Autoradiographische Untersuchungen über den Einfluß von Cyproteronacetat auf die epidermale Proliferation der männlichen Ratte

Zusammenfassung An 12 erwachsenen, männlichen Wistarratten wurde der Einfluß von Cyproteronacetat (tägliche Gabe von 10 mg/Tier) auf die DNS-Synthese im interfollikulären Epidermisbereich der Rückenhaut, im stratum basale der Wangenschleimhaut und im Samenblasenepithel untersucht. Parallel dazu wurde die Proliferation dieser 3 Epithelien nach 90 tägiger, operativer Kastration geprüft. Die DNS-Synthese wurde autoradiographisch nach Gabe von³H-Thymidin (500 µC/Tier) bestimmt.Es zeigte sich, daß unter den gewählten Versuchsbedingungen der³H-Index in der Epidermis und in der Wangenschleimhaut nicht beeinflußt wurde; im Gegensatz dazu stand der bereits nach 24 Std nachweisbare, starke Abfall des³H-Indexes im Samenblasenepithel. Die Relevanz dieser Befunde für die epidermale Proliferation wird diskutiert.

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Autoradiographic investigations on epidermal proliferation in male rats after Cyproteronacetate administration

Summary In 12 adult male rats we studied the influence of Cyproteronacetate (10 mg/day) on DNA-synthesis in the interfollicular epidermis of the back, in the basal cell layer of the buccal mucosa, and in the epithelium of the vesicular glands. In addition, 2 other rats were castrated by orchidectomy and investigated in the same manner. After the application of³H-thymidine (500 µC/animal) autoradiographic studies on DNA-synthesis were performed.The labelling index in the epidermis and in the buccal epithelium was not altered—neither by hormonal nor by operative castration, while it was extremely depressed in the vesicular glands.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Autoradiographische Untersuchungen über die DNS-Synthese in der Wangenschleimhaut und im Zungenepithel verschieden alter Ratten

Zusammenfassung An 28 männlichen, 0–120 Tage alten Ratten wurde mit Hilfe von³H-Thymidin autoradiographisch die Proliferation des Stratum basale in der Wangenschleimhaut und im Zungenepithel überprüft (³H-Index; mittlere Silberkorndichte der markierten Zellkerne = SKD).In beiden Epithelbereichen ist der³H-Index bei der neugeborenen Ratte hoch, sinkt in der postnatalen Phase stark ab und erreicht zwischen dem 9. und 12. Tag den auffällig hohen Wert des erwachsenen Tieres. Darüber hinaus kommt es vom 21.–27. Tag — möglicherweise bedingt durch die Nahrungsumstellung — und um den 50. Tag (? hormonelle Einflußnahme) jeweils zu einem kurzdauernden Proliferationsschub.Bemerkenswert ist, daß am 3. postnatalen Tag der Mitoseindex in der Wangenschleimhaut höher ist als der³H-Index und daß die SKD — verglichen mit der SKD der neugeborenen und der erwachsenen Ratte — extrem niedrig ist. Dies läßt den Schluß zu, daß in den ersten Lebenstagen der Ratte das exogen zugeführte Thymidin zu einem geringeren Prozentsatz zur DNS-Synthese verwertet wird als in den anderen untersuchten Altersstufen, daß also eine altersabhängige unterschiedliche Verwertung von exogenem Thymidin stattfindet, die den Wert des³H-Indexes beeinflußt.

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Autoradiographic investigations on DNA-synthesis in the buccal mucosa and in the epithelium of the tongue in rats at different ages

Summary We studied the cell proliferation in the epithelium of the buccal mucosa and the tongue in 28 male rats (newborn to 120 days old) by autoradiographic experiments (³H-thymidine pulse-labelling). The labelling index (LI) in the basal cell layer and the mean grain density (MGD) in the labelled nuclei of the buccal mucosa were recorded.The LI of the buccal and lingual epithelium was high in newborn rats and declined near zero during the postnatal period. It rose again in 9 to 12 days old animals, reaching a high level which persisted during the following stages of age. Furthermore, there was a peak of the LI in 21 to 27 days old rats (possibly due to changing the nutrition) and another peak in 50 days old animals (hormonal influence?).In the 3^rd postnatal day the mitotic index in the epithelium of the buccal mucosa was higher than the LI and the MGD was much lower than in newborn and in adult rats. This indicates that in the early postnatal period exogenously applied thymidine participates in the synthesis of DNA at a lower extent than in other stages of age.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Autoradiographic investigations on DNA synthesis in the dorsal epidermis of rats at different ages

Summary Using³H-thymidine for autoradiographic labelling, the proliferation in the stratum basale of the dorsal epidermis of 28 male Wistar rats was studied in relation to age (new-born to 120-day-old animals). The investigations are an extension of our studies on the proliferation of buccal mucosa and dorsal lingual epithelium. The LI was investigated by counting 6000 cells per each age group.It is shown that the LI of the dorsal epidermis is high during the first few hours after birth (19.4%), then drops down to 0% on the 3rd day, and rises subsequently up to the 10th day. From the 21st day onwards, it swings back to a mean level with slight fluctuations. Small peaks are observed on the 27th and 60th day, respectively Contrary to the proliferative conditions in parenchymatous organs of rats such as, for example, liver, kidney and pancreas, no partially exponential reduction in the LI levels of the epidermis takes place as the age increases, i.e. between 12 and 120 days after birth. Whereas a sudden increase in proliferation was established in the epithelium of seminal vesicles in 40-day-old rats at the beginning of puberty corresponding with an intense rise in testicular testerosterone secretion, an analogous increase in growth in the dorsal epidermis could not be found at this stage of age.

