Kl. Goerttler

DNA-flow-cytometric measurements on the normal, atrophic, hyperplastic and neoplastic human endometrium

DNA distribution patterns and the fractions of the cell cycle phases were determined by means of flow-through cytometry in 87 samples of normal, atrophic, hyperplastic and carcinomatous human endometrium. The S-phase fractions vary during the normal menstrual cycle between 1 and 3% and reach a periovulatory maximum between 4.4 and 4.7%. Atrophic endometrium and regressive-glandular cystic hyperplasia have little DNA synthesis (1.01% and 1.68% S-phase fractions respectively). Proliferating glandular cystic hyperplasia reveals 3.38% S-phase fraction, whereas adenomatous hyperplasia has an increased number of DNA-synthesizing cells (4.81%). The well-differentiated endometrial carcinoma shows no cytophotometrically detectable differences in comparison to adenomatous hyperplasia. All endometrial samples except for poorly differentiated endometrial carcinoma showed a diploid to tetraploid DNA distribution pattern. The poorly differentiated endometrial carcinoma displays two different types: one rapidly growing diploid-tetraploid tumor with 8.0 to 9.6% S-phase fractions, and another type with stemline deviations, polyploid nuclei and less pronounced synthetic activity.

„Geography“ of Mitoses and Cell Divisions in the Basal Cell Layer of Mouse Epidermis

Using epidermocutaneous preparations of hairless mice (hr/hr), mitosis within the stratum basale were correlated with the highly ordered hexagonal cells of the stratum corneum. Autoradiography using epidermocutaneous preparations of hairless mice (hr/hr) allows the direct detection of cell pairs after horizontal cell divisions within the basal cell layer. An Epidermocutan-Präparaten haarloser Mäuse (hr/hr) wurden die Mitosen im Stratum basale den darüberliegenden Sechseckzellen des Stratum corneum zugeordnet. Es gelingt, das gesamte Stratum basale autoradiographisch zu erfassen. Nach der Markierung mit 3H-Thymidin ist es möglich, die bei horizontaler Teilung im Stratum basale entstehenden Tochterzellpaare zu lokalisieren.

Morphologie der epidermocutanen Grenzfläche bei der NMRI-Maus unter besonderer Berücksichtigung des Haarcyclus

The epidermal-dermal junction in the NMRI-mouse was studied in preparations of macerated skin and in histological sections. The coils of hair follicles predominated in the junctional surface. The relief of interfollicular epidermal projections, as found in human skin, was not present in the dorsal skin of the NMRI-mouse. The hair follicles of the dorsal skin were arranged in wavelike rows perpendicular to the length of the mouse. Within the rows the follicles formed small groups. The sebaceous glands were also evident in the preparations following acetic acid maceration. These glands did not fluctuate in size (in relation to the unit area) during the hair cycle. The shape of the sebaceous glands, however, change. The importance of the method for evaluating carcinogenic agents on the mouse skin is discussed. Die epidermocutane Grenzfläche bei der NMRI-Maus wurde mittels Macerationstechnik in Kombination mit histologischen Schnitten während eines Haarcyclus untersucht. Das Grenzflächenbild wird von epithelialen Haarfollikelschläuchen beherrscht. Ein epitheliales interfollikuläres Leistenrelief wie beim Menschen existiert in der Rückenhaut der NMRI-Maus nicht. Die Haarfollikel der Rückenhaut sind in wellenförmigen, senkrecht zur Körperlängsachse der Maus verlaufenden Zeilen angeordnet und innerhalb dieser Reihen zu kleinen Gruppen zusammengeschlossen. Die Talgdrüsen lassen sich auch nach Essigsäuremaceration in Grenzflächenpräparaten darstellen. Eine wesentliche Größenveränderung der Talgdrüsen (auf den Rauminhalt bezogen) während des Haarcyclus konnte bei der NMRI-Maus nicht bestätigt werden. Dagegen ändert sich die äußere Form der Talgdrüse. Die Bedeutung der Methode für die Beurteilung von Carcinogenversuchen an der Mäusehaut wird diskutiert.Die epidermocutane Grenzflache bei der NMRI-Maus wurde mittels Macerationstechnik in Kombination mit histologischen Schnitten wahrend eines Haarcyclus untersucht.

Simultaneous differential staining of nucleic acids and proteins in histological tissues by means of J-Band effect

SummaryA cationic carbocyanine dye, originally used in gel-electrophoresis, stains simultaneously DNA, RNA and proteins also in histological slides or smears. The resulting different colors are demonstrated by various spectral absorbance curves in cell nuclei and cytoplasm. The simple technique is suited also for quantitative cytophotometric determinations.

A flow cytometric study of chromosomes from rat kangaroo and Chinese hamster cells.

