ISSN:
1432-1440
Keywords:
Autoradiography
;
cytophotometry
;
DNA synthesis stages
;
G0-cells
;
erythropoiesis
;
granulocytopoiesis
;
monocytopoiesis
;
megakaryocytopoiesis
;
leukaemic blast cells
;
Autoradiographie
;
Cytophotometrie
;
DNS-Synthesestadien
;
G0-Zellkompartment
;
Erythropoese
;
Granulocytopoese
;
Monocytopoese
;
Megakaryocytopoese
;
Leukämiezellen
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Medicine
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung Es wird über die Ergebnisse der kombinierten Anwendung von cytophotometrischer DNS-Bestimmung und autoradiographischer Markierung mit3H-TdR in vitro berichtet, die an normalen und gestörten hämopoetischen Zellsystemen gewonnen wurden. Diese Methode erwies sich für das Studium der Zellproliferation des menschlichen Knochenmarks insbesondere deshalb als wertvoll, als in-vivo-Markierungen mit radioaktiv markierten Zellbausteinen wegen der hohen Strahlentoxizität beim Menschen nur unter bestimmten Bedingungen durchführbar sind. Bei der normalen Erythropoese, Granulopoese und Monocytopoese des Knochenmarks wurden die verschiedenen Phasen des Zellcyclus (G1, S und G2) bestimmt. Die gewonnenen Daten geben Aufschlüsse über den Proliferationsablauf dieser Zellsysteme und führen auf diese Weise zu einer Verbesserung unseres Verständnisses der normalen Zellmorphologie. Bei den Anämieformen mit ineffektiver Erythropoese können drei Typen von Störungen der Zellproliferation unterschieden werden: 1. DNS-Synthese-arrest mit Anhäufung von unmarkierten Zellen zwischen 2c und 4c (megaloblastäre Anämie, kongenitale dyserythropoetische Anämie Type I), 2. Akkumulation von unmarkierten Zellen in G1 bzw. G0 (Thalassämien, kongenitale dyserythropoetische Anämie Typ II, Erythropoese bei akuter Leukämie und Präleukämie), 3. Vermehrte Zahl von unmarkierten Zellen in allen Stadien des Zellcyclus (sideroachrestische Anämie). Bei der perniciösen Anämie wurde weiterhin eine charakteristische DNS-Synthesestörung auch bei den granulopoetischen Zellen, insbesondere bei den sog. Riesenstabkernigen, und bei den Megakaryocyten gefunden. Bei der normalen menschlichen Megakaryocytopoese wurde innerhalb der Ploidiestufen 4c-32c ein Wechsel von Ruhephasen und DNS-Synthesephasen nachgewiesen (rhythmische Polyploidisierung). Es wurde gezeigt, daß die Ruhephasen in den höheren Ploidiestufen länger dauern als in den niedrigen, und daß der Hauptweg der Megakaryocytenpolyploidisierung über die Stufe 16c verläuft. Bei idiopathischer Thrombocytopenie wurde keine Störung der Megakaryocytenpolyploidisierung gefunden. Bei akuten Leukämien fand sich in den häufig zu beobachtenden Mikromegakaryocyten eine starke Einschränkung der Fähigkeit zur rhythmischen Polyploidisierung. Untersuchungen an den Blasten bei akuter Leukämie haben gezeigt, daß der größte Teil der Zellen einer diploiden Ruhezellpopulation angehört. Es ergeben sich Hinweise dafür, daß diese Zellen nicht am Zellcyclus teilnehmen und einer G0-Zellpopulation angehören.
Notes:
Summary In the present review, results are reported on the combined application of cytophotometric determination of the DNA content and3H-TdR labelling in vitro in normal and disturbed haemopoietic cell lines. This technique has been well proven particularly in kinetic studies in man in view of avoiding the problems of the high radioactive toxicity following the in vivo labelling with DNA precursors. The different stages of the cell cycle (G1, S and G2) were assessed in normal human erythropoiesis, granulocytopoiesis and monocytopoiesis. The results provided information on the proliferation pattern of these cell lines, thus leading to a much better understanding of the normal cell morphology. Three different proliferation defects are suggested in in-effective erythropoiesis: 1. DNA synthesis arrests between 2c and 4c at the tetraploid level (megaloblastic anaemia, congenital dyserythropoietic anaemia type I), 2. accumulation of unlabelled diploid cells (thalassaemia, congenital dyserythropoietic anaemia type II, erythropoiesis in acute leukaemia and preleukaemia), 3. accumulation of unlabelled cells in G1, S and G2 (sideroblastic anaemia). Furthermore, in megaloblastic anaemia characteristic defects of the DNA synthesis in granulopoiesis and megakaryocytopoiesis were observed. Normal human megakaryocytes showed ploidy stages from 4c to 32c. Evidence was provided in the study for an alternation of DNA synthesis and rest periods, and a rhythmical polyploidization. The progressive increase in the proportion of cells in successive G-phases suggests that high ploidy cells have longer rest periods than low ploidy cells. No disturbances of megakaryocytic polyploidization were observed in idiopathic thrombocytopenia. In acute leukaemia and in preleukaemia, a considerable decrease of the polyploidization capacity was found in the so called mikromegakaryocytes. Most of the blast cells in acute leukaemia in which labelling with3H-TdR was absent were diploid. The results of the combined cytophotometric and autoradiographic investigations and the labelled mitosis curve allowed for calculation of the G0-compartment, indicating that most of the blast cells were out of cycle cells.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01468356
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