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Zusammenfassung An 28 männlichen Wistarratten wurde autoradiographisch mit Hilfe von³H-Thymidin die Proliferation in stratum basale der Rückenhaut als Funktion des Alters (neugeborene bis 120 Tage alte Tiere) geprüft. Die Untersuchungen schließen sich an gleichartige Experimente zur Proliferation der Wangenschleimhaut und des dorsalen Zungenepithels an. Ermittelt wurde der³H-Index durch Auszählen von jeweils 6000 Zellen/Altersstufe.Es zeigte sich, daß in der Epidermis der Rückenhaut der³H-Index zwischen Geburt und Erwachsenenalter Schwankungen unterliegt. Er ist in den ersten Stunden nach der Geburt hoch (19,4%), sinkt am 3. Tag auf 0% und steigt danach bis zum 10. Tag wieder an. Vom 21. Tag an pendelt er sich mit geringen Schwankungen auf ein mittleres Niveau ein, über das sich am 27. und 60. Tag nochmals kleine Zwischenmaxima erheben. Im Gegensatz zu den Verhältnissen in parenchymatösen Organen, wie z. B. Leber, Niere und Pankreas, erfolgt in der Rattenepidermis mit zunehmendem Alter, d. h. zwischen dem 12. und 120. Lebenstagkein teilexponentieller Abfall des³H-Indexes. Während im Samenblasenepithel 40 Tage alter Ratten zum Zeitpunkt der Pubertät und dem damit verbundenen Anstieg der gonadalen Testosteronsekretion ein deutlicher Proliferationsschub feststellbar wird, läßt sich ein Wachstumsschub in der Epidermis der Rückenhaut in dieser Alterstufe nicht nachweisen.

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Supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (SFB 118).     

Zur proliferationskinetik der normalen und leukoplakischen wangenmucosa

Zusammenfassung An 29 Patienten wurde nach Kurzzeitinkubation die DNS-Synthese in klinisch gesunder Wangenschleimhaut und benignen Leukoplakien der buccalen Mucosa vergleichend autoradiographisch untersucht. Als proliferationskinetische Parameter wurden der³H-Index der Basalzellen (mBZ), der Suprabasalzellen (mSBZ) und der Gesamtzahl markierter Zellen (mZ), sowie der Quotient mBZ/mSBZ bestimmt. In den leukoplakischen Arealen umfaßt das epitheliale progenitor compartment, ebenso wie in der noch gesunden Mucosa, eine basale und 2–3 suprabasale Zellreihen. In der gesunden Wangenmucosa findet im Durchschnitt ca. 70% der DNS-Synthese in den suprabasalen Zellkernen statt. In den Leukoplakien kommt es zu einer teilweisen Verschiebung der DNS-Synthese im progenitor compartment, die sich in einer statistisch signifikanten Zunahme des Quotienten mBZ/mSBZ zeigt. Die bei den Leukoplakien beobachtete Verminderung der durchschnittlichen proliferativen Gesamtaktivität (mZ) läßt auf einen verringerten Zellverlust an der hyper(ortho)keratotischen Oberfläche schließen. Wahrscheinlich besteht bei chronischen oralen Leukoplakien ein relativer Gleichgewichtszustand zwischen Zellneubildung und Zellverlust, solange keine präcanceröse Transformation besteht.

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Some measures of proliferative activity in normal and leukoplakic buccal mucosa

Summary In 29 patients, the DNA synthesis rate of clinically healthy buccal mucosa epithelium in comparison to benign buccal leukoplakias has been studied by in vitro-autoradiography. The proliferative activity has been determined by means of the³H-labelling indices of basal cells (LBC) and suprabasal cells (LSBC) including the total of labelled epithelium cells and the quotient of LBC:LSBC as well. The progenitor compartment of both leukoplakic and normal buccal epithelium comprises the stratum basale and the adjacent 2–3 layers of suprabasal cells. Around 70% of the DNA synthesis of normal mucosa was found in the suprabasal nuclei of the progenitor compartment. In the leukoplakic mucosa, some displacement of the labelled nuclei in the progenitor compartment resulting in a statistically significant change of the quotient of LBC:LSBC in favour of LBC was determined. Moreover, the leukoplakic specimens showed a moderate decrease of the mean proliferative activity of the total of labelled epithelial cells which may be due to a diminished exfoliation of cornified cells from the hyper(ortho)keratotic surface. It is supposed that in chronic oral leukoplakias some variation of the steady state between renewal and desquamative loss of epithelial cells is operating as far as no precancerous condition is present.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (SFB 118)     

