Die Röntgenhämolyse, ein Beitrag zur biologischen Wirkung ionisierender Strahlen

Zusammenfassung

1. Auf Grund der elektronenoptischen Strukturanalysen an röntgenbestrahlten und osmotisch hämolysierten Erythrozyten kann angenommen werden, daß die zur Hämolyse führende Permeabilitätsänderung der Membran infolge einer primären Denaturierung derselben ausgelöst wird.

2. Der Reaktionsablauf einer Röntgenhämolyse wird durch 3 Geschwindigkeitsfaktoren bestimmt, 1. durch die Reaktion zwischen Hämolytikum und Zellmembran, 2. durch das Eindringen des Salzes und 3. durch den Zerfall des Zellinhaltes in eine diffusible Größe, wobei der Faktor, der sich auf den Zerfall des Zellinhaltes bezieht, die entscheidende Rolle spielt.

3. Vergleichende elektronenoptische Untersuchungen haben ergeben, daß eine Säuredenaturierung gegenüber einer Strahlendenaturierung weitgehende analoge morphologische Veränderungen an der Membran hervorruft.

4. Plasmahaltige Suspensionen hämolysieren unter gleichen Bedingungen geringer als plasmafreie Suspensionen. Die Röntgenhämolyse ist konzentrationsabhängig. Die Strahlendenaturierung der Erythrozytenmembran wird daher auf eine indirekte Strahlenwirkung bezogen.

5. Die physiologische Streuungsbreite in der Reaktionsweise einer bestrahlten Erythrozytensuspension wird auf zwei parallel verlaufende Mechanismen zurückgeführt, 1. auf eine echte biologische Variabilität infolge Altersschichtung und 2. auf einen Schutzeffekt durch Aggregation von Zellen.

Summary

1. On the base of the electron-optical structural analyses of erythrocytes irradiated by x-rays and erythrocytes osmotically haemolyzed it can be supposed that the alteration of the permeability of the membrane which leads to the haemolysis is elicited by its primary denaturation.

2. The process of a haemolysis caused by x-rays is regulated by three factors of speed: 1. by the reaction between haemolyticum and cell membrane, 2. by the penetration of the salt and 3. by the disintegration of the cellular contents into a diffusible mass. The factor concerning the disintegration of the cellular contents plays the decisive part.

3. Comparing electron-optical investigations have shown that an acid denaturation compared with a ray denaturation provoces alteration of the membrane which are morphologically analogous.

4. Suspensions containing plasma haemolyze under the same conditions in a lower degree than suspensions without plasma. The ray denaturation of the membrane of the erythrocytes is therefore supposed to be a consequence of an indirect effect of the rays.

5. The physiological degree of scatter in the reaction of an irradiated suspension of erythrocytes is thought to be based on two mechanismus which run parallel: 1. on a genuine biological variability in consequence of their age, 2. on a protective effect by aggregation of cells.

Résumé

1^° Les analyses structurelles par la méthode optico-électronique des érythrocytes irradiés par les rayons X et soumis à une hémolyse osmotique permet de conclure que la modification de perméabilité de la membrane qui permet l'hémolyse est due à une denaturation de celle-ci.

2^° La vitesse de réaction de l'hémolyse sous l'influence des rayons X dépend de 3 facteurs: 1^°de la réaction entre la substance hémolysante et la membrane cellulaire, 2^° de la diffusion du sel, 3^° de la réduction de la substance intracellulaire en une substance diffusable, le facteur essentiel étant la dénaturation de la substance intracellulaire.

3^° La comparaison des résultats des analyses óptico-électroniques a montré que la dénaturation par les acides présente des caractères morphologiques analogues à ceux observés au niveau de la membrane cellulaire après dénaturation par les rayons X.

4^° Les suspensions contenant du plasma s'hémolysent moins, dans les mêmes conditions expérimentales que celles qui n'en contiennent pas. La dénaturation par les rayons X semble donc due à une action indirecte des rayons X.

5^° La dispersion physiologique que présente l'hémolyse dans une même suspension d'érythrocytes peut s'expliquer par 2 mécanismes concomitants 1^°une variation biologique authentique due à l'age des cellules, 2^° un effet protecteur dû à l'agglutination des cellules.

Resumen

1. Como resultado del análisis estructural óptico de eritrocitos irradiados con rayos Roentgen y hemolizados por vía osmótica puede admitirse que la alteración de la permeabilidad de la membrana que determina la hemólisis es provocada por una desnaturalización primitiva de la misma.

2. La reacción de una hemólisis por rayos Roentgen es determinada por 3 factores de velocidad: 1. por la reacción que se establece entre hemolítico y membrana celular, 2. por la entrada del elemento salino y 3. por la desintegración del contenido celular en un valor difusible, mecanismo en el cual el factor que se relaciona con la desintegración del contenido celular desempeña un papel decisivo.

3. Investigaciones electrónico-ópticas han demostrado que la desnaturalización áciday la obtenida por radiación Roentgen determinan, a nivel de la membrana, alteraciones morfológicas análogas.

4. Las suspensiones de plasma hemolizan en menor grado, en condiciones semejantes, que las suspensiones libres de plasma. La desnaturalización por medio de la radiación Roentgen de la membrana eritrocítica se imputa, en consecuencia, a una acción indirecta de la radiación.

5. Las variaciones fisiológicas de la reacción que se cumple en una suspensión de eritrocitos sometida a la acción de la radiación Roentgen se imputa a dos mecanismos que transcurren paralelamente: 1.a una variabilidad biológica real como consecuencia de sedimentación y 2. a un efecto de protección por agregación de células.