Helmut Pullmann

In vitro examination of cell proliferation in normal and psoriatic epidermis, with special regard to diurnal variations.

SummaryOur results reveal that in psoriasis there is not only an increased proliferation of epidermal cells, but also a disturbance in the metabolism of proliferation with prolonged DNA-synthesis time and mitosis. Using an autoradiographic in vitro double-labelling technique (H3- and C14-thymidine) it was found, that the cell-cycle time was shortened in psoriasis (tc = 114 ± 20 h) as compared with the normal human epidermis (tc = 282 ± 9.6 h). At the same time the DNA-synthesistime (ts = 14.4 ± 1.9 h) and the duration of mitosis (tm = 3.5 ± 0.8 h) were significantly prolonged in comparison with the normal epidermis (ts = 6.6 ± 0.55 h;tm = 1.2 ± 0.17). Special account was taken of diurnal variations in cell-kinetic parameters. At 6 a.m. the H3-thymidine labelling index was increased by a factor of 1.5 in psoriasis. In the normal human epidermis, there were no significant diurnal variations in the H3-thymidine labelling index. The results show that such variations in proliferative parameters are of special interest in investigating DNA-synthesis-time and cell-cycle-time if an in vitro double-labelling technique is applied.ZusammenfassungBei der Psoriasis liegt nach unseren Befunden nicht nur eine gesteigerte Epithelproliferation vor, sondern gleichzeitig eine Störung des Proliferationsstoffwechsels mit Verlängerung der DNS-Synthesephase und des Mitoseablaufs. Autoradiographische in vitro-Doppelmarkierungsversuche (C14- und H3-Thymidin) zeigten bei der Psoriasis eine Verkürzung der Generationszeit (tc = 114 ± 20 Std) im Vergleich zur normalen menschlichen Epidermis (tc = 282 ± 9,6 Std). Die DNS-Synthesezeit (ts = 14,4 ± 1,9 Std) und die Mitosedauer (tm = 3,5 ± 0,8 Std) waren gegenüber der normalen Epidermis signifikant verlängert. Bei der Interpretation der Meßergebnisse wurden die tageszeitlichen Schwankungen der zellkinetischen Parameter geprüft. In den frühen Morgenstunden (6.00 Uhr) war bei der Psoriasis der H3-Thymidin-Markierungsindex um den Faktor 1,5 gesteigert. In der normalen Epidermis variierte der H3-Index mit der Tageszeit nicht signifikant.

Dopa-positive cells and melanin in basal cell epithelioma (BCE).

SummaryIn 47 out of 61 bces, melanocytes were detectable with the aid of Dopa-reaction. In 24 of these cases, the percentage of tumour cells was less 5%, and in 23 it was more. The melanocytes preferred the periphery of the epithelial tumour formations. Only when the proportion of melanocytes exceeded 5% were they also to be found in the central parts of the tumours. Generally the melanocytes were more numerous in the upper parts of tumours, next to the epidermis. Our findings strengthen the opinion, that bce is a tumour of the primary hair germ.ZusammenfassungMit Hilfe der Dopa-Reaktion waren in 47 von 61 Basaliomen Melanozyten nachweisbar. Bei 24 war ihr prozentualer Anteil an den Tumorzellen geringer als 5% und bei 23 größer als 5%. Die Melanozyten bevorzugten die Peripherie der epithelialen Tumorformationen. Nur wenn mehr als 5% Melanozyten vorhanden waren, fanden sie sich zusätzlich in den zentralen Partien. Grundsätzlich waren die Melanozyten in den der Epidermis zugewandten Anteilen der Tumoren vermehrt. Unsere Ergebnisse bestärkten uns in der Ansicht, daß das Basaliom ein Tumor des primären Haarkeims ist.