Untersuchungen über die tagesperiodik des3H-indexes im epithel der wangenschleimhaut und in der rückenepidermis der männlichen ratte

Zusammenfassung An 10 erwachsenen männlichen Sprague-Dawley-Ratten wurden die tageszeitlichen Schwankungen des³H-Indexes in der schnell proliferierenden Wangenschleimhaut und in der langsamer proliferierenden Rückenepidermis bestimmt, an der Wangenschleimhaut zusätzlich der Mitoseindex. Es zeigte sich, daß die Werte des³H-Indexes in beiden Geweben in den Nachtstunden (3 Uhr) und am Morgen (9 Uhr) gegenüber den Tages- und Abendwerten (15 und 21 Uhr) stark erhöht sind und daß die tageszeitlichen Proliferationsschwankungen in beiden Geweben zeitlich parallel verlaufen. Auch der Mitoseindex in der Wangenschleimhaut zeigte tagesperiodische Schwankungen, wobei die Minima und Maxima zeitlich später auftraten als die Minimal- und Maximalwerte des³H-Indexes. Die Bedeutung der Befunde wird diskutiert und mit den in der Literatur vorliegenden Befunden verglichen.

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Autoradiographic investigations on the diurnal fluctuations of the labelling index in oral and dorsal epithelium of the male rat

Summary In 10 adult male rats (Sprague-Dawley) we studied the diurnal fluctuations of the percentage of DNA-synthetizing nuclei (L.I) in the basal cell layer of the buccal mucosa as well as in the dorsal interfollicular epidermis. Additionally the mitotic index (M.I.) in the oral epithelium of the same animals was recorded. In both epithelia we found high values of the LI at night (at 3 a.m.) and in the morning time (at 9 a.m.), low values on the other hand during the day and evening (at 15 and 21 p.m.). The different levels of labelling index obviously represent an endogenous diurnal rhythm being synchronized in both epithelia. The MI in oral epithelium also fluctuated diurnally. However, minima and maxima of the MI-curve occured later in the 24 hr period than those of the LI-curve.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Rahmen des SFB 118.     

Autoradiographic in vitro studies on diurnal variation in human epidermal cell proliferation

Summary Five men with healthy skin ranging in age from 24 to 37 years were investigated for the presence of diurnal variation in epidermal cell proliferation by the in vitro³H-thymidine labeling technique. The following parameters were studied: The basal cell LI; the numbers of labeled basal and supra-basal cell nuclei as well as the total number of labeled nuclei situated above a basal membrane length of 100 µm.All autoradiographic parameters showed marked diurnal variations, the amplitudes of which differed individually. The basal³H labeling index always showed the highest diurnal variation. In all patients diurnal variations of the basal and suprabasal cell proliferation occurred simultaneously and in equal direction. However, each test person showed maxima and minima of epidermal DNA synthesis at different times. No synchronism could be found when comparing the individual variations of cell proliferation. Several possible reasons for the asynchronous in vitro behaviour of epidermal cells will be discussed.

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Zusammenfassung An 5 hautgesunden Männern im Alter von 24-37 Jahren wurde durch in vitro-³H-Thymidinmarkierung geprüft, ob tageszeitliche Schwankungen der epidermalen Proliferation bestehen. Untersucht wurden folgende Parameter: der³H-Index der Basalzellkerne, die Anzahl markierter Basalzellkerne/100 µ Basalmembranlänge, die Anzahl markierter Suprabasalzellkerne/100 µ Basalmembranlänge und die Gesamtanzahl markierter Zellkerne/100 µ Basalmembranlänge.Sämtliche autoradiographische Parameter zeigten deutliche diurnale Schwankungen, deren Amplitude individuell variierte. Die ausgeprägteste tageszeitliche Variabilität wies in allen Fällen der basale³H-Index auf. Die im einzelnen beobachteten diurnalen Schwankungen der basalen und suprabasalen Proliferation traten gleichzeitig auf und verliefen gleichsinnig. Jedoch zeigte jede Versuchsperson zeitlich unterschiedliche Maxima und Minima der epidermalen DNS-Synthese, so daß keine diurnale Synchronizität der individuellen Proliferationsschwankungen nachgewiesen werden konnte. Einige mögliche Gründe für das desynchrone Verhalten der Epidermiszellen in vitro werden diskutiert.