SummaryChromosomes from rat kangaroo (PTK) and chinese hamster (CHV 79) cells have been prepared for quantitative flow-cytometric analysis. The preparation time was optimized down to 30 (PTK) and 40 min (CHV 79). DAPI was used as a AT-sensitive fluorescent dye to stain for monoparameter DNA measurements. Simultaneous two-parameter DNA-protein analysis was carried out with DAPI and SR 101 (as a general protein fluorochrome) in combination. The karyotype of the PTK cells with 13 (14) chromosomes was separated into 10 DNA peaks. The X-chromosome bearing the nucleolus organizer region generates a distinct peak. The karyotype of the CHV 79 cells with 22 chromosomes was separated into 15 peaks. The DNA profile obtained indicates a geometric grading of the chromosomal amount of AT components in the karyotype of this particular cell line. The simultaneous DNA-protein analysis performed show enough sensitivity of the instrument utilizing high power UV excitation illumination to discriminate the two color emission consisting of blue (DAPI) and red (SR 101) fluorescence. Color overlapping could be completely avoided. Additionally, the quality (number, location, and resolution of peaks) of the DNA distribution was not influenced by the simultaneous application of a second fluorescent stain. Fluorescence activated electronic sorting applied on chromosomal fluorescence distributions providing purified fractions of chromosomes for subsequent biochemical and biological determinations is discussed.

[Cerebral granular cell tumor in the rat after intraperitoneal application of aflatoxin b1 during pregnancy (author's transl)].

On a rat, which has spontaneous died 12 months after 4 times i.p. application of aflatoxin during pregnancy, there has been found a frontal tumor barely of the size of a pepper-corn which came out from the leptomeninx. A comparison to the Abrikossoff tumor concerning the light- and electron-microscope as well as the nucleic-acid concentration is justified. The protein content of the granula of the tumor cells is higher than the values known in the granular-cell myoblastoma of man.On a rat, which has spontaneous died 12 months after 4 times i.p. application of aflatoxin during pregnancy, there has been found a frontal tumor barely of the size of a pepper-corn which came out from the leptomeninx. A comparison to the Abrikossoff tumor concerning the light- and electron-microscope as well as the nucleic-acid concentration is justified. The protein content of the granula of the tumor cells is higher than the values known in the granular-cell myoblastoma of man.

Neue instrumentelle Möglichkeiten zur Optimierung der ultraschnellen Mikrofluorometrie

SummaryA new instrumental combination is described to measure ultrarapidly the content of fluorescent substances in cells. The apparatus consists of a basic unit including a flow system which hardly clogs and a laser beam (1) and an electronical unit to accumulate, calculate and store present data (2). This combination makes conventional histograms available and beside this one can automatically determine integrals of cell phases. The regeneration of stored data is possible too for comparing quantitatively with the actual one. Applications are demonstrated.ZusammenfassungEs wird eine neue Gerätekombination zur quantitativen und ultraschnellen Erfassung fluorochromierter Zellbestandteile beschrieben. Der Meßplatz besteht aus einem verstopfungsfreien Grundgerät auf Laser-Basis (1) und einer nachgeschalteten Elektronik zur Datenaufnahme, Datenverarbeitung und Datenarchivierung (2). Diese Gerätekombination leistet neben der in der Impulscytophotometrie üblichen Erstellung von Histogrammen die automatische Bestimmung von Phasenintegralen und die Regenerierung alter Meßergebnisse. Sie gestattet somit einen quantitativen Differenzenvergleich after und neuer Daten. Anwendungsbeispiele werden beschrieben.

Über die Eignung von Ethidiumbromid als Fluorochrom zur quantitativen Darstellung von Nukleinsäuren in histologischen Präparaten

SummaryIn order to test Ethidiumbromide1 as a marker for DNA in cells, slides with sections of human epidermis and smears of liver cells were stained in a buffered solution of this substance. The staining results demonstrated by photographs indicate, that Ethidiumbromide does not bind selectively to nucleic acids. As a consequence of the spectral properties of the stained tissue elements this fluorochrome does not seem to be suited for quantitative determinations of nucleic acids by measurements of the fluorescence intensity.ZusammenfassungMit dem in der Impulscytophotometrie zu DNS-Messungen benutzten Fluorochrom Ethidiumbromid1 wurden Schnittpräparate menschlicher Epidermis und Tupfpräparate menschlicher Leberzellen behandelt. Die an Fluoreszenz- und Durchlichtphotographien demonstrierten Färberesultate zeigen, daß keine nukleinsäurespezifische Bindung des Farbstoffes erfolgt. Aufgrund der spektralen Eigenschaften der mit dem Fluorochrom tingierten Zellelemente erscheint eine quantitative mikrofluorometrische Substanzmengen-bestimmung nur bedingt möglich.

