst aus dem Blut isolierten Phagozyten gepruft. Da Natriumzitrat und Natriumoxalat die Phagozytose hemmen, sind die mit solchen Methoden erinittelten Resultate kaum verwertbar; das trifit insbesondere fur die Techniken nach NEUFELD, WRIGHT sowie BAER und Mitarbeiter zu. Sie gestatten allenfalls eine qualitative, aber keine quantitative Auswertung. HANKS (1940), der die quantitative Seite des Phagozytose-Vorganges naher untersuchte, kommt zu dem Schlui3, dai3 die Ergebnisse zu falschen Interpretationen fuhren konnen, wenn man nur den Prozentsatz der phagozytierenden Zellen (Methode HAMBURGER) oder die Zahl der phagozytierten Keime (Methode LEISHMAN) beriicksichtigt, ohne diese in Beziehung zur Gesamtzahl der Leukozyten pro mm3 Blut bzw. zur Zahl der zugefiigten Erreger zu setzen. Dies gilt insbesondere fur die vergleichende Priifung mehrerer Seren mit den gleichen Bakterien bzw. Leukozytensuspensionen. Er fand, dai3 bei gleicher Leukozytenzahl die

490 S . M. S T A M A T O V I ~

Menge der pro Zelle phagozytierten Keime linear mit der Menge der zuge- fugten Bakterien zunimmt, wahrend die Zahl der phagozytierenden Zellen dem Logarithmus der Leukozytenzahl pro nim4 entspricht. Bei konstanter Bakterien- zahl fallt zwar die Zahl der phagozytierenden Zellen und auch die Menge der pro Leukozyt aufgenommenen Erreger mit der Zunahme der Gesamtleuko- zytenzahl pro mmY Blut ab; dabei ist jedoch trotzdem die Gesamtkapazitat des phagozytierenden Systems erhoht, da die absolute Zahl der insgesamt phagozytierten Keime zunimmt. Die Bewertung der Phagozytosefahigkeit der Leuko- zyten stutzt sich auf den Prozentsatz der als phagozytierend befundenen Zellen ( = Phagozytosefaktor; dieser ergibt nach Umrechnung auf die Gesamtzahl der im mm3 des gepruften Blutes enthaltenen Leukozyten die Phagozytose-Kapa- zitat) bzw. auf die Menge der durchschnittlich pro Leukozyt phagozytierten Keime (= Opsoninfaktor; aus ihm erhalt man nach Umrechnung auf die Ge- samtzellzahl pro mmy Blut die Opsoninkapazitat); der Quotient aus den1 Normalfaktor Gesunder und demjenigen des Patienten wird Phagozytoseindex bzw. Opsoninindex genannt (BALCH u. SPENCER, 1954, BAER u. Mitarb., 1955, OSECENSKAIA, 1961). Die Ablesung erfolgt je nach Methode nach 20 oder 30 Minuten dauernder Inkubation des Phagozytosegemisches bei 37 O C. Dabei wurden fur menschliche Neutrophile als Normalwerte Phagozytosefaktoren zwischen 38 und 97O/o sowie Opsoninfaktoren zwischen 5,8 und 20,O ermittelt.

Von den Erkrankungen des hamatopoetischen Systems fuhren chronische Myelose und Polycythamia Vera des Menschen zu einer Verminderung der Phagozytoseaktivitat ( F E H ~ R u. KOMARONI, 1955). OSECENASKAIA und SEL- KOWSKAIA (1 961) fanden bei Agranulozytose-Patienten mit einem Defizit an reifen Granulozyten nicht nur die Zahl der phagozytierenden Leukozyten, sondern auch die Menge der pro Zelle aufgenommenen Keime herabgesetzt; die gleiche Erscheinung erwies sich bei akuten Myelosen als besonders stark aus- gepragt. Dagegen schien die Phagozytose bei aplastischen und hypoplastischen Anamien ungestort zu sein. Die gleichen Autoren fuhren Befunde von ATAHANOW (1948) an, nach denen die Phagozytosefahigkeit bei einigen Fallen von chronischer -, insbesondere aber bei solchen mit akuter lyinphatischer Leukose vermindert war. GRAGUEROWA (1938) stellte auch bei schwer chronisch kranken Menschen in kachektischem Zustand (z. B. Carzinomatose) eine Hem- niung der Phagozytosefahigkeit des Blutes fest.

In der veterinarmedizinischen Fachliteratur konnen zum Vergleich nur die Untersuchungen von BEHRENS und ESCH (1 963) herangezogen werden. Danach zeigen die Neutrophilen yon gesunden und an Leukose erkrankten Rindern keine morphologischen Unterschiede; die Phagozytosefahigkeit dieser Zellen war bei beiden Vergleichsgruppen gleich.

