Gerd Lischka

Effects of 8-Methoxypsoralen (8-MOP) and UVA on human lymphocytes

SummaryPeripheral lymphocytes of 37 psoriatic patients are tested before and under PUVA treatment using as parameter the non specific stimulation effect of HgCl2 (10 µg/ml) in culture, measuring the3H-thymidine incorporation after the last 16 h of a 5-days culture. Oral 8-MOP in therapeutic doses is decreasing the lymphocyte stimulation as well as 8-MOP together with UVA irradiation during the first week of treatment. After 1 week, the stimulation is, on the contrary, significantly enhanced after irradiation. Lymphocytes isolated by centrifugation over Lymphoprep are submitted to PUVA conditions in petri dishes (Hanks solution 8-MOP 1 µg/ml, irradiation with 350 nm, 93-372 mJ/cm2). The total cell number, the E-rosette formation (as marker for T-Lymphocytes) and the EAC-rosette formation (as marker for B-Lymphocytes) are determined. PUVA conditions have an energy dependent decreasing effect on the cell number, while the T- and B-cell proportions remain constant. UVA irradiation alone has such an effect only with high energies. 8-MOP without UVA has no significant influence on the cell number.ZusammenfassungDie unspezifische Stimulierung der Blutlymphocyten von 37 Psoriatikern durch HgCl2 in der Leukocytenkultur wurde vor und während der PUVA-Therapie gemessen (Maßzahl: Incorporation von3H-Thymidin, Kulturdauer 120 h, Konzentration 10 µg/ml). Oral verabreichtes 8-MOP in therapeutischer Dosis vermindert in der ersten Therapiewoche die Lymphocyten-Stimulierung ebenso wie 8-MOP plus UVA-Bestrahlung. Nach einer Woche jedoch wird die Lymphocyten-Stimulierbarkeit durch UVA Bestrahlung signifikant erhöht. Über Lymphoprep isolierte Lymphocyten wurden in vitro PUVA-Bedingungen ausgesetzt (Hanks solution 8-MOP 1 µg/ml, Bestrahlung mit 350 nm und Energien zwischen 93-372 mJ/ml). Bestimmt wurden die Gesamtzellzahl, der Prozentsatz der E-Rosetten (als Maßzahl für T-Lymphocyten) und der EAC-Rosetten (als Maßzahl für B-Lymphocyten). PUVA-Bedingungen senken energieabhängig die Zellzahl, während der prozentuale Anteil der T- und B-Lymphocyten konstant bleibt. UVA allein hat diesen Effekt nur bei sehr hohen Energien, 8-MOP allein hat gar keine Wirkung.

Effects of UV-C and of 8-MOP + UV-A on the T- and B-Population of human lymphocytes in vitro

SummaryThe transformation of UV-C irradiated leucocytes and lymphocytes by the mitogens Con A, PHA and PWM is measured by the3H-Tdr. incorporation after 72 h incubation. Furthermore T-and B-cells are determined by the method of rosette formation. A clear inhibition of the cell activity is seen after irradiation of leucocytes with 450 mJ/cm2 and of a lymphocyte suspension with 5–10 mJ/cm2. There are no significant differences between the effects of the various mitogens. The number of T-cells decreases proportionality to the various intensity, the number of B-cells remain constant. Irradiation with UV-A + 8-MOP cause, equaly for all mitogens, a dosis dependent inhibition of thymidine incorporation.ZusammenfassungAn UV-C bestrahlten Leukocyten und Lymphocyten werden im LTT mit den Mitogenen Con A, PHA und PWM nach 3 Tagen Kultivierung die3H-Thymidineinbauraten in die überlebenden Zellen gemessen. T- und B-Zellen werden anhand der Bildung von E- und EAC-Rosetten bestimmt. Bei Leukocyten ist mit 450 mJ/cm2, bei isolierten Lymphocyten schon mit 5–10 mJ/cm2 eine deutliche Hemmung der Zellaktivität festzustellen. Es ergeben sich keine statistisch signifikanten Unterschiede in der Wirkung der verschiedenen Mitogene. Bei bestrahlten Lymphocyten nimmt die Zahl der T-Zellen proportional zur Bestrahlungsintensität ab, die Zahl der B-Zellen bleibt weitgehend konstant. UV-A-Bestrahlung von Lymphocyten mit 8-MOP bewirkt im LTT, gleichmäßig für alle Mitogene, eine dosisabhängige Hemmung des Thymidineinbaus.The transformation of UV-C irradiated leucocytes and lymphocytes by the mitogens Con A, PHA and PWM is measured by the 3H-Tdr. incorporation after 72 h incubation. Furthermore T- and B-cells are determined by the method of rosette formation. A clear inhibition of the cell activity is seen after irradiation of leucocytes with 450 mJ/cm(2) and of a lymphocyte suspension with 5-10 mJ/cm(2). There are no significant differences between the effects of the various mitogens. The number of T-cells decreases proportionality to the various intensity, the number of B-cells remain constant. Irradiation with UV-A + 8-MOP cause, equally for all mitogens, a dosis dependent inhibition of thymidine incorporation.