Cytophotometrische Befunde in der Trachealschleimhaut und in DÄNA-behandelten Trachealpapillomen beim syrischen Goldhamster

Three thousand seven hundred normal appearing nuclei of ten tracheal papillomata, which had been induced in Syrian golden hamsters by DENA, were studied cytophotometrically. Although the nuclei of the papillomata had almost the same content of DNA as did normal cells, they were about twice as large. They were slightly more common in the hyperdiploid range. The mean concentration of the Feulgen-stained DNA per nucleus in the papillomata was pronouncedly decreased. Similar relationships were obtained for the total content of nucleic acids and histones. In addition, the linear regression analysis disclosed for the nuclei of the papillomata a diminished correlation between nuclear volume and content of nucleic acids or histones. The importance of the results are discussed in regards to quantitative, cytophotometric criteria of neoplasia. The changes in the nucelar volume, the widening in the distribution curve of the histograms, and the decrease in the correlation of cell parameters are regarded as cytophotometric equivalents of “stages of malignancy” in the sense applied by Robert Rössle. Mittels cytophotometrischer Methoden wurden insgesamt 3700 morphologisch unauffällige und Zellkerne aus 10 Papillomen der Trachealschleimhaut von DÄNA-behandelten syrischen Goldhamstern untersucht. Die Zellkerne aus den Papillomen besaßen bei annähernd gleichem DNS-Gehalt wie die Normalzellen fast doppelt so große Zellkernvolumina; ihr Häufigkeitsmaximum war gerinfügig in den hyperdiploiden Bereich verschoben. Die durchschnittliche Konzentration von Feulgen-DNS pro Zellkern war bei den Papillomen erheblich erniedrigt. Ähnliche Verhältnisse wurden auch für die Gesamtnucleinsäuren und Histone ermittelt. Die lineare Regressions-analyse deckte für die Papillomzellkerne eine verminderte Korrelation zwischen Kernvolumen und Nucleinsäure bzw. Histongehalt auf. Die Bedeutung der erhobenen Befunde wird im Hinblick auf cytophotometrisch objektivierbare Kriterien des neoplastischen Wachstums diskutiert. Änderungen der Zellkernvolumina, Verbreiterung der Verteilungskurve und Verminderung der Korrelation von Zellparametern werden als cytophotometrisch erfaßbare Äquivalente für “Stufen der Malignität” im Sinne von Robert Rössle gedeutet.

Beeinflussung der DNS-Reduplikation kultivierter embryonaler Skelettmuskelzellen durch das Herbicid 2,4-Dichlorphenoxyessigsure

Das synthe t i sche Auxin 2,4-Dichlorphenoxyessigsgure (2,4-D) wirkt durch Steigerung der NthylenproduktioI1 selektiv herbicid auf brei tbl~t t r ige Pflallzen If]. In tox ika t ionen durch 2,4-D erzeugen bei S~ugetieren Myotonie-~Lhnliche Erscheinungen [2] und erwei tern das t ransversa le tubulEre Sys tem im Myokard ~3]. Zur Kl~rung einer bisher nur ve rmute t en Wirkullg auf die Nuklei l ls~ure-Sythese wurdell 2,5 mMol NaSalz von 2,4-D pro Li ter N~hrmedium 11 Tage Mien Kul tu ren yon embryona len Hahnchen-Ske le t tmuske lze l len zugesetzt . Die 22 bzw. 44 h sp~ter in 96 proz. Alkohol f ixierten Zellen wurdell zur Darste l lung der Zellkerll-DNS llach eiller modif izierten Feulgen-Methode [41 f iuorochromiert . Als Koll trol len d ien ten Paral le lkul turen yon Zellen ill 2,4-D-freiem Medium. Die dem DNS-GehMt d i rekt proport ionalel l FluoreszellzIn tens i t~ ten des Zellkernes wurdell durch Aufl icht-Anregung mit tels Mikroskop-Photomete r (Zeiss) gemesseli. Die Ergebnisse der /luorometrischen DNS-Bestimmungen sind in Fig. I zusammengefaBt und die re la t iven Hi~ufigkeiten der MeBwerte als His togramme, d.h. als Funk t ionen des DNSGehaltes dargestell t . Jeder Kurve liegen 300 Einzelmessuligen innerhalb eines Zelikollektivs zugrulide. In den mi t 2,4-D behande l t en Kulturel i ist nach 22 h u n d nach 44 h (Fig. I a und b) der Allteil yon Zellen in der S-Phase gegeliliiber dell Kontro l ten deutl ich vermehr t . Dies kann dureh Verli~ngerulig der re la t iven S-Phasendauer inllerhMb des Zellzyklus bzw. dureh Verminderung der DNS-Synthese le i s tung und/oder