     

Autoradiographische bestimmung der generationszeit der keratinocyten im stratum basale des ohrepithels verschieden alter ratten

Zusammenfassung An 46 männlichen Sprague Dawley-Ratten wurden in drei verschiedenen Altersstufen (2–4 Wochen alte juvenile, 2–4 Monate alte eben ausgewachsene und 2–2,5 Jahre alte senile Tiere) die mittlere Proliferationsrate und die mittlere Generationszeit (T _c) im stratum basale des Ohrepithels bestimmt. Dazu wurde den Versuchstieren während verschieden langer Zeiten³H-Thymidin über die Schwanzvene infundiert und anschließend autoradiographisch der Markierungs-index (Prozentsatz markierter Zellkerne) in der Basalzellschicht in Abhängigkeit von der Infusionsdauer bestimmt. Es zeigt sich, daß im stratum basale juveniler Ratten pro Stunde zusätzlich 0,461% neuer Zellen, bei den eben ausgewachsenen Tieren 0,306% und bei den senilen Ratten 0,288% gebildet werden. Entsprechend ergab sich, daßT _cbei juvenilen Tieren 7–8 Tage, bei eben ausgewachsenen und bei senilen Ratten 12–13 Tage lang ist. Damit besteht eine deutliche Altersabhängigkeit der Proliferationsrate und derT _c, wobei bemerkenswert ist, daß vom Erwachsenenalter bis ins Senium die Proliferationsabläufe im Wechselgewebe des Ohrepithels nahezu gleich bleiben.Wegen des Fehlens von nicht-markierten Mitosefiguren nach langdauernden Infusionszeiten haben wir keinen Anhalt dafür, daß die von Gelfant (1966) im Ohrepithel der Maus aufgefundene, langlebige G₂-Fraktion im Ohrepithel der Ratte vorkommt.

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Autoradiographic investigation in the generation time of the keratinocytes in rat ear epidermis at different stages of age

Summary In 46 male Sprague Dawley rats at different stages of age (juvenile 2–4 weeks, young adult 2–4 months and senile 2–2.5 years old animals) we studied the mean rate of proliferation and the mean generation time (t _c) in the stratum basale of the ear epithel. The results have been obtained using the technique of continuous infusion of³H-thymidine from 0.5 up to 20 days.In the stratum basale of the juvenile rats 0.461% of the cells were labelled per hour, in the young adult 0.306% and in the senile rats 0.288%. The corresponding values fort _cwere 7–8 days in juvenile, 12–13 days in young adult and in senile animals. Thus the rate of proliferation andt _cin the ear epithel of juvenile rats are depending on age. They remain constant from young adult to the senile rats.Even after long time of infusion we did not see non-labelled mitoses; therefore we could not justify the existence of a long-living G₂-fraction in the ear epithel of rats as Gelfant (1966) had found in mice.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Metabolism of testosterone 4-14C in skin of castrated rats

Summary Testosterone metabolism was studied in the skin and preputial glands of normal and prepuberally castrated male rats during the 2nd hair cycle. In catagen-telogen the 17-beta-OHSDH of dorsal skin was higher in castrated than in control animals; 5-alpha-reductase instead, remained unchanged through out the hair cycle.Also in the preputial glands of castrated rats 17-beta-OHSDH was higher than in normal rats. So was 5-alpha-reductase. A possible direct control of a substrate, like Testosterone, and/or of a hypophyseal tropin, like prolactin, on enzymes that direct the metabolism of steroids in target tissues is conceivable.

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Zusammenfassung Die Autoren studierten den Testosteron-Metabolismus der Haut und der Präputialdrüsen von normalen männlichen Ratten, die in der Vorpubertät während des zweiten Haarzyklus kastriert wurden.Im Katagen- und im Telogen-Stadium war die 17-beta-Hydroxysteroid-Dehydrogenase der Rückhaut in den kastrierten Ratten höher als in den normalen Ratten; dagegen blieb die 5-alpha-Reductase während des ganzen Haarzyklus unverändert.Auch in den Präputialdrüsen der kastrierten Ratten waren die 17-beta-Hydroxysteroid-Dehydrogenase und die 5-alpha-Reductase höher als in den normalen Ratten.Man darf annehmen, daß eine direkte Kontrolle eines Substrates — Testosteron und/oder eines pituitären Tropin als Prolactin — über Enzyme, die für den Metabolismus der Steroide im Target-Zielgewebe verantwortlich sind, denkbar ist.

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Presented at the Joint Meeting of the Society for Investigative Dermatology and of the European Society for Dermatological Research, Amsterdam, June 1975.     