Dark effect of 8-methoxypsoralen (8-MOP) on lymphocytes

SummaryIn order to find, whether 8-MOP has an inhibiting effect on the proliferation of lymphocytes in the dark, we studied in vitro the lymphocyte proliferation by a mitogen (HgCl2) and by an antigen (tuberculin) from 16 psoriatic patients during the first oral PUVA treatment immediately before 8-MOP intake (0.3–0.5 mg/kg body weight), 2 h later (time of maximal serum concentration) and after 24 h. The percentages of B- and T-lymphocytes were measured from 15 other psoriatic patients at equal times.There was a significant decrease (P<0.05) of the lymphocyte proliferation after stimulation with HgCl2 in culture, 2 h after 8-MOP, returning completely to the starting range after 24 h. On the contrary, neither the proliferation capacity of lymphocytes after stimulation with tuberculin nor the percentages of B- and T-lymphocytes were significantly changed.Obviously, 8-MOP, even without UVA irradiation, has a direct inhibiting effect on lymphocyte proliferation in concentrations therapeutically used. However, this effect is seen only with stimulation by a mitogen, not by an antigen. It cannot be explained by a change in the ratio between B- and T-lymphocytes.ZusammenfassungUm herauszufinden, ob 8-MOP auch im Dunkeln einen hemmenden Effekt auf die Proliferation von Lymphocyten hat, untersuchten wir in vitro die Lymphocytenproliferation nach Stimulierung mit einem Mitogen (HgCl2) und mit einem Antigen (Tuberkulin) von 16 Psoriatikern während der ersten PUVA-Therapie unmittelbar vor 8-MOP-Einnahme (0,3–0,5 mg/kg Körpergewicht), 2 h später (Zeitpunkt der maximalen Serumkonzentration) und nach 24 h. Zu gleichen Zeiten wurden die prozentualen Anteile der B- und T-Lymphocyten bei 15 anderen Psoriatikern gemessen.Es zeigte sich ein signifikanter Abfall (P<0.05) der Lymphocytenproliferation nach Stimulierung mit HgCl2 2 h nach Einnahme von 8-MOP. 24 h später waren die Ausgangswerte wieder erreicht. Im Gegensatz dazu waren weder die Proliferation der Lymphocyten nach Stimulierung mit Tuberkulin noch die prozentualen Anteile der B- und T-Lymphocyten signifikant verändert.Offensichtlich hat 8-MOP auch ohne UVA-Bestrahlung einen direkten Hemmeffekt auf die Lymphocytenproliferation in Konzentrationen, wie sie bei der Therapie erreicht werden. Dieser zeigt sich jedoch nur bei mitogener, nicht dagegen bei antigener Stimulierung. Der Effekt ist reversibel und kann nicht mit einer Änderung des Verhältnisses zwischen B- und T-Lymphocyten erklärt werden.

Lymphocytentransformationstest bei chromatallergie

SummaryThe peripheral lymphocytes from 8 patients hypersensitive to potassium-dichromate and from 5 nonsensitive control patients were incubated with 10−8 and 10−9 Mol potassium-dichromate per ml culture medium in the lymphocyte transformation test (LTT). After 5 days of culture transformed blast-like cells were found in 7 of 8 cultures from the hypersensitive patients in a higher number than in control-cultures without potassium-dichromate. No transformation was found in lymphocytes from non-sensistive donors. The number of transformed cells in negative control cultures of patients suffering from acute or subacute eczema at the time of collecting blood for LTT was significantly higher than in negative control cultures of cured patients or those suffering from chronic eczema. Possible causes for this phenomenon are discussed.ZusammenfassungBlutlymphocyten von 8 Chromatallergikern und 5 Chromatnegativen Kontrollpersonen wurden im Lymphocytentransformationstest mit Konzentrationen von 10−8 bzw. 10−9 Mol Kaliumbichromat pro Milliliter Kulturflüssigkeit inkubiert. Während das Kaliumbichromat nach 5 Tagen Kulturdauer die Lymphocyten der Kontrollpersonen nicht transformiert hatte, wurde bei 7 der 8 Chromatallergikern eine gegenüber der eigenen negativen Kontrollkultur höhere Zahl an transformierten Zellen beobachtet. Auffällig war eine signifikant höhere Zahl an transformierten Zellen in den negativen Kontrollkulturen von Patienten, die bei der Blutabnahme akut oder subakut ekzemkrank waren, gegenüber denen, deren Ekzem abgeheilt war oder sich im chronischen Stadium befand. Mögliche Ursachen für dieses Phänomen werden diskutiert.