Die Fahigkeit zur Erythrophagozytose, das heii3t zur Aufnahnie von roten Blutkorperchen, wird vor allem den Monozyten zugeschrieben (BAUMGARTNER, 1952). Nach BAUMGARTNER und MULLER (1952) ist im Blut ein Hamopsonin enthalten, welches die Erythrophagozytose der Neutrophilen fordert. Diese Beobachtung wurde von HIRSCH (1956) bestatigt.

Eosinophile Granulozyten haben nach MCDONALD und SHAW (1922) sowie HERZOG (1938) und HARRIS (1954) eine besondere Neigung, Staphylokokken zu phagozytieren. FIESCHI und ASTALDI (1946) fanden jedoch bei der Unter- suchung von Knochenmarkskulturen, dai3 diese Zellen in der Regel Kokken nicht phagozytieren. Nach BAER und Mitarbeiter (1955) betragt der Phago- zytosefaktor der Eosinophilen etwa 50 O / o desjenigen der Neutrophilen.

Nach allgemeiner Ansicht sind Lymphozyten nicht zur Phagozytose im Sinne der bei den Neutrophilen zu beobachtenden Erscheinung befahigt; allerdings konnten KOSZENSKY und Mitarbeiter (1957) nach langdauernder intra- venoser Injektion von Tusche diese auch in den Lymphozyten feststellen.

Zur Phagozytosefahigkeit der neutrophilen Granulozyten

Eigene Untersuchungen Material und Methode

In den eigenen Versuchen wurde die Phagozytosetatigkeit der segmentkernigen Neutrophilen aus dem Blut von 62 Rindern gepruft. Von diesen dien- ten 30 klinisch gesunde Tiere (darunter 15 im Alter von 1 bis 2 Jahren und 15 uber 2 Jahre alt) als Kontrollen; von den erfai3ten 32 Patienten litten 10 an Reticuloperitonitis traumatica, 10 an Dislocatio abomasi sinistra und 12 an tumoroser lymphatischer Leukose. Alle Versuchstiere gehorten der schwarz- bunten Niederungsrasse an und wurden nicht nach besonderen Gesichtspunkten, sondern zufallig ausgewahlt. In den Fallen von Fremdkorpererkrankung und Labmagenverlagerung wurde die klinische Diagnose durch Rumenotomie bzw. Laparatomie, bei den Leukosepatienten durch den Schlachtbefund bestatigt. Die Blutproben wurden durch Punktion der gestauten Vena jugularis gewon- nen, wobei zur Hemmung der Gerinnung Heparin (2 Tropfen der 2Yooigen Losung auf 5 ml Blut) zugefugt wurde. Der Phagozytosetest wurde jeweils spatestens innerhalb einer Stunde angesetzt.

Die angewandte Methode entspricht im wesentlichen derjenigen nach BAER, ADOLF und GROSS (1955) mit dem Unterschied, dai3 anstelle von Natriumzitrat Heparin verwandt wurde und die Auswertung nach 10, 20, 30 und 60 Minuten (anstatt lediglich nach 20 Minuten) vorgenommen worden ist. Dabei wurde im einzelnen wie folgt vorgegangen:

I. 18 Stunden vor dem Ansetzen des Phagozytosegemisches wurden von einer Agarkultur rnit Staph. pyogenes aureus Bakterien auf Bouillon uberimpfl (1 Use auf 5 ml Bouillon) und diese bis zu Versuchsbeginn bei 37' C inkubiert.

2. In Serumrohrchen wurde jeweils 1 ml des zu untersuchenden Heparin- blutes mit O,1 ml der Bouillonkultur grundlich vermischt; dabei gelangen etwa 300 Millionen Keime in das Phagozytosegemisch.

3. Die Mischung wurde im Thermostaten bei 37" C inkubiert und alle 3 Minuten vorsichtig umgeschwenkt.

4. Nach 10, 20, 30 und 60 Minuten wurde aus dem Gemisch rnit der Use Material fur zwei Objekttragerausstriche entnommen. Diese wurden lufi- getrocknet und nach MAY-GRUNWALD/GIEMSA gefarbt.

5. In jedem Ausstrich wurden 100 segmentkernige neutrophile Granulo- zyten auf phagozytierte Keime mikroskopisch geprufl; fur jedes Versuchstier wurde dann der sich aus den beiden Ausstrichen ergebende Mittelwert zur Er- rechnung des Phagozytosefaktors und der Phagozytosekapazitat sowie des Opsoninfaktors und der Opsoninkapazitat zugrunde gelegt. Dabei betrug der mittlere methodische Fehler bei der Auswertung des Phagozytosefaktors t 1,20/0, derjenige bei der Ermittlung des Opsoninfaktors -t 0,4 O / o .

