Klaus Betke

Demonstration von Fetalem Hamoglobin in den Erythrocyten Eines Blutausstrichs

Obwohl fetales menschliches Hamoglobin von bleibendem Hamoglobin in vielerlei Hinsicht betrachtlich differiert, konnte man es bisher nicht in einzelnen Erythrocyten kenntlich machen. Alle Bestimmungsmethoden (Alkalidenaturierung, Salzfallung, spektrophotometrische Analyse im Ultraviolett) grunden sich auf die Untersuchung von Blutfarbstofflosungen. Bei Verdauungsversuchen von fixierten Blutausstrichen konnten wir feststellen, das mit Pepsin der Blutfarbstoff aus Erwachsenen-Erythrocyten schneller gelost wird als aus Neugeborenenerythrocyten1.

Eine vereinfachte Modifikation der sauren Elution für die cytologische Darstellung von fetalem Hämoglobin

ZusammenfassungDie saure Elution zur cytologischen Darstellung von Hb F läßt sich dadurch vereinfachen, daß durch Behandlung der fixierten Blutausstriche mit einer salzsauren Eisenchlorid-Hämatoxylinlösung für 20 sec die Vorgänge der Elution und der Hämatoxylinfärbung in einem Schritt zusammengezogen werden.SummaryThe method of acid elution for the cytological demonstration of Hb F can be simplified by treating the fixed blood smears in a solution of ferrichloride and haematoxyline in hydrochloric acid for 20 sec. In this way the process of elution of Hb A and the staining with haematoxyline are combined in one step.

Blood Volume and Hematocrit in Various Organs in Newborn Piglets

Summary: Plasma volume and red cell mass of various organs in piglets aged 24 hr (n = 7) and 7 (n = 6), and 14 (n = 6) days were measured using 99mTc-labeled albumin and 51Cr-labeled red blood cells. Organ activities were counted in a whole-body counter. Blood volume and hematocrit were calculated. The blood volumes in μl/g varied markedly between various organs. The lowest blood volumes at 24 hr of age were found in skin (21.9 ± 5.0 μl/g), brain (33.3 ± 8.4), and skeletal muscle (35.5 ± 7.4). The highest values at this age were noted in liver (670.0 ± 89.1), lung (533.8 ± 80.7), spleen (332.0 ± 82.8), and kidney (300.6 ± 55.5). Blood volumes of about 150 μl/g were observed in heart muscle and thyroid gland and those of about 100 μl/g in thymus and gastrointestinal tract. The total blood volume was 100.2 ± 3.9 μl/g at 24 hr and remained unchanged during the first 2 wk of life. A significant decrease in relative blood volume with growth was noted in liver and lung (P ≤0.01), and in skeleton (P ≤0.05). The blood volume, contained in the great vessels outside the organs, increased from 29.5 ± 5.5% of total blood volume at 24 hr to 31.2 ± 5.7% at 7 days and to 38.2 ± 7.5% at 14 days of life. The total body/venous hematocrit ratio was about 0.84. Accordingly, tissue hematocrits of most organs were below the venous hematocrit. Only in spleen was the tissue/venous hematocrit ratio (TH/VH) higher than 1.0. TH/VH of brain, gastrointestinal tract, thyroid gland, and thymus approached unity. The lowest TH/VH was found in kidney (0.54 ± 0.08 at day 1). In skin, the TH/VH decreased from 0.98 ± 0.10 to 0.82 ± 0.07 during the first 2 wk of life.Speculation: Marked decrease of blood volume per of tissue in liver, skeleton, and gastrointestinal tract with growth indicate high metabolic activity shortly after birth, which diminishes later on. Low blood content of the great vessels at day I Should mean disminished tolerence to acute blood loss. Low organ hematwrits may be due to a more rapid flow of red blood cells than of plasma and to plasma skimming.