Lymphocyte proliferation during PUVA therapy.

SummaryThe lymphocyte proliferation of 15 psoriatic patients was studied after stimulation with tuberculin, trichophytin, varidase, concanavalin A (Con A), and pokeweed mitogen (PMW) during the first and the eighth PUVA treatment, 2 h after oral intake of 8-methoxypsoralen (8-MOP), immediately after UVA-irradiation, and 24h later.There was a significant decrease of the lymphocyte proliferation, after stimulation with Con A (P<0.05), trichophytin (P<0.01) and varidase (P<0.05), not with PWM and tuberculin, during the first PUVA treatment, by 8-MOP alone. This decrease was not significantly changed by the following UVA irradiation and could not be demonstrated after 24 h. No dark effect of 8-MOP on the lymphocyte proliferation could be seen during the eighth treatment.8-MOP seems to influence lymphocyte proliferation in the dark by interfering with the cell surface, not with the nucleus. The disappearence of this effect during PUVA therapy could be explained by a modification on the surface structure of lymphocytes.ZusammenfassungBei 15 Psoriatikern wurde während einer PUVA-Therapie die Proliferation peripherer Lymphocyten nach Stimulierung mit Tuberkulin, Varidase, Trichophytin, Concanavalin A (Con A) und Pokeweed Mitogen (PWM) anläßlich der ersten und der achten Behandlung zu unterschiedlichen Zeiten gemessen: 2 h nach oraler Einnahme des 8-Methoxypsoralens (8-MOP), unmittelbar nach der UVA-Bestrahlung und 24 h später.Die Lymphocytenproliferation zeigte sich während der ersten PUVA-Behandlung durch 8-MOP allein nach Stimulierung mit ConA (P<0.05), Trichophytin (P<0,01) und Varidase (P<0,05) signifikant vermindert, nicht aber nach Stimulierung mit PWM und Tuberkulin. Diese Verminderung wurde durch die nachfolgende UVA-Bestrahlung nicht signifikant verändert und war nach 24 h nicht mehr nachweisbar. Ein solcher Dunkeleffekt des 8-MOP konnte während der achten Behandlung nicht mehr beobachtet werden.8-MOP scheint die Lymphocytenproliferation im Dunkeln durch die Beeinflussung der Zelloberfläche, nicht des Kerns, zu hemmen. Das Verschwinden des Effekts während der PUVA-Therapie könnte durch eine änderung der Oberflächenstruktur der Lymphocyten erklärt werden.

Fähigkeit zur Spätreaktion bei Patienten mit malignem Melanom

Summary65 patients with malignant melanoma, 45 with primary tumours without metastases, 20 with primary tumours with metastases were examined for delayed hypersensitivity reactions. Intracutaneous tests were performed with candistatin, trichophytin, and tuberculin. No significant difference between persons without tumours and our patients with malignant melanoma with and without metastases was found. Lymphocyte transformation tests using phythemagglutinin, tuberculin, and HgCl2 in 9 patients, 7 with metastases, showed no differences when compared with a control group without tumours. These findings do not suggest an abnormal delayed type reactivity in patients with primary malignant melanoma.ZusammenfassungBei 65 nicht kachektischen Kranken mit malignen Melanomen (45 primäre Hauttumoren ohne Metastasen, 20 primäre Hauttumoren mit Metastasen) ergab die Prüfung der Spätreaktionsfähigkeit vom Tuberkulintyp mit Candidin, Trichophytin und Tuberkulin kein von der Norm abweichendes Verhalten, wobei auch keine Unterschiede zwischen Kranken mit und ohne Metastasen festgestellt werden konnten. Darüber hinaus erbrachte auch der Lymphocyten-Transformationstest mit Phytohämagglutinin, Tuberkulin und HgCl2 bei 9 Kranken (7 mit Metastasen) keine von der Norm abweichende Transformationsindices. Die Ergebnisse sprechen gegen das Vorliegen einer Reaktionsstörung des lymphoretikulären Gewebes bei Kranken mit malignen Melanomen.