6. In samtlichen Blutausstrichen wurden aui3er den Neutrophilen auch die ubrigen Blutzellen auf etwaige Phagozytose von Bakterien oder Erythrozyten gemustert.

491

Ergebnisse Gesunde Kontrollrinder

In Obereinstimmung mit dem Schrifttum lag die durchschnittliche Gesamt- leukozytenzahl irn Blut der jungeren Vergleichsrinder etwas hoher als bei den alteren; hierbei ergeben sich jedoch keine wesentlichen Unterschiede fur die Zahl der neutrophilen Granulozyten pro mm3 Blut (siehe Tab. 1). Somit ist die normale Abwehrkraft gemessen an der Gesamtzahl verfugbarer mobiler Mikro- phagen, in allen Lebensaltern etwa gleich.

Bei der Auswertung des Phagozytosetests (Tab. 2 u. 3) zeigt sich, dai3 mit der Inkubationszeit des Gemisches die einzelnen gepruften Werte zunehmen:


T iergruppe Mtttelwert aeprufle Kriterien X

Standardabweichung Schwankungsbreite 5 min - 'rnax

Zahl der Leukozyten pro rnrn'

Prozentsatz der neutrophilen Granulozyten

Zahl der neutrophilen Granulozyten pro rnm3

Schon nach 10 Minuten befinden sich etwa I O n i n der Neutrophilen in Phago- zytose, wobei die Einzelzelle im Durchschnitt rund 4 Keime enthalt. Im Ver- laufe der Bebrutung nimmt dann der Phagozytosefaktor verhaltnismzfiig starker zu als der Opsoninfaktor; bezuglich der Phagozytosekapazitat und der Opsoninkapazitat liegt die umgekehrte Relation vor. Zwischen den fur die jungeren und fur die alteren Kontrolltiere ermittelten Werte bestehen gewisse Unterschiede, die jedoch insgesamt gesehen geringfugig und nicht gesetzmafiig sind. Die Differenzen der Mittelwerte sind nicht signifikant.

Die statistische Auswertung der Ergebnisse zeigte, dai3 zwischen Phago- zytosefaktor, Phagozytosekapazitat, Opsoninfaktnr und Opsoninkapazitat

T a b e l l e 2 U b e r s i c h t u b e r d i e b e i d e r A u s w e r t u n g d e s P h a g o z y t o s e - T e s t e s a n 1 5 g e s u n d e n 1-2 J a h r e a l t e n K o n t r o l l - R i n d e r n e r m i t t e l t e n

E r g e b n i s s e

10.3 103 1,32 . 10 ' 7.8 - 11,6 . 10'

10,l 21 - 47 33.0

0,83 . l o 3 2.16- 4 3 5 . l o 3 3.3 - 103

1 Standardabweichung Schwankungsbreite

S

~ gepruftes Kriterium Ablesezeit

8.4 - l o 3 0.98 . l o 3 Zahl der Leukozyten pro rnrn3


pro mrn3

32,25 6.12

Zahl der neutrophilen Granulozyten 2.95 . 103 0.88 . 10

6.8 - 9.8 . l o 3

21 - 65

2.2 - 4 , ~ . l o 3

I 10 Minuten 343 107,L 20 1 ' 5!9 186,3 30 " 792 268,5 60 ' 1 1273 391,4

135 - 530 310 - 900 452 ~ 1426 935 ~ 2284

10 Minuten 4,12 0,4 1 20 " 5.1 2 0.47 30 ' 1 6,l 1 0.60 60 1' 6,76 0.70

3.2 - 4,84 4.20 - 6.20 5.04 - 7.10 6.16 - 8,02 ______

Opsonin - Kapazitat

10 Minuten 1.380 20 " 2 G O O 30 " 4.790 60 ( 5 9,900

L70 600 - 2 200 880 1 . 6 1 0 - 5.100

1.500 2.900 - 7.950 2.500 6.300 - 1L.800

gepruftes Kriteriurn Mittelwert Standardabweichung Ablesezeit X 5

Sc hwan kungs brei te X rnin - max

keine Korrelationen bestehen und dai3 sich das Blut der jungeren und alteren Kontrollrinder in dieser Hinsicht nicht signifikant unterscheidet. Im ubrigen erwies sich die Schwankungsbreite der Einzelbeobachtungen als ziemlich grog, so dai3 bezuglich der Phagozytosefahigkeit der Neutrophilen von einem Normaltier zum anderen offenbar erhebliche individuelle Unterschiede bestehen. Diese Differenzen werden insbesondere bei Betrachtung der nach den einzelnen Inkubationszeiten ermittelten Werte augenfallig: So zeigten einzelne Tiere schon nach 10 Minuten hohere Opsoninfaktoren (z. B. 5,75) als sie von anderen erst nach 30 Minuten erreicht wurden (z. B. 4,70).