Intravenous and subcutaneous desferrioxamine therapy in children with severe iron overload

Ten children with transfusion dependent anemias (thalassemia, sideroblastic anemia, congenital pure red cell aplasia) received either intravenous desferrioxamine (DF) in increasing doses up to 450 mg/kg at the time of transfusion or daily subcutaneous DF up to 110 mg/kg on an outpatient basis. No patient on intravenous DF reached a negative iron balance. All children with a subcutaneous DF dose of more than 60 mg/kg obtained a negative iron balance with a net iron excretion (transfusion iron already substracted) between 206 to 810 mg (mean 496 mg) monthly. The effectiveness of regular subcutaneous DF on liver storage iron could be confirmed in 4 patients by liver biopsy, showing a decrease between 40–60% iron after 12–14 months of chelation therapy. So far the daily iron excretion has remained constant with a given dose of DF over a period up to 15 months. Even if poor compliance in some patients is taken into account, it is possible with this method of treatment to prevent further accumulation of iron in chronically transfused children.

Hämoglobin-Köln-Krankheit: Familiäre hypochrome hämolytische Anämie mit Hämoglobinanomalie

ZusammenfassungBei einer deutschen Familie wurde eine autosomal dominant erbliche neue Hämoglobinopathie beschrieben. Durch die Hämoglobinanalyse konnte bei den Trägern der Anlage eine bisher unbekannte kleine Hb-Fraktion festgestellt werden, die in der Elektrophorese zwischen Hb A1 und Hb A2 wandert. Diese Fraktion wird als Hb Köln bezeichnet. Durch Hybridisierung mit Hundehämoglobin ließ sich feststellen, daß die Anomalie in der β-Kette des Hämoglobins vorhanden ist. Auf Grund chromatographischer Untersuchungen konnte eine Strukturanomalie zwischen den Aminosäuren 83 und 120 der β-Ketten festgestellt werden.Alle Träger dieser neuen Hämoglobinfraktion hatten eine deutliche hämolytische Anämie mit Anisomakrocytose und Hypochromie der Erythrocyten. Zahlreiche Erythrocyten waren basophil punktiert. Die osmotische Erythrocytenresistenz war gering erniedrigt. Eine Splenomegalie war ein konstantes Symptom. Die in einem Fall früher ausgeführte Splenektomie war ohne Einfluß auf die Hämolyse und die Anämie geblieben.SummaryAn autosomal dominant hereditary haemoglobinopathy has been found in a German family. Analysis of the haemoglobin demonstrated a hitherto not described small fraction of abnormal haemoglobin which migrated on electrophoresis between Haemoglobin A1 and Haemoglobin A2. This fraction is named Haemoglobin Köln. Hybridisation with canine haemoglobin showed that the abnormality was in the β-chain and from examination of the tryptic peptides it could be concluded that this was situated between the amino-acid residues 83–120 of the β-chain.All carriers of this new haemoglobin fraction had a distinct haemolytic anaemia with anisocytosis, and macrocytosis and hypochromia of the erythrocytes. Many of the red cells showed basophil strippling. Osmotic resistance of the erythrocytes was slightly lowered. Splenomegaly was a constant symptom. In one patient a splenectomy had been carried out some time ago but at the time of the examination of the patient there was no evidence that it had benefited the patient as regards haemolysis and anaemia.

Oxygen affinity of hemoglobins F and A partially oxidized to methemoglobin: influence of 2,3-diphosphoglycerate.