Epidermale Zellproliferation unter oraler Retinoid-Therapie bei Psoriasis

SummaryIn 16 patients with generalized psoriasis treated with oral retinoid (Ro 10-9359; 1 mg/kg body weight/day) autoradiographic studies were performed before, and 24h, 48h, 1 week and 3 weeks after beginning of treatment on involved and non involved epidermis. During the first week no significant changes of all cellular parameters were found. However, after 3 weeks of continuing medication the increased 3H-thymidine labelling index was markedly lowered and the prolonged DNA synthesis time was shortened; whereas, the cell cycle time remained unaffected.The findings revealed that oral retinoid has a distinct influence on epidermal cell proliferation towards normalization in both involved and non involved epidermis in psoriasis. The time needed for this effect indicates that the drug does not directly interfere with the cell cycle. It seems reasonable, therefore, to combine oral retinoids as a basic adjuvant drug with other antipsoriatic techniques, such as retinoid + anthralin, retinoid + PUVA, retinoid + UVB.ZusammenfassungBei 16 Psoriatikern mit generalisierter Psoriasis, die unter oralet Retinoid-Therapie standen (1 mg/kg Körpergewicht täglich), wurden 24h, 48h, 1 Woche und 3 Wochen nach Therapiebeginn autoradiographische Untersuchungen an der befallenen und nicht befallenen Epidermis durchgeführt. Während der ersten Behandlungswoche fanden sich keine signifikanten Veränderungen der zellkinetischen Parameter, doch nach 3wöchiger Therapie kam es zu einer Minderung des gesteigerten 3H-Markierungsindex und zu einer Verkürzung der verlängerten DNS-Synthesezeit; die mittlere Generationszeit blieb weiterhin unbeeinflußt.Diese Befunde zeigen, daß orale Retinoidgaben die veränderte Zellkinetik bie Psoriasis günstig beeinflussen, und zwar sowohl in befallener als auch in nicht befallener Epidermis. Die lange Latenzzeit spricht dafür, daß das Medikament nicht unmittelbar in den Zellcyclus eingreift. Damit wird der gute additive Effekt des Retinoids in der kombinierten klinischen Anwendung mit anderen antipsoriatischen Maßnahmen (Retinoid + Anthralin, Retinoid + PUVA, Retinoid + UVB) verständlich.In 16 patients with generalized psoriasis treated with oral retinoid (Ro 10-9359; 1 mg/kg body weight/(day) autoradiographic studies were performed before, and 24 h, 48 h, 1 week and 3 weeks after beginning of treatment on involved and non involved epidermis. During the first week no significant changes of all cellular parameters were found. However, after 3 weeks of continuing medication the increased 3H-thymidine labelling index was markedly lowered and the prolonged DNA synthesis time was shortened; whereas, the cell cycle time remained unaffected. The findings revealed that oral retinoid has a distinct influence on epidermal cell proliferation towards normalization in both involved and non involved epidermis in psoriasis. The time needed for this effect indicates that the drug does not directly interfere with the cell cycle. It seems reasonable, therefore, to combine oral retinoids as a basic adjuvant drug with other antipsoriatic techniques, such as retinoid + anthralin, retinoid + PUVA, retinoid + UVB.

Disturbance of DNA-synthesis in early psoriasis

SummaryIn earlier studies we have shown that there is a significant prolongation of DNA-synthesis time (ts) in the epidermal cells of fully developed psoriatic lesions. The present study shows that this prolongation is to be observed even in very early plaques.The prolongation of ts precedes the development of acanthosis.A dermal infiltrate with increased proliferative activity seems to be a stimulus, in the sense of a Koebner-phenomenon. There is no pronounced prolongation of ts in other acute or chronic inflammatory processes of the skin.The behaviour of the infiltrate in psoriasis is similar to that in allergic patch test reaction. However, the abnormal psoriatic epidermis, with disturbed DNA-synthesis, does not react to the above mentioned infiltrate with a limited hyperproliferation but with the development of a psoriatic plaque.There are obviously congenital distrubances of metabolism within the epidermal cells in psoriasis.ZusammenfassungIn älteren Psoriasisefflorescenzen haben wir in früheren Arbeiten eine signifikante Verlängerung der DNS-Synthesezeit (ts) der Epidermiszellen nachgewiesen. Die vorliegende Studie zeigt, daß auch in sehr frühen Papeln diese Veränderung bereits vorhanden ist. Die Verlängerung der ts geht der Entwicklung der Acanthose voraus. Ein schnell proliferierendes dermales Infiltrat wirkt offenbar stimulierend im Sinne eines Koebner-Phänomens. Bei anderen akuten oder chronischen entzündlichen Prozessen der Haut fehlt eine so ausgesprochene Verlängerung von ts.Das Verhalten des Infiltrates bei Psoriasis entspricht dem bei allergisch positiven Epicutantests. Die abnormale psoriatische Epidermis mit gestörter DNS-Synthese reagiert aber nicht mit einer begrenzten Proliferation auf das erwähnte Infiltrat, sondern mit einer Psoriasisefflorescenz, da offenbar ein Störfaktor in der Epidermiszelle selbst vorhanden ist.

