Summary
Reports on correlations between the activity of so-called “marker enzymes of cholestasis” in serum and the ultrastructural changes of the liver are rare. Therefore studies of ultrastructural changes were carried out in 40 patients with intrahepatic cholestasis. In the patients' serum the activity of alkaline phosphatase, bile duct alkaline phosphatase, leucine-aminopeptidase (LAP), and 5′-nucleotidase (5′-Nu) as well as the concentration of bilirubin were determined.
The results showed a significant correlation between the morphometry of the bile canaliculi and the serum activity of LAP and 5′-Nu. In patients with elevated LAP, an enlargement of the bile canaliculi could be proved. An increased serum activity of 5′-Nu correlated with a higher incidence of bile canaliculi in the ultrastructural picture.
The results suggest that investigation of the ultrastructure of bile canaliculi and the determination of marker enzymes of cholestasis in the serum may both contribute to the assessment of cholestatic liver disease.
Zusammenfassung
40 Leberbiopsien von Patienten mit klinisch gesicherter intrahepatischer Cholestase wurden feinstrukturell-morphometrisch ausgewertet. Zusätzlich wurden im Serum der Patienten die Aktivitäten der „Cholestase anzeigenden Enzyme” bestimmt und mit den morphometrischen Parametern der Gallencapillaren statistisch korreliert.
Es konnte so nachgewiesen werden, daß zwischen den Serumaktivitäten der Leucinaminopeptidase und der 5′-Nucleotidase einerseits und der Morphologie der Gallencapillaren andererseits statistisch gesicherte Korrelationen bestehen. Bei einer Erhöhung der Serumaktivität der Leucinaminopeptidase fand sich eine signifikante Erweiterung des Volumens der Gallencapillaren, bei erhöhter 5′-Nucleotidase im Serum war dagegen die Anzahl der Gallencapillarenanschnitte im elektronenmikroskopischen Bild signifikant erhöht. Auch bei vermehrter Gallengangsphosphatase war das Volumen der Gallencapillaren vergrößert, diese Korrelation konnte jedoch statistisch nicht gesichert werden. Für die alkalische Gesamtphosphatase und das Gesamtbilirubin ließen sich in den untersuchten Fällen keine Beziehungen zur Morphologie der Gallencapillaren nachweisen.
Die erhobenen Befunde zeigen, daß bei intrahepatischer Cholestase der feinstrukturelle Leberbefund und das Enzymmuster der Cholestaseenzyme im Serum miteinander in Beziehung stehen und sich bei der Beurteilung des Krankheitsbildes ergänzen.
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Literatur
Bessey, O. A., Lowry, O. H., Brock, M. I.: Method for the rapid determination of alkaline phosphatase with five cubic millimeters of serum. J. biol. Chem. 164, 321–328 (1964)
Biava, C.: Studies on cholestasis, II. The fine structure and morphogenesis of hepatocellular and canalicular bile pigment. Lab. Invest. 13, 1099–1123 (1964)
Breitfellner, G., Holzner, J., Schumacher, A., Stefenelli, N.: Die elektronenoptischen und die nach enzymhistochemischer Darstellung der ATPase erkennbaren Veränderungen der Rattenleber bei experimenteller intrahepatischer Cholestase. Beitr. path. Anat. 134, 267–288 (1966)
Campbell, D.: Determination of 5′-nucleotidase in blood serum. Biochem. J. 82, 34 (1962)
Cossel, K.: Die menschliche Leber im Elektronenmikroskop, S. 27–31. Jena: Gustav Fischer 1964
Desmet, V. J.: Morphologic and histochemical aspects of cholestasis. In: Progress in liver diseases IV. Hrsg.: Popper, H., Schaffner, F., p. 97–132. New York: Grune & Stratton 1973
De Wolf-Peeters, C., De Vos, R., Desmet, V., Bianchi, L., Rohr, H. P.: Electron microscopy and morphometry of canalicular differentiation in fetal and neonatal rat liver. Exp. molec. Path. 21, 339–350 (1974)
Fischmann, W. H., Ghosh, N. K.: Isoenzymes of human alkaline phosphatase. In: Advances in clinical chemistry, vol. X, p. 255–270. New York: Academic Press 1967
Gerlach, U., Hiby, W.: 5′-Nucleotidase. In: H. V. Bergmeyer (Hrsg.), Methoden der enzymatischen Analyse, S. 903–908. Weinheim: Verlag Chemie 1974
Gerlach, U., Hiby, W., Paul, L.: Über den diagnostischen Wert der Bestimmung von Isoenzymen der alkalischen Phosphatase im Serum. Med. Welt 21 (NF), 1252–1258 (1970)
Göggel, K. H., Creutzfeldt, W., Nurucas, J.: Das Verhalten der Leucinaminopeptidase und anderer Enzyme im Serum bei Leber-, Gallen- und Pankreaserkrankungen. Dtsch. med. Wschr. 85, 1756–1764 (1960)
Hess, F. A., Gnägi, H. R., Weibel, E. R., Preisig, R.: Morphometry of dog liver, Comparison of wedge- and needle biopsies. Europ. J. clin. Invest. 3, 451–458 (1973a)