Wahrend des Phagozytosevorganges waren in den Phagozyten gewisse Veranderungen an den aufgenommenen Bakterien festzustellen. Nach 10 und 20 Minuten dauernder Inkubation farben sich diese noch intensiv rotviolett. Nach 30 bzw. 60 Minuten war in einem Teil der phagozytierenden Neutro- philen eine Vakuole rings um die Bakterien ausgebildet, in welcher manche Bakterien nur noch blai3 gefarbt erschienen. Die stufenweise Aktivierung des Phagozytosevorganges lief3 sich daran erkennen, dai3 ein Teil der Phagozyten neben Bakterien, die bereits in Vakuolen eingeschlossen und blai3 waren, auch solche enthielten, die offensichtlich erst spater aufgenommen und daher noch nicht merklich verandert waren.

Aui3er den Neutrophilen erwiesen sich stets auch Eosinophile als phago- zytoseaktiv. Dabei zeigten sie die gleichen Veranderungen an den aufgenom- nienen Bakterien, doch war ihre Phagozytoseaktivitat stets schwacher als die- jenige der Neutrophilen; auch nahm sie mit der Inkubationszeit nicht in glei- chem Mage zu: So betrug der Phagozytosefaktor der Eosinophilen nach 10 Minuten etwa 50°/o, nach 20 Minuten 35O/o, nach 30 Minuten 2 5 O / o und nach 60 Minuten nur 17 O / o des gleichzeitig stark angestiegenen Phagozytose- faktors der Neutrophilen.

Zbl. Vet. Med. , Reihe A , Bd. 13, HeR 6 32

10 Minuten 8.8 1,37 20 " 15.6 3.00 30 I' 23.2 6,LL

9.63 60 " 40.7

6.5 - 12.0 10,O - 20.5 11.5 - 37.5 27.5 - 57.0

Phagozytose - Kapazitat

10 Minuten 20 11

30 'I

60 'I

145 - 4LO 257 79,8

657 270.0 330 - 1.320 1.125 273.0 720 - 1.980

414 157,O 220 - 900

10 Minuten $25 0.70 20 ' 1 5.17 0,7 1 30 11 6.4 1 0.80

1.09 60 I' 7.94

2 1 5 - 5.75 4.20 - 7.27 4 , 7 0 - 8.12 5.60 - 10.26

10 Minuten 1,020 320 20 " 2.230 910 30 '1 4.150 1.500 60 9,040 2.990

570 - 1.420 1.080 - 4.600 1.415 - 6.450 5.350 - 16.800

494 S. M. S T A M A T O V I ~

Patientengruppe geprufte Kriterien

10 Patienten mit Reticuloperitonitis

Zahl der Leukozyten pro mrn’


Zahl der neutrophilen Granulozyten pro mm3

Patienten Bei der Betrachtung des Difierentialblutbildes der kranken Rinder zeigte

sich im einzelnen folgendes (Tab. 4): Bei Reticuloperitonitis trauinatica besteht ineist cine zumindest relative, OR auch absolute Neutrophilie; das betr. Tier kann aber mitunter ein normales weii3es Blutbild haben. Die liiiksseitige Lab- inagenverlagerung geht in einem Teil der Falle ebenfalls mit einer Neutro- philie einher; dies ist aber seltener als bei den Fremdkorperpatienten (s = 14,6 bzw. 4,25). Samtliche Rinder mit tuinoroser Leukose wiesen cine Leukozytose auf, die 10000 pro mm3 iiberstieg; Prozentsatz und absolute Zahl der Neutro- philen waren dagegen sehr variabel (3 - 61°/o; 810 - 7950 pro mms) und lagen teils innerhalb, teils unter oder iiber den Norinalwerten. Danach kann die

T a b e l l e 4 U b e r s i c h t i i b e r d i e L e u k o z y t e n - u n d N e u t r o p h i l e n - W e r t e i m B l u t

d e r P a t i e n t e n 7

Mittelwert Standardabweichung Schwankungsbreite X 5 m i n - rnax

traumatica

10,o. 103 3.22 . 10’ 6.7 - 16,l . l o 3

56.7 4,25 42 - 79

6.17. 10’ 3,3 . 103 2.8 - 12.2 103

Zahl der Leukozyten pro mm3 8.84. 103 0.5 . 103 j 6.5 -11.9 . 103

56.7 Prozentsatz der neutrophilen Granu Lozyten

1 L,6 41 - 82

Zahl der neutrophilen Granulozyten pro rnrn’