Die proliferationskinetik normaler epidermis vor und nach äußerlicher anwendung einer 1 %igen vitamin A-Säure-Lösung

SummaryA 1% Vitamin A-acid solution was applied externally for 2 weeks on normal epidermis. The result was an acute dermatitis, characterized by hyperproliferation and shortened phases of cell cycle. There was no increase in the proliferative activity of lymphoid cells in the moderate dermal infiltrate.ZusammenfassungNach zweiwöchiger äußerlicher Anwendung einer 1% igen Vitamin A-Säure-Lösung auf gesunder Haut entwickelte sich eine akute Dermatitis mit gesteigerter Proliferation bei Verkürzung von Einzelphasen des Generationscyclus. In dem sich entwickelnden mäßigen corialen Infiltrat war die Proliferationstendenz der lymphoiden Zellen nicht signifikant erhöht.A 1 per cent Vitamin A-acid solution was applied externally for 2 weeks on normal epidermis. The result was an acute dermatitis, characterized by hyperproliferation and shortened phases of cell cycle. There was no increase in the proliferative activity of lymphoid cells in the moderate dermal infiltrate.

In situ identification and enumeration of T lymphocytes in cutaneous T-cell lymphomas by demonstration of granular activity of acid non-specific esterase

Activity of acid non‐specific esterase (ANAE) in infiltrating lymphocytes in nine patients with mycosis fungoides and four patients with parapsoriasis en plaques was examined in frozen tissue sections. Within the dermal infiltrate 81·7± 6·1% of all lymphocytes contain this enzyme in mycosis fungoides, 74·7±3·3%, in parapsoriasis en plaques. These results correlate well with the percentage of T lymphocytes determined by immunological techniques. Mycosis fungoides may be regarded as an ANAE‐positive cutaneous T‐cell lymphoma. Because of its simplicity this technique may be of value in further investigations of mycosis fungoides.

A new immunoenzyme tracer for localization of antibodies in immunohistology: peroxidase-labeled protein A.

Protein A from Staphylococcus aureus, characterized by high affinity binding properties for IgG‐type antibodies, was labeled with peroxidase to form a stable immuno‐histological tracer molecule of comparatively low molecular weight. It has been used for demonstration of antibodies against tissue antigens, in direct and indirect techniques, and the findings were consistent with those in routine immunofluorescence and in staining with peroxidase‐coupled anti‐IgG. In comparison, the lowest unspecific tissue adsorption and staining was obtained with Protein A‐peroxidase in buffer containing glucose, galactose and mannose. The immunohistological preparations were mounted and stored for documentation without apparent loss of staining.

Effects of Selective Ultraviolet Phototherapy (SUP) and Local PUVA Treatment on DNA Synthesis in Guinea Pig Skin

SummaryThe treatment with UV-light with wavelengths between 292.5–335 nm (known as selective UV-phototherapy, or SUP) and 320–390 nm (plus local treatment with8-methoxypsoralen, known as PUVAex) gave rise to a biphasic reaction of epidermal cell proliferation in guinea pig skin. A decrease of proliferative activity was followed by a synchronized stimulation of DNA synthesizing cells after 2–4 h. These quantitative displacements were accompanied by qualitative changes in the proliferative behaviour of epidermal cells in the S-compartment.ZusammenfassungExposition von UV-Licht mit den Wellenlängen 292,5–335 nm (selektive UV-Phototherapie; SUP) und 320–390 nm (plus lokaler Behandlung mit 8-Methoxypsoralen; PUVAex) führte in der Meerschweinchen-Haut zu einer biphasischen Reaktion der epidermalen Zellproliferation. Im Anschluß an eine verminderte Proliferationsaktivität setzte eine synchronisierte Stimulationswelle von DNS synthetisierenden Zellen nach 2–4 h ein. Neben diesen quantitativen Verschiebungen traten qualitative Veränderungen im Proliferationsverhalten epidermaler Zellen innerhalb des S-Kompartments auf.