Fibrinablagerungen beim Lichen ruber planus

Zusammenfassung An erwachsenen männlichen Ratten wurde der Einfluß von Oestrogenen, Gestagenen und Androgenen auf den Porphyrin-Stoffwechsel bei gesunden Tieren und nach Vorschädigung der Leber mit Hexachlorbenzol (im Sinne der latenten Hexachlorbenzol-Porphyrie) über mehrere Monate untersucht.Dabei hatte Oestradiol (als Valerianat oder Benzoat) allein oder in Kombination mit 17-Hydroxyprogesteron (als Capronat) oder mit Testosteron (als Oenanthat) bei je fünf normalen Ratten keinen oder einen senkenden Einfluß auf die Porphyrin-Ausscheidung mit dem Urin. Bei vorangehender und gleichzeitiger Verabreichung von Hexachlorbenzol trat dagegen in allen diesen Gruppen eine hochgradige Porphyrie ein, die bei den beiden Kombinations-Präparaten noch früher und ausgeprägter war als unter dem Oestradiol allein.Bei regelmäßiger Verabreichung des Gestagens Gestonoron (17-Hydroxy-19-nor-4-pregnen-3.20-dion-capronat) normalisierte sich die Porphyrin-Ausscheidung bei gesunden Ratten nach einem anfänglichen geringen Anstieg wieder. Die latent porphyrischen Ratten wiesen keinen nennenswerten Unterschied hierzu auf. Auch sie zeigten einen vorübergehenden geringen Anstieg der Porphyrin-Ausscheidung.Unter laufender Injektion von Testosteron-propionat ließen gesunde Ratten keine Beeinflussung der Porphyrin-Ausscheidung erkennen. Die latent porphyrischen Tiere zeigten dagegen unter dem Androgen ein ganz ähnliches Verhalten wie unter dem Gestagen.Aus diesen Versuchsergebnissen ist zu schließen, daß gesunde, erwachsene Ratten verhältnismäßig hohe Dosen der geprüften Steroid-Hormone vertragen, ohne im Verlauf mehrerer Monate eine stärkere Veränderung der Porphyrin-Ausscheidung mit dem Urin erkennen zu lassen.Dagegen rufen diese Hormone bei der latenten Hexachlorbenzol-Porphyrie der Ratte Veränderungen hervor, die im Gegensatz zu einfacheren Modellen wie der Kultur embryonaler Hühnerleberzellen stehen. Eine porphyrogene oder Porphyrie-potenzierende Wirkung ist beim Oestradiol sehr stark, bei den Gestagenen und dem Testosteron praktisch gar nicht vorhanden.Bei einem Vergleich dieser Befunde mit der Humanpathologie erscheint die Ähnlichkeit der Oestrogen-potenzierten HCB-Porphyrie mit der Porphyria cutanea tarda bei Oestrogen-Therapie wegen Prostata-Carcinom so auffällig, daß Beziehungen zwischen dem Pathomechanismus der Hexachlorbenzol-Porphyrie und einer noch hypothetischen genetischen oder exogenen Basis der Porphyria cutanea tarda des Menschen angenommen werden können.

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Experimental porphyria: effects of steroids on latent hexachlorobenzene-porphyria of rats

Summary The influence of estrogens, gestagens and androgens onto the porphyrin metabolism was studied over some months in adult male rats either normal or with a slight liver damage by hexachlorobenzene (latent hexachlorobenzene porphyria).In groups of five rats estradiol (valerianate or benzoate) alone or in combination with 17-hydroxyprogesteron (as caproate) or with testosteron (as enanthate) did not affect or slightly decreased the excretion of porphyrins by the urine. Application of these hormones to latent porphyric rats on the contrary provoked an excessive porphyria in all this groups, earlier and stronger with the combinations than with estradiol alone.Continued injections of the gestagen gestonoron (17-hydroxy-19-nor-4-pregnene-3.20-dion caproate) produced a slight increase of porphyrin excretion in the first months followed by renormalization in healthy rats. There were no greater differences in the latent porphyric rats, these groups also showing a transitory slight overproduction of porphyrins.No influence of continued injections of testosteron propionate were found in normal rats, whereas the latent porphyric animals showed a transitory increase of porphyrin excretion similar to the gestagen-treated rats.From this results it can be concluded that adult healthy rats tolerate the tested steroids in relatively high dosis without greater changes in the excretion of porphyrins by urine in the course of some months. In rats latent porphyric by small amounts of hexachlorobenzene on the contrary the same hormones in the same amount induced fundamental changes of porphyrin metabolism. These observations are in contrast to the results with cultures of liver cells from the chick embryo: The porphyrogenic or porphyria-potentiating effect is very strong in the case of estradiol and nearly lacking in the case of gestagens and testosteron.Comparing these results with the human pathology the analogies between the estrogen-potentiated hexachlorobenzene-porphyria of the rat and the porphyria cutanea tarda of patients treated by estrogens for prostata-carcinoma are impressive. Such similarities invite to speculate about analogies of the pathological basis of the hexachlorobenzene-porphyria on the one hand and the hypothetical (genetic or exogenic) fundament of the human porphyria cutanea tarda on the other hand.

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Siehe I. und II. Mitt. S. 110-124 und 191–202.     

Biochemische Untersuchungen an den Stützeiweißen der Haut verschiedener Altersstufen

Zusammenfassung Die mit hochspannungselektrophoretischer und anschließend papierchromatographischer Auftrennung hergestellten Aminosäuren- und Peptidmuster collagenaseverdauten Kollagens der Haut zeigen deutliche alters- und geschlechtsspezifische Unterschiede in Form einer Vermehrung der nachgewiesenen Prints im Alter sowie einer größeren Zahl von Prints bei jungen männlichen Ratten gegenüber weiblichen Ratten. Ebenso finden sich mehr Prints in der sog. harnstofflöslichen (unlöslichen) Kollagenfraktion als in der essigsäurelöslichen Fraktion. Die erhobenen Befunde sind vereinbar mit den Ergebnissen der Literatur und vermögen diese mit einer anderweitigen, direkt am Kollagen angreifenden Methodik zu stützen.