Zahl der neutrophilen Granutoryten pro mrn’ 1 q5.103 j 2.0 , 1 0 3 1 0.81- 7.95.103

5.17 . 103 1,48. 10’ 2.66- 7,85 . 10’ i

Granulozytopoese bei der Rinderleukose mitunter unverandert, in anderen Fallen jedoch gehemnit oder stiinuliert sein. Mit Ausnahine cines Patienten mit einer Vermehrung der Monozyten war bei diesen Tieren die Zahl der lymphatischen Elemente im Blut stets erhoht.

Im folgenden sollen die bei den drei Patientengruppen erinittelten Ergeb- nisse getrennt nach Phagozytosefaktor bzw. -kapazitat und Opsoninfaktor bzw. -kapazitat besprochen werden, da diese nach den Beobachtungen an den Kontrolltieren unabhangig voneinander sind. Auf den Diagrainmen 1 bis 4 sind hierfur die Mittelwerte aller Tiergruppen saint dem 95 O/o-Vertrauens- interval1 dargestellt.

Phagozytosefaktou (Diagramm 1) Auch bei den kranken Rindern nimmt init der Inkubationszeit des Phago-

zytosegemisches der Prozentsatz phagozytierender Neutrophiler zu. Dabei liegen die Mittelwerte aller drei Patientengruppen nach 10 Minuten zwar uber demjenigen der Norm, doch wird das norinale Vertrauensintervall sowohl nach oben als nach unten iiberschritten. Bei Ablesung nach 20 Minuten wird die untere Vertrauensgrenze der Kontrollen von den Fremdkorperpatienten nicht

Zahl der Leukozyten pro rnm3


25.0. l o 3 1.73. 10’ 10.2 -78.0 . l o 3

20,8 3 - 61 25,8


mehr erreicht; das gleiche trifft fur diese Gruppe und die an Labmagenverlage- rung leidenden Tiere bei Auswertung nach 30 Minuten zu. Nach 60 Minuten nahern sich die Werte letzterer der Normalverteilung, wahrend diejenigen der Fremdkorperpatienten im relativ erhohten Bereich bleiben. Zur Auswertung des Phagozytosetests kommt somit der Inkubations- bzw. Ablesezeit eine wesentliche Bedeutung zu, insbesondere d a m , wenn hierbei aus Werten Gesun- der und Kranker ein Index gebildet wird. Fur die Leukosepatienten ist bemer- kenswert, dai3 in dieser Gruppe zu allen Ableseterminen sowohl sub- als hyper- normale Werte fur den Phagozytosefaktor ermittelt worden sind, im Gegen- satz zu den Rindern der beiden anderen Krankengruppen. Aui3erdem zeigte sich bei den Einzelpatienten mit Reticuloperitonitis traumatica und Dislocatio abomasi sinistra immer ein systematisches Ansteigen dieses Faktors von einem

30 :Iddd 20 10 -

- -- 10 ’ 20’ 30’

x lo3 64 R

H

Diagramm 1 (links). Obersicht iiber den Phagozytose-Faktor bei den gesunden Kontroll- Rindern und den drei Patientengruppen. (Zeichenerklarung: Saulenmitte = Mittelwert; Saulenlange = 95 a/o-Vertrauensintervall; N = gesunde Kontrolltiere; R = Patienten mit Reticuloperitonitis traumatica; D = Patienten mit Dislocatio abomasi sinistra; L = Patien-

ten mit tumoroser lymphatischer Leukose) Diagramm 2 (rechts). Ubersicht uber die Phagozytose-Kapazitat bei den gesunden Kontroll-

Rindern und den drei Patientengruppen. (Zeichenerklarung: siehe Diagramm 1)

L 10 ’ 20’

-- 30’ 60’

Diagramm 3 (links). Ubersicht iiber den Opsonin-Faktor bei den gesunden Kontroll-Rindern und den drei Patientengruppen. (Zeichenerklarung: siehe Diagramm 1)

Diagramm 4 (rechts). Ubersicht uber die Opsonin-Kapazitat bei den gesunden Kontroll- Rindern und den drei Patientengruppen. (Zeichenerklarung : siehe Diagramm 1)

32Q

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Ablesezeitpunkt zum nachsten; dagegen konnten bei einigen leukosekranken Tieren spater zum Teil niedrigere Werte als zu Beginn festgestellt werden; dies lafit darauf schliefleii, dafi in den Neutrophilen der Leukosepatienten der Phagozytosevorgang initunter rascher ablauft als bei gesunden Rindern.