Die wirkung der salicylsäure auf die proliferationskinetik psoriatischer epidermiszellen

SummarySalicylic acid in the therapeutic concentrations from 0.5 to 10% does not affect the rate of proliferation of psoriatic epidermal cells.In 18 patients suffering from psoriasis the H 3-I (H3-thymidine labelling index) was determined using autoradiographicin vitro labelling techniques.In 12 of these patients double-labelling with C14- and H3-thymidine was used to determine the H3-I, the DNA-synthesis time (ts) and the duration of the cell-cycle (tc). No significant changes were observed following external application of salicyclic acid in white Vaseline in concentrations of 0.5, 2 and 10% for one week.ZusammenfassungSalicylsäure in therapeutischer Dosierung von 0,5 bis 10% ist offenbar ohne Einfluß auf die Proliferationskinetik psoriatischer Epidermiszellen.Mit Hilfe autoradiographischerin vitro-Verfahren, bei 6 Patienten H3-Thymidin-Markierung, bei 12 Patienten Doppelmarkierung mit C14- und H3-Thymidin, wurden teils der H3-Thymidin-Markierungsindex (H3-I), teils H3-I, DNS-Synthesezeit (ts) und Generationszeit (tc) bestimmt. Dabei fanden sich bei einwöchiger äußerlicher Anwendung von Salicylsäure in weißer Vaseline in Konzentrationen von 0,5, 2 und 10% keine signifikanten Veränderungen.

A study of cellular inflammatory reaction in human malignant melanoma, using in vitro-labelling techniques with H3-thymidine

SummaryCellular inflammatory reaction in 15 patients with malignant melanoma was investigated with the aid of a H3-Thymidine labelling in vitro technique. 11 of these patients had primary tumours (4 superficial spreading melanomas, 7 tumorous forms), and 4 had metastases. 2 patients with progressive metastases were examined at the stage with metastases in the regional lymph nodes, and also after generalization.A great number of lymphoid cells synthesizing DNA in the infiltrate was found. Other cells were of little significance and their role in inflammatory cellular reaction seems to be negligible. It was discussed that the cellular inflammatory reaction in malignant melanoma is an immunological phenomenon mediated by activated lymphocytes entering the infiltrate from the blood stream.There were significant differences between primary tumours and metastases, as regards the number of H-3 labelled infiltrate cells. With progressive metastases there was a decrease in the number of labelled cells in the infiltrate. Our findings point to a progressive loss of immunological defence with the development of tumour disease. Thus labelling the lymphoid cells may be helpful in determining the prognosis of malignant melanoma.ZusammenfassungDas Infiltrat um maligne Melanome wurde mit Hilfe der H3-Thymidin-Autoradiographie in vitro untersucht, und zwar bei 15 Patienten. 11 hatten Primärtumoren, davon 7 tumuröse Formen und 4 oberflächlich spreitende Melanome. Bei 4 weiteren Patienten waren bereits Metastasen aufgetreten. Zwei Patienten konnten wir zu einem Zeitpunkt untersuchen, an dem nur Lymphknotenmetastasen nachweisbar waren, und später noch einmal bei generalisierter Metastasierung. Unsere Ergebnisse lehren in Übereinstimmung mit älteren Befunden, daß das Infiltrat in der Umgebung maligner Melanome vorwiegend aus lymphoiden Zellen besteht. Eine signifikante Differenz ergab sich zwischen der Zahl der markierten Zellen im lymphoiden Infiltrat bei Primärtumoren und bei Metastasen. Mit zunehmender Metastasierung nahm die Zahl der markierten Zellen im Infiltrat ab. Offenbar besteht eine Beziehung zwischen der Immunitätslage des Organismus gegen maligne Melanome und dem Grad der Markierung von Lymphocyten. Bei weiterem Ausbau läßt sich mit Hilfe dieses Verfahrens Vielleicht ein besserer Hinweis auf die Prognose geben und zugleich der Erfolg der verschiedenen zur Verbesserung der Immunitätslage empfohlenen Verfahren beurteilen.