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Biochemical investigations of skin-collagen in different age-groups

Summary Amino-acid- and peptide-patterns made by high-voltage-electrophoresis and subsequent paper-chromatography of skin-collagen after digestion by collagenase show distinct differences according to age and sex. There is a greater number of prints with age and a greater number of prints in young male rats as compared to female rats. Also, there is a greater number of prints in the insoluble collagen-fraction than in the acid-soluble fraction. These findings are in accordance with reports in the literature made by other methods.

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Herrn Prof. Dr. A. Leinbrock zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Bestimmung der Myokinase und der Kreatin-Phosphokinase im Serum bei experimentellem Lathyrismus,bei Dermatomyositis und bei progressiver Sklerodermie

Zusammenfassung Mittels einer Bestimmung der muskelspezifischen Fermente Kreatin-Phosphokinase (CPK) und Myokinase (MK) im Serum lathyritischer Ratten wird bei dieser experimentellen akuten Mesenchymschädigung die erhebliche stoffwechselmäßige Beteiligung der Muskulatur enzymologisch erfaßt und dem histomorphologischen Befund in der Skelet-Muskulatur gegenübergestellt.Weiterhin wird der diagnostische Wert der Bestimmung dieser beiden Enzyme im Serum für die klinische Differenzierung innerhalb des Formenkreises der sogenannten Kollagenkrankheiten, insbesondere für die diagnostische Früherfassung und Abgrenzung der Dermatomyositis von der progressiven Sklerodermie an Hand bisheriger eigener Untersuchungsergebnisse erörtert.

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Summary By determination of the muscle specific enzymes creatinekinase and myokinase (adenylatkinase) in the serum of lathyritic rats the considerable metabolic participation of the muscular system in this experimental acute mesenchyme — damage is demonstrated enzymologically thus stressing as shown in picture the histo-morphological findings in the skeletal-muscular system.Moreover the diagnostic value of the determination of these both enzyme activities in the serum for clinical differentiation purposes within the so-called collagen diseases, especially for the early recognition and separation of scleroderma from dermatomyositis is discussed, the latter disease by far more showing raised serum activities of these both enzymes.

     

Lymphokin-aktivität im Überstand quecksilber-stimulierter leukozytenkulturen

Zusammenfassung Blutlymphozyten von 42 Personen reagierten in der Leukozytenkultur erwartungsgemäß mit einer gesteigerten DNS-Synthese, gemessen am Einbau Tritium-markierten Thymidins innerhalb der letzten 16 h einer fünftägigen Kulturdauer, wenn zu Beginn der Kultur HgCl₂ zugesetzt wurde. Die Logarithmen der Aktivitätsindizes sind annähernd symmetrisch verteilt. Die Überprüfung der Lymphokin-Aktivität des Kulturüberstandes im indirekten Leukozytenmigrationstest mit autologen Leukozyten ergab jedoch eine bimodale Verteilung der logarithmierten Migrationsindizes mit einem hohen Gipfel im negativen Bereich (Migrationshemmung) und einem kleineren Gipfel im positiven Bereich (Migrationsbeschleunigung). Diese Phänomene hatten keine erkennbare Beziehung zum Geschlecht, Alter oder zur Dermatose der Probanden.

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Lymphokine activity in mercury stimulated leucocyte cultures

Summary Blood-lymphocytes from 42 persons reacted, as expected, in the leucocyte-culture with an increased DNA-synthesis, measured by the uptake of tritiated thymidine during the last 16 h of a five days culture, if mercurybichloride was added at the onset of culture. The logarithms of the activity-indices were nearly symmetrically distributed. When the lymphokineactivity in the culture supernatants was studied with the indirect leucocytemigration-test, using autologues leucocytes, there was a bimodal distribution of the logarithmic migrationindices with a high top in the negative area (migration-inhibition) and a lower one in the positive area (migration-stimulation). These phenomena had no detectable correlations to sex, age, or dermatosis of the patients.

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Frau Christel Stach danke ich für gewissenhafte und selbständige technische Assistenz.     