Summary: Oxygen equilibrium curves of partially autoxidized adult (HbA) and fetal hemoglobins (HbF) were determined at 2–75% methemoglobin (met-Hb). Hemoglobin concentration of 5 mM, pH 7.15 (Tris 0.05 M), and temperature of 37° corresponded to intraerythrocytic in vivo conditions. With increasing met-Hb fractions the curves became shifted to the left and approached a hyperbolic form: P50 of both HbA and HbF decreased in absence of 2, 3-diphosphoglycerate (2, 3-DPG) from about 13 to 7 Torr, and Hills n from 2.7 to 1.25. Independent of the met-Hb fraction the alkaline Bohr effect was increased by 2, 3-DPG. The allosteric effect of 2, 3-DPG on P50 decreased with increasing met-Hb. At all oxidation levels this effect was smaller on HbF than on HbA: At 50% met-Hb P50 of HbF is increased by 0.7 Torr/mM 2, 3-DPG increase, P50 of HbA by 1.3 Torr, respectively. There was no evidence of preferential autoxidation of α or non-α chains of the hemoglobin molecule.Oxidized hemoglobin does not take part in oxygen transport. In addition a left-shifted, more hyperbolic curve means restricted oxygen unloading from the remaining active hemoglobin. Thus, from application of our results to clinical conditions it must be concluded that sustained methemoglobinemia, despite partial compensation by 2, 3-DPG, may interfere with oxygen supply to tissue, particularly in the perinatal period, when HbF prevails.Speculation: Tissue oxygen supply, as calculated from the present data on O2 capacity, P50, 2, 3-DPG reactivity, Hills n, and Bohr factors, appears to be markedly lowered in methemoglobinemia, particularly in presence of fetal hemoglobin. Reduced tissue oxygen supply in the perinatal period, in addition to a generalized cytochrome b5 reductase deficiency (22), might contribute to irreversable cerebral dysfunction in hereditary methemoglobinemia.

Blood Volume in Newborn Piglets: Effects of Time of Natural Cord Rupture, Intra-Uterine Growth Retardation, Asphyxia, and Prostaglandin-Induced Prematurity

Summary: Blood volume (BV), red cell mass (RCM; Cr-51) and plasma volume (125I-labeled albumin) were measured in 205 piglets from 28 litters shortly after birth. Spontaneous cord rupture in healthy piglets occurred during delivery (n = 25) or within 190 sec of birth (n = 82). Spontaneous and induced delay of cord rupture resulted hi a tune-dependent increase hi BV and RCM. BV (± S.D.) at birth was 72.5 ± 10.5 ml/kg (RCM, 23.6 ± 4.6 ml/kg) in the 25 piglets with prenatal cord rupture and 110.5 ± 12.9 ml/kg (RCM, 38.4 ± 7.0 ml/kg) hi 17 piglets with late spontaneous cord rupture. The mean blood volume of all the 107 healthy piglets with spontaneous cord rupture was 90.2 ± 12.7 ml/kg (RCM, 30.1 ± 4.8 ml/kg). RCM was significantly (P < 0.05) increased hi nine piglets with intra-uterine growth retardation (RCM, 35.8 ± 11.2 ml/kg) and hi 13 with metabolic acidosis but without signs of asphyxia (RCM, 35.8 ± 6.7 ml/kg). In five piglets with cord wrapping, prenatal cord rupture, and acute asphyxia, BV (57.8 ± 7.3 ml/kg) was significantly decreased. In five other piglets with prenatal cord rupture and acute asphyxia, BV (67.9 ± 10.0 ml/kg) corresponded to that of the normal piglets with prenatal cord rupture. However, delay of cord rupture to 60 sec after birth did not increase BV (66.0 ± 11.8 ml/kg) in four piglets with acute asphyxia. Forty-one premature piglets delivered 6 days before normal term had their cords ruptured prenatally or within 5 sec of birth. Their hematocrit at birth (0.337 ± 0.028 liters/liter) was significantly decreased compared to the normal full-term piglets with corresponding tune of cord rupture (0.384 ± 0.033 liters/liter). RCM in 18 piglets with prostaglandin-induced prematurity (18.9 ± 3.4 ml/kg) was significantly lower than hi 23 piglets whose births had been induced by ovarectomy of their mothers (RCM, 22.1 ± 3.2 ml/kg).Speculation: There is a great variability of placental transfusion in piglets (average, 24%; range, 0 to 60% of fetal blood volume) because natural cord rupture occurred at any time from sub partu to 3 nun after birth. This implies that hypo- or hypervolemia per se, hi the otherwise well adapted newborn, must not represent a pathologic condition. On the other hand, hi the newborn with abnormal adaptation to extra-uterine life, abnormal blood volume may be carefully considered as either cause or consequence of maladaptation requiring appropriate treatment.