Lymphokin-aktivität im Überstand quecksilber-stimulierter leukozytenkulturen

Blood-lymphocytes from 42 persons reacted, as expected, in the leucocyte-culture with an increased DNA-synthesis, measured by the uptake of tritiated thymidine during the last 16 h of a five days culture, if mercurybichloride was added at the onset of culture. The logarithms of the activity-indices were nearly symmetrically distributed. When the lymphokine-activity in the culture supernatants was studied with the indirect leucocyte-migration-test, using autologues leucocytes, there was a bimodal distribution of the logarithmic migrationindices with a high top in the negative area (migration-inhibition) and a lower one in the positive area (migration-stimulation). These phenomena had no detectable correlations to sex, age, or dermatosis of the patients.SummaryBlood-lymphocytes from 42 persons reacted, as expected, in the leucocyte-culture with an increased DNA-synthesis, measured by the uptake of tritiated thymidine during the last 16 h of a five days culture, if mercurybichloride was added at the onset of culture. The logarithms of the activity-indices were nearly symmetrically distributed. When the lymphokineactivity in the culture supernatants was studied with the indirect leucocytemigration-test, using autologues leucocytes, there was a bimodal distribution of the logarithmic migrationindices with a high top in the negative area (migration-inhibition) and a lower one in the positive area (migration-stimulation). These phenomena had no detectable correlations to sex, age, or dermatosis of the patients.ZusammenfassungBlutlymphozyten von 42 Personen reagierten in der Leukozytenkultur erwartungsgemäß mit einer gesteigerten DNS-Synthese, gemessen am Einbau Tritium-markierten Thymidins innerhalb der letzten 16 h einer fünftägigen Kulturdauer, wenn zu Beginn der Kultur HgCl2 zugesetzt wurde. Die Logarithmen der Aktivitätsindizes sind annähernd symmetrisch verteilt. Die Überprüfung der Lymphokin-Aktivität des Kulturüberstandes im indirekten Leukozytenmigrationstest mit autologen Leukozyten ergab jedoch eine bimodale Verteilung der logarithmierten Migrationsindizes mit einem hohen Gipfel im negativen Bereich (Migrationshemmung) und einem kleineren Gipfel im positiven Bereich (Migrationsbeschleunigung). Diese Phänomene hatten keine erkennbare Beziehung zum Geschlecht, Alter oder zur Dermatose der Probanden.

Mitogene aktivität von melanomextrakten in leukocytenkulturen

SummaryFrom a mixed cell suspension of five primary melanomas an aqueous sterile extract was made and added to homologue leucocyte cultures of eight melanoma patients and seven controls. The extract had a blastogenic and mitogenic effect in all cultures. There was no significant difference between the responses of patients and controls. In experiments with an equally prepared extract of normal skin, added to homologue leucocyte cultures of nine persons, none but one had a positive reaction. This indicates, that the motigenic principle of the melanoma extract is not related to the histocompatibility antigen nor caused by chemical or bacterial contamination of the primary cell suspensions. It seems to be derived from the cytoplasmic fraction of melanoma cells. Other experiments to solve the problem were impossible because of lack of material. There are several reports in the literature which by using different methods indicate, that there might be an immunological reaction to melanoma associated principles in healthy persons, too.ZusammenfassungAus Tumorzellsuspensionen von fünf primären malignen Melanomen wurde ein wäßriger steriler zellfreier Mischextrakt hergestellt und im homologen System Leukocytenkulturen von acht Melanomkranken und sieben nicht Tumorkranken zugesetzt. Der Extrakt wirkte in den Kulturen aller Patienten blastogen und mitogen. Die Wirkung war zwischen beiden Gruppen nicht signifikant unterschiedlich.Kontrollversuche an neun Patienten mit in gleicher Weise präpariertem homologen Hautextrakt hatten ein überwiegend negatives Ergebnis, was dafür spricht, daß dieses in Leukocytenkulturen obligat mitogene Prinzip im Melanomextrakt sehr wahrscheinlich kein Histokompatibilitätsantigen ist, nicht durch chemische oder bakterielle Verunreinigung der Ausgangstumorzellsuspensionen zustande kommt und aus der Cytoplasmafraktion der Melanomzellen stammt. Eine weitere Abklärung des Problems scheiterte am Materialmangel. Es gibt vereinzelte Hinweise anderer Arbeitsgruppen, die mit verschiedenen Methoden wahrscheinlich machen konnten, daß sich auch Gesunde mit melanomassoziierten Prinzipien immunologisch auseinandersetzen.