Phagozytosekapazitat (Diagramin 2 ) Die Mittelwerte der Phagozytosekapazitat weisen bei saintlichen Ablese-

terminen die gleichen relativen Beziehungen auf. Sie ist bei den Patienten mit Reticuloperitonitis traumatica am starksten, bei den Kontrollrindern dagegen am geringsten, wahrend die beiden iibrigen Versuchstiergruppen eine Mittel- stellung einnehmen. In gleicher Weise ist auch das 95 O/n-Vertrauensintervall bei den fremdkorperkranken Tieren am groflten, bei den gesunden Rindern dagegen am kleinsten. Wahrend bei allen drei Patientengruppen ein Teil der Werte in den Normalbereich fallt, sind subnormale Werte nur bei einzelnen Leukosepatienten festzustellen gewesen.

Opsoninfaktor (Diagramm 3 ) Mit der Inkubationsdauer niinint die Zahl der durchschnittlich pro Neutro-

philem phagozytierten Bakterien im Mittel der einzelnen Vergleichsgruppen etwa im selben Mafie zu. Bei Ablesung nach 10 Minuten bestehen keine nen- nenswerten Unterschiede zwischen den Patienten und den Kontrollen. Bei spaterer Ablesung treten unter ersteren auch einige subnormale Werte auf. Besonders hohe und niedrige Opsoninfaktoren sind nach 30 und 60 Minuten unter den Leukoseriiidern festzustellen.

Opsoninkapazitiit (Diagramin 4) Fur dieses Kriterium liegen die Mittelwerte der Patientengruppe bei samt-

lichen Ableseterminen deutlich hoher als bei den Kontrolltieren. Die Diff eren- Zen sind aber fur keine der gepruften Krankheiten spezifisch; aufierdem liegt bei jeder Krankengruppe jeweils ein Teil der Einzelwerte im Normalbereich. Die Schwankungsbreite bzw. das Vertrauensintervall der Opsoninkapazitat ist stets bei den Leukoserindern am groflten; in dieser Gruppe wurden sowohl die hochsten als auch die niedrigsten Einzelwerte festgestellt.

Soweit sich der Phagozytosevorgang als solcher mikroskopisch im Blut- ausstrich beurteilen lafit, bestehen bezuglich der Vakuolenbildung um die phagozytierten Keime und der Abnahme ihrer Anfzrbbarkeit keine Unterschiede zwischen den gepriiften vier Vergleichsgruppen. Soweit das Blut der Patienten Eosinophile enthielt, zeigten auch diese in gleicher Weise wie bei gesunden Tieren die Fahigkeit zur Phagozytose.

Dagegen war das Phanomen der Evythrophagozytose nur bei je zwei Tieren mit Fremdkorpererkrankung bzw. mit Leukose nach 30 und 60 Minuten dauernder Inkubation, aber nicht bei den iibrigen Patienten oder den Kontroll- rindern festzustellen. An diesem Vorgang beteiligten sich nicht nur die Neutro- philen, sondern auch Eosinophile und Monozyten (bei den Leukosepatienten nur erstere), wobei pro Mikrophage ein bis drei rote Blutkorperchen aufgenommen worden sind, welche nach 30 Minuten Inkubation begannen, Hamoglobin zu verlieren und deshalb blafi erschienen.

Besprechung der Ergebnisse Bei der qualitativen und quantitativen Auswertung der Blutausstriche

zeigte sich, dafl von den Mikrophagen des Rinderblutes fur die Phagozytose von Staph. pyogenes aureus die neutrophilen Granulozyten die wichtigste Rolle spielen. Deingegenuber ist die Phagozytosefahigkeit der Eosinophilen wesent-


lich schwacher. Bei kranken Tieren scheinen diese beiden Zellarten sowie Mono- zyten unter Umstanden auch zur Erythrophagozytose befahigt zu sein. Danach bestehen bezuglich der Phagozytosefahigkeit mobiler Mikrophagen des Rindes lteine grundsatzlichen qualitativen Unterschiede im Vergleich zu denjenigen des Menschen.