Zur Wirkung von Ultraviolettlicht auf die DNS-Synthese in der Epidermis

Zusammenfassung Im Autoradiogramm mit Tritium-Thymidin, inkubierter Gewebeproben erwies sich zu gleichen Terminen nach genormten UV-Bestrahlungen der gesunden Haut von Probanden die Markierung der epidermalen DNS-Synthese teils abgeschwächt, teils verstärkt gegenüber, den Kontrollen. Dabei fiel die individuell gute Reproduzierbarkeit der jeweils gefundenen Tendenz in Parallelproben und bei Wiederholungen auf. Das ließ an 2 einander entgegengerichtete UV-Wirkungen in Abhängigkeit von dem ausschlaggebenden Absorptionsort in der Tiefe der Epidermis denken. Zum Nachweis einer indirekten, proliferationsfördernden Wirkung der UV-Strahlen, welche bei Fortfall des direkten zellschädigenden, die DNS-Synthese hemmenden UV-Einflusses auf die Basalzellen der Epidermis zum Zuge kommen könnte, wurden in der Nachbarschaft von scharf begrenzten Testbestrahlungsfeldern aus unbestrahlter Haut Proben entnommen und autoradiographisch untersucht. Hierbei fanden sich nach dem Strahleninsult stets Zeichen einer gesteigerten DNS-Synthese. Folglich kann alsbald nach UV-Bestrahlungen mit vermehrter DNS-Synthese gerechnet werden, wenn die Strahlenbelastung der synthesefähigen intermitotischen Basalzellen geringfügig und deren Funktion nicht entscheidend behindert ist. Andernfalls lassen sich beginnende Reparationsvorgänge unter dem Bild einer zunehmend und überschießend gesteigerten DNS-Synthese erst nach längerer Latenz, ähnlich wie dies im Anschluß an Röntgeninsulte zu beobachten ist, autoradiographisch nachweisen.     

Analysis of the low part of stress-strain curves in rat skin

Summary Stress-strain behaviour of skin strips in rats at different ages or after treatment with prednisolone or D-penicillamine has been analyzed. Special attention has been paid to the lower part of the stress-strain curves. A hump at an extension degree of 30% of original length was noted. When rats of different ages were compared this phenomenon was observed predominantly at an age of 2 months. Furthermore, this hump was remarkable in rats treated with prednisolone. When the stress-strain curves of rats at different ages or after treatment were averaged and normalized, the most pronounced deviations were found at an age of 2 months or after prednisolone treatment. The maximum of deviation from Hooke's law occurred at a relative extension degree of 70%. Thus, the maturation process and the influence of corticosteroid affected mostly the second part of the stress-strain curve.In order to evaluate further the stress-strain curves 3 consecutive tangents of the stress-strain curves indicating modules of elasticity were evaluated. The first and second modules of elasticity showed a minimum at an age of 2 months, whereas the ultimate elasticity modules increased with maturation up to a maximum at 12 months followed by a decrease similar to that observed in tensile strength at an age of 24 months.

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Zusammenfassung Es wurde das Kraftdehnungsverhalten von Hautstreifen an Ratten verschiedenen Alters sowie nach Behandlung mit Prednisolon oderD-Penicillamin analysiert. Dabei wurde insbesondere dem Anfangsteil der Kraftdehnungskurven Beachtung geschenkt. Bei etwa 30% Dehnung verliefen die Kurven nicht stetig, sondern es wurde eine Art Stufe oder Buckel beobachtet. Beim Vergleich von Ratten verschiedenen Alters zeigte sich, daß dieses Phänomen hauptsächlich im Alter von 2 Monaten zu beobachten war. Auch bei Ratten, die mit Prednisolon behandelt waren, zeigte sich diese Erscheinung stärker als bei den Kontrollen.Wenn Durchschnittswerte der Kraftdehnungskurven von Rattenhaut für die einzelnen Gruppen gebildet und diese Werte normalisiert wurden, dann zeigten sich Unterschiede im Kurvenverlauf, die am ausgeprägtesten bei 2 Monate alten oder bei Prednisolon-behandelten Ratten waren. Das Maximum der Abweichung von einer geraden Linie, wie sie nach dem Hookschen Gesetz auftreten müßte, wurde bei einer relativen Dehnung von 70% gefunden. Man kann daraus schließen, daß der Reifungsprozeß und die Corticosteroid-Behandlung hauptsächlich den oberen Teil der Kraftdehnungskurve beeinflussen.Zur weiteren Analyse der Kraftdehnungskurven wurden 3 aufeinanderfolgende Tangenten an die Kraftdehnungskurven angelegt und daraus 3 verschiedene Elastizitätsmoduln errechnet. Der erste und der zweite Elastizitätsmodul, die dem Anfangsteil der Kraftdehnungskurve zuzuordnen sind, zeigten ein Minimum im Alter von 2 Monaten, während der dritte Elastizitätsmodul, der dem Endteil der Kraftdehnungskurve zuzuordnen ist, während der Reifung bis zu einem Maximum im Alter von 12 Monaten anstieg und dann wieder abfiel, ähnlich wie es auch für die Reißfestigkeit zu beobachten war. Durch Prednisolon-Behandlung wurden alle 3 Elastizitätsmoduln erhöht, ähnlich wie es auch für die Reißfestigkeit der Fall ist, währendD-Penicillamin einen Abfall all dieser Parameter bewirkte.Weiterhin wurde für die verschiedenen Gruppen der Fuß der Kraftdehnungskurve ausgewertet, d. h. diejenige Dehnung gemessen, die bis zum ersten Anstieg der Spannung notwendig ist. Dieser Wert war am höchsten bei jungen Tieren und am niedrigsten im Alter von 12 Monaten. Die Gesamtdehnung zeigte andererseits ein Maximum im Alter von 4 Monaten. Diese beiden letztgenannten Parameter wurden durch Prednisolon oderD-Penicillamin nicht beeinflußt.Man kann aus den oben genannten Befunden schließen, daß sowohl Reifung und Alterung als auch die Behandlung mit desmotropen Substanzen im Anfangsteil der Kraftdehnungskurve der Haut von Ratten andere Veränderungen hervorrufen, als sie bisher für den Endteil der Kraftdehnungskurve und für die Reißfestigkeit gefunden wurden.