Methmoglobinreduktion als Stoffwechselleistung roter Zellen bei normalen und anmischen Suglingen und Kleinkindern

ZusammenfassungAn Erythrocyten von Neugeborenen und von gesunden und anämischen Säuglingen, Kindern und Erwachsenen wurde die Fähigkeit zur Reduktion von intracellulär erzeugtem Methämoglobin geprüft.1.In Bestätigung älterer Angaben fand sich bei Neugeborenen eine signifikant geringere Reduktionsfähigkeit als bei einem Kollektiv von Kindern und Erwachsenen. Diese Minderleistung war bei Glucose und bei Lactat als Substrat in gleicher Weise nachweisbar. Es handelte sich nur um eine quantitative Differenz, nicht etwa um eine qualitative Abweichung des zugrundeliegenden Fermentmechanismus.2.Durch Untersuchung anämischer Säuglinge und Kleinkinder ließ sich zeigen, daß die Hb-Konzentration in der Zelle entscheidend für die Rückbildungsfähigkeit ist: mit fallender Hb-Konzentration steigt die Reduktionsgeschwindigkeit steil und annähernd linear an. Bei einer Hb-Konzentration von 24% läuft die Reduktion 6mal so rasch ab wie bei dem Normalwert von 34%. In die gefundene Gesetzmäßigkeit ordnen sich die Werte der Erythrocyten von Erwachsenen, Kindern und Säuglingen glatt ein. Die oben erwähnte “Minderleistung” der Nabelschnur-erythrocyten ist nur eine Manifestation der hohen Hb-Konzentration in diesen Zellen.3.Hypochrome Erythrocyten sind nicht einfach nur Zellen mit geringerem Hämoglobingehalt, sondern weisen eine echte Steigerung des Reduktionsmechanismus auf.4.Erythrocyten junger Säuglinge können Galaktose besser utilisieren als Erythrocyten Erwachsener.

Vergleichende Untersuchungen ber die Spontanoxydation von Nabelschnur- und Erwachsenenhmoglobin

ZusammenfassungDurch Adsorption und Dialyse gereinigte und durch Seitzfiltration keimfrei gemachte Oxyhämoglobinlösungen von menschlichen Neugeborenen und Erwachsenen wurden vergleichend auf die Geschwindigkeit der Spontanoxydation bei 37° und pH 6,8 in Anwesenheit von Luft untersucht. Beide Hämoglobinarten oxydierten sich gleich schnell, was im Gegensatz zu der Tatsache steht, daß Nabelschnurhämoglobin durch Oxydationsmittel etwa doppelt so schnell zu oxydieren ist.Durch Adsorption und Dialyse gereinigte und durch Seitzfiltration keimfrei gemachte Oxyhamoglobinlosungen von menschlichen Neugeborenen und Erwachsenen wurden vergleichend auf die Geschwindigkeit der Spontanoxydation bei 37° und pH 6,8 in Anwesenheit von Luft untersucht. Beide Hamoglobinarten oxydierten sich gleich schnell, was im Gegensatz zu der Tatsache steht, das Nabelschnurhamoglobin durch Oxydationsmittel etwa doppelt so schnell zu oxydieren ist.

[A simple staining test for the determination of glucose-6-phosphate dehydrogenase in human erythrocytes. (Modification of the "Motulsky test")].

ZusammenfassungDer vonMotulsky eingeführte Farbtest zum Nachweis der Aktivität der Glucose-6-Phosphatdehydrogenase in menschlichen Erythrocyten, der auf der Entfärbung eines Redoxfarbstoffs (Brillantkresylblau) durch H+ aus dem Hexosemonophosphatshunt beruht, wurde wie folgt modifiziert:1.Einführung einer normierten Beleuchtung durch eine Lampe trug der bisher nicht bekannten Lichtempfindlichkeit der Reaktion Rechnung.2.Durchperlung des Ansatzes mit Kohlenmonoxyd vor Einleitung der Reaktion beschleunigte die Entfärbung auf das 4–5fache;3.Benutzung von Methylenblau verbesserte die Ablesung des Farbumschlags. Der Test ist äußerst einfach und benötigt keinen apparativen Aufwand von Belang, die erforderliche Blutmenge ist sehr klein (0,02 bzw. 0,05 ml). Auch bei nicht völlig frischen Blutproben ergeben sich zuverlässige Resultate.