Dagegen ist es praktisch nicht moglich, die ermittelten quantitativen Er- gebnisse mit solcheii der Humanmedizin in Beziehung zu setzen, da hierfur die Anwendung einer standardisierten Methode Voraussetzung ist. Fur die Stan- dardisierung sind folgende Punkte von Wichtigkeit : das Antikoagulans; das Milieu, in welchem der Phagozytosevorgang gepriifl wird; das zur Phagozytose angebotene Bakterienmaterial; die Inkubationszeit, nach welcher das Ergebnis abgelesen wird. Die mehrfach nachgewiesene hemmende Beeinflussung des Phagozytosevorganges durch kalziprivogene Antikoagulantien lai3t alle mittels Natriumzitrat oder Natriumoxalat gewonnenen Resultate unsicher erscheinen. Die erwiesene oder mogliche Einwirkung von Medikamenten zwingt dam, den Phagozytosetest im klinischen Gebrauch stets vor Anwendung jeglicher Therapie durchzufuhren, da sich die Ergebnisse andernfalls nicht vergleichen lassen. Des weiteren sollte stets die gleiche Bakterienart (fester Stamm) in derselben Kon- zentration (Keimzahl) benutzt werden. Zur Auswertung des Phagozytose- faktors und des Opsoninfaktors ist die Inkubationszeit bzw. der Ablesetermin von Bedeutung, da die Werte in der Regel innerhalb einer Stunde ansteigen; dabei konnen allerdings einzelne Individuen schon nach 10 Minuten Werte erreichen, die andere erst nach 20 oder 30 Minuten aufweisen. Deshalb ist Verf. der Ansicht, dai3 es zweckmai3ig ist, den Phagozytosevorgang als Funktion der Inkubationszeit auszuwerten; hierdurch erhalt man nicht nur einen Einblick in das Ausmai3 der Phagozytosefahigkeit, sondern auch uber die Reserve poten- tieller Phagozyten im Blut.

Neben dem Phagozytosefaktor und dem Opsoninfaktor als qualitativen Kriterien scheinen auch die Phagozytosekapazitat und die Opsoninkapazitat pro mmy des gepriiften Blutes von klinischer Bedeutung fur eine quantitative Bewertung der Phagozytose zu sein. Setzt man zum Beispiel die Mittelwerte des Phagozytosefaktors nach 20 Minuten bei den Normaltieren und den Patienten mit Reticuloperitonitis traumatica miteinander in Form eines Indexes in Beziehung (24 : 15 = 1,6), so ergibt sich hieraus eine scheinbare Erhohung der Phagozytose bei letzteren um das 1,6fache der Norm. Setzt man hierfur aber die Phagozytosekapazitat beider Versuchstiergruppen zum gleichen Zeit- punkt an (1700 : 400 = 4,25), so zeigt sich, dai3 die Zunahme wesentlich groi3er ist, namlich das 4,Zfache der Norm betragt. Das gleiche gilt sinngemai3 fur die vergleichende Auswertung ermittelter Opsoninfaktoren und -kapazitaten und sollte bei der klinischen Beurteilung der Ergebnisse von Phagozytosetesten be- rucksichtigt werden, da eine einseitige Betrachtung zu falschen Schlui3folgerun- gen fuhren kann.

Die eigenen Untersuchungen zeigten, dai3 die Anwendung des Phagozy- tosetestes keinen differentialdiagnostischen Wert fur die Erkennung der lymphatischen Leukose des Rindes besitzt. Der Phagozytosefaktor der Neutro- philen und die Phagozytosekapazitat des Blutes haben bei dieser Erkrankung aber als Symptom eine gewisse prognostische Bedeutung und verdienen somit klinisches Interesse. Im Laufe der leukotischen Erkrankung konnen je nach dem Funktionszustand der Neutrophilen und dem Opsoningehalt des Blutes sowohl normale als auch erhohte und verminderte Werte fur die Phagozytose erinittelt werden. Somit kann es bei diesem Leiden unter Umstanden zu einer Abwehrlage des Organismus wie bei entzundlich-reaktiven Vorgangen mit er- hohter Phagozytosefahigkeit (etwa der Reticuloperitonitis traumatica) kom-

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men. Ahnliches gilt ubrigens auch fur die Dislocatio abomasi sinistra. In Fallen von lymphatischer Leukose, bei denen die Phagozytosefahigkeit vermindert ist, handelt es sich wahrscheinlich um Patienten, bei welchen die lymphatischen Proliferationen auch das Knochenmark ergriffen haben; dieses Symptom ist deshalb als prognostisch ungiinstig anzusehen.

Nach Ansicht des Verf. verdient der Phagozytosetest in der klinischen Pathologie des Rindes, insbesondere bei Erkrankungen, in deren Verlauf Schadi- gungen der Granulozytopoese des Knochenmarkes auftreten konnen, in Zu- kunft grogere Beachtung.

Die bisher bei Haustieren nicht beschriebene Erscheinung der Erythro- phagozytose bietet den Ansatzpunkt zu weiteren Untersuchungen uber ihre mogliche diagnostische Bedeutung.

Zusammenfassung 1. Im Blut gesunder und kranker Rinder besitzen sowohl die neutrophilen

als auch die eosinophilen Granulozyten die Fahigkeit zur Phagozytose des Staph. pyogenes aureus, und zwar erstere in wesentlich hoherem Mafie.

2. Der Phagozytosevorgang ist ein unspezifisches Phanomen; der Phago- zytosetest ist fur die Erkennung der lymphatischen Leukose des Rindes ohne differentialdiagnostische Bedeutung.

3. Bei der lymphatischen Leukose des Rindes kann die Phagozytosefahig- keit der neutrophilen Blutgranulozyten normal, vermindert oder erhoht sein; aus diesem Grunde wird dem Phagozytosetest bei der Rinderleukose ein sym- ptomatischer bzw. prognostischer Wert beigemessen.

4. Bei Patienten mit Reticuloperitonitis traumatica oder tumoroser lymphatischer Leukose konnten im Phagozytosetest Neutrophile, Eosinophile und Monozyten gefunden werden, die in Erythrophagozytose begriff en waren; zur Klarung dieses Phanomens sind weitere Untersuchungen erforderlich.

Summary Phagocytic capacity of neutrophils from the blood of healthy and diseased

cattle with special reference to leukosis 1. In the blood of healthy and diseased cattle both neutrophils and eosino-

phils are able to phagocytose Staph. pyogenes aureus, neutrophils being the more active cell.

2. Phagocytosis is a non-specific phenomenon and a test for it is of no value for the differential diagnosis of bovine leukosis.

3. In bovine leukosis the phagocytic activity of blood neutrophils can be normal, reduced or raised. For this reason the test can be considered only of symptomatic or prognostic value.

4. In animals with traumatic reticulo-peritonitis or lymphoid tuinours, neutrophils, eosinophils and monocytes can be found phagocytosing red blood cells. This phenomenon of erythro-phagocytosis merits further study.

Resume La fonction phagocytaire des granulocytes neutrophiles dans le sang du Boeuf

sain et malade avec considiration particulikre de la leucose 1. Dans le sang de bovins sains et malades, tant les granulocytes neutro-

philes que les Cosinophiles posskdent le pouvoir de phagocyter le Staphylocoque dorC (Staphylococcus pyogenes aureus), mais les premiers plus que les seconds.

2. Le processus de phagocytose est un phCnomkne non spdcifique; le test de phagocytose ne peut pas &re utilisi pour le diagnostic diffirentiel de la leucose lymphatique du Boeuf.


3. Dans la leucose lymphatique du Boeuf, la facultk de phagocytose des granulocytes neutrophiles peut &re normale, diminuke ou accrue; pour cette raison, le test de phagocytose n’a dans la leucose bovine qu’une valeur sym- ptomatique et prognostique.

4. Chez des animaux atteints de riticulo-piritonite par corps ktranger ou de leucose lymphatique tumoreuse, on put observer au cours du test de phagocytose, des neutrophiles, des kosinophiles et des monocytes phagocytant des hkmaties. Pour kclaircir ce phknomkne d’autres recherches sont encore nkces- saires.

Resumen Sobre la capacidad de fagocitosis de 10s granulocitos neutrcifilos de la sangre

de bovinos sanos y enfermos; con referencia especial a la leucosis 1. En la sangre de bbvidos sanos y enfermos poseen tanto 10s granulocitos

neutr6filos como 10s eosin6filos la capacidad de fagocitar el Staph. pyogenes aureus, siendo 10s primeros bastante mis activos.

2. El proceso de fagocitosis es un fenbmeno inespecifico; la prueba de la fagocitosis no tiene importancia diagn6stica diferencial para el reconocimiento de la leucosis linfitica de 10s b6vidos.

3. En la leucosis linfitica de la vaca, la capacidad de fagocitosis de 10s granulocitos sanguineos neutrbfilos puede ser normal, estar disminuida o aumentada; por esta razdn, a la prueba de la fagocitosis se le concede en la leucosis bovina un valor sintondtico o pronbstico.

4. En pacientes con reticuloperitonitis traumitica o leucosis linfitica tumoral, en la prueba de la fagocitosis se pudieron hallar neudfi los , eosin6- filos y monocitos, que se encontraban en eritrofagocitosis; para aclarar este fenbmeno se precisan realizar nuevas investigaciones.

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Herrn Abt.-Vorsteher und Prof. Dr. STOBER danke ich f u r seine Katschlage zu dieser Arbeit.

Anschrift des Verfassers: Prof. Dr. S. M. StamatoviC, Klinik fur Klauentiere der Vet.- Med. Fakultat, Universitat Belgrad (Jugoslawien).

zur phagozytosefähigkeit der neutrophilen granulozyten aus dem blut gesunder und kranker rinder mit...

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