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For reprints: Prof. Dr. H. G. Vogel, Pharma Forschung Medizin, Hoechst AG, D-6230 Frankfurt/Main 80     

The skin in magnesium-deficient rats

Summary The cutaneous vasodilatation occuring in the early stages of dietary deficiency of magnesium has been investigated in rats. While the time of onset of erythema varies in proportion to the weight of the animal, the duration is not related to weight. In severe states of vasodilatation, the skin is thickened and infiltrated with mononuclear cells, apparently derived from the blood. Intact sympathetic and sensory innervation are not necessary for the development of vasodilatation in the skin. Neither can the genesis of the erythema be attributed to degranulation of mast cells. From consideration of this and other investigations, it is concluded that the cutaneous a bnormalities of magnesium-deficient rats cannot be due directly to hypomagnesaemia.

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Zusammenfassung Die Erweiterung der Hautgefäße, die in der Frühphase eines alimentären Magnesiummangels auftritt, wurde bei Ratten untersucht. Das Auftreten des Erythems steht in Abhängigkeit zum Tiergewicht, jedoch ist die Dauer des Erythems unabhängig vom Tiergewicht. Bei hochgradiger Vasodilatation ist die Haut verdickt und zeigt mononukleäre Zellinfiltrate, die aus dem Blute stammen. Sympathische wie sensible Enervation sind für die Entwicklung dieser Gefäßdilatation nicht erforderlich. Auch steht die Degranulation von Mastzellen nicht im Zusammenhang mit der Entwicklung des Erythems.Diese Beobachtungen wie auch andere Untersuchungen erlauben die Schlußfolgerung, daß die Hautveränderungen magnesiummangelernährter Ratten nicht direkt auf eine Hypomagnesiämie zurückzuführen sind.

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This work was supported by a grant from the Medical Research Council of Canada. The technical assistance of Mrs. Wendy Venturin is also gratefully acknowledged, as is that of Mrs. Margaret Corrin, who prepared the illustrations.     

DNS-Repair von Lymphocyten nach 8-MOP + UVA und nach UVC

Zusammenfassung 8-MOP wird durch UVA-Bestrahlung (PUVA-Bedingungen) kovalent an die 5=6 Doppelbindung von Thymin in der DNS gebunden. Es handelt sich teilweise um dieselben Stellen, die durch UVC-Bestrahlung Cyclobutandimere bilden und durch Reparaturvorgänge eliminiert und ersetzt werden (Excisionsrepair). Es stellt sich die Frage, ob 8-MOP-DNS Bindungsstellen ebenfalls Repairvorgänge auslösen und ob dabei Wechselwirkungen auf die UVC-induzierte Dimerexcision zu beachten sind.An Lymphocyten von 20 Psoriatikern wurde während der oralen PUVA-Therapie der Einbau von ³H-Thymidin in die DNS und von T-5-Uridin in die RNS flüssigkeitsszintigraphisch gemessen. Dabei zeigen die Lymphocyten nach 8-MOP plus UVA (PUVA) eine signifikant erhöhte unprogrammierte DNS-Synthese gegenüber den Leerkontrollen und solchen mit 8-MOP allein.An Lymphocyten von 9 gesunden Versuchspersonen wurden unter in vitro PUVA-Bedingungen (8-MOP 1g/ml + 500 mJ UVA) und Kontrollen die unprogrammierte DNS-Synthese durch flüssigkeitsszintigraphische Messung des ³H-Thymidineinbaus in die DNS bestimmt. Hemmung der Replikation durch Zugabe von Hydroxyharnstoff 2×10^-3 M. Eine Repairaktivität konnte nach PUVA-Bedingungen nachgewiesen werden, nicht aber nach 8-MOP oder UVA allein.Die PUVA induzierte Repairaktivität ist vergleichbar mit derjenigen, die durch UVC-Bestrahlung induziert wird, ist aber zeitlich verzögert. Die Kombination von PUVA-Bedingugen und UVC-Bestrahlung zeigt keine Steigerung der Repairaktivität. Es scheint, daß 8-MOP-DNS-Bindungsstellen und UVC-induzierte Dimere mindestens teilweise dieselben Thyminmoleküle der DNS besetzen und beide durch Repair-Excision eliminiert werden können. Allerdings ist die unprogrammierte DNS-Synthese nach PUVA-Schäden verzögert gegenüber derjenigen nach UVC-Bestrahlung.     