Hess, F. A., Weibel, E. R., Preisig, R.: Morphometry of dog liver: normal baseline data. Virchows Arch. Abt. B 12, 303–317 (1973b)
Hübner, G.: Elektronenmikroskopische Untersuchungen bei chronischen Lebererkrankungen des Menschen. Verh. dtsch. Ges. Path. 46, 224–229 (1962)
Kalifat, S., Carruthers, J., Steiner, J.: La fine structure des canalicules biliaires du foie de rat dans la cholestase extrahépatique. Z. Zellforsch. 57, 607–626 (1962)
Klein, U. E.: Dünnschichtelektrophorese in Acrylamid- und Stärkegel auf mikroskopischen Objektträgern. Clin. chim. Acta 16, 163–168 (1967)
Orlandi, F.: Electron microscopic observations on human liver during cholestasis. Acta hepato-splenol. (Stuttg.) 9, 155–164 (1962)
Perez, V., Royer, M., Garay, E., Lozzio, B.: Some electron microscopic features of experimental biliary obstruction. In: Aktuelle Probleme der Hepatologie. Hrsg.: G. Martini, S. 47–53. Stuttgart: Georg Thieme 1962
Popper, H., Schaffner, F.: Fine structural changes of the liver. Ann. intern. Med. 59, 674–691 (1963)
Popper, H., Schaffner, F.: Pathophysiology of cholestasis. Hum. Path. 1, 1–24 (1970)
Roessner, A., Backwinkel, K.-P., Themann, H.: Feinstrukturell-morphometrische Untersuchungen an Lebern von jungen und alten Ratten. Zbl. allg. Path. (1975) (im Druck)
Rohr, H. P.: Zum Problem der Rationalisierung von morphometrischen Bildanalysen. Verh. dtsch. Ges. Anat. 79, 138 (1974)
Rohr, H. P., Oberholzer,M., Bartsch, G., Keller, M.: Morphometry in experimental pathology. Int. Rev. exp. Path. (1975) (im Druck)
Rouiller, C.: Experimental toxic injury of the liver. Hrsg.: C. Rouiller, The liver, biochemistry, morphology, physiology, p. 355–476. New York: Acad. Press 1963
Rouiller, C.: Microscopie électronique du foie normal et pathologique. T. Gastro-ent. 8, 245–291 (1965)
Sachs, L.: Statistische Auswertmethoden. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1971
Schaffner, F.: Electron microscopy of cholestasis. In: Aktuelle Probleme der Hepatologie, edit. by G. Martini, p. 37–41. Stuttgart: Georg Thieme 1962
Schaffner, P.: Morphologic studies on bile secretion. Amer. J. dig. Dis. 10, 99–115 (1965)
Schaffner, F., Bacchin, P., Hutterer, F., Scharnbeck, H., Sarkozi, K., Denk, H., Popper, H.: Mechanisms of cholestasis. IV. Structural and biochemical changes in the liver and serum of rats after bile duct ligation. Gastroenterology 60, 888–897 (1971)
Spycher, M. A., Rüttner, J. R.: Zur Pathologie des Ikterus. Path, et Microbiol. (Basel) 27, 387–402 (1964)
Steiner, J., Carruthers, J.: Studies on the fine structure of the terminal branches of the biliary tree. II. Observations on pathologically altered bile canaliculi. Amer. J. Path. 39, 41–63 (1963)
Steiner, J., Carruthers, J.: Experimental extrahepatic biliary obstruction: some aspects of the fine structural changes of bile ductules and preductules (ducts of Hering). Amer. J. Path. 40, 253–270 (1962)
Steiner, J., Jezequel, A., Phillips, M., Miyai, K., Arakawa, K.: Some aspects of the ultrastructural pathology of the liver. Hrsg.: H. Popper and F. Schaffner, Progress in liver diseases, vol. II, p. 303–372. New York: Grune & Stratton 1965
Steiner, J., Phillips, M.: Electron microscopy of the excretory pathways in the liver after α-naphthyl isothiocyanate intoxication. Amer. J. Path. 43, 677–696 (1963)
Szasz, G., Rosenthal, P., Fritzsche, W.: Die γ-Glutamyltranspeptidase-Aktivität im Serum bei hepatobiliären Erkrankungen. Dtsch. med. Wschr. 94, 1911–1914 (1969)
Tanikawa, K.: Ultrastructural aspects of the liver and its disorders. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1968
Weber, H.: Die Bedeutung der Leuzinaminopeptidase. Dtsch. med. Wschr. 94 (1969)
Weibel, E. R.: Morphometry of the human lung. New York: Acad. Press 1963
Weibel, E. R., Kistler, G. S., Scherle, W. F.: Practical stereological methods for morphometric cytology. J. Cell Biol. 30, 23–41 (1966)
Weibel, E. R., Stäubli, W., Gnägi, H. R., Hess, F. A.: Correlated morphometric and biochemical studies on the liver cell. I. Morphometric model, stereologic methods and normal morphometric data for rat liver. J. Cell Biol. 42, 68–91 (1969)
Zaki, F.: Ultrastructure of hepatic cholestasis. Medicine (Baltimore) 45, 537–545 (1966)
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Roessner, A., van Husen, N., Pauls, E. et al. Feinstrukturell-morphometrische Untersuchungen an Leberbiopsien von Patienten mit intrahepatischer Cholestase. Virchows Arch. A Path. Anat. and Histol. 367, 15–26 (1975). https://doi.org/10.1007/BF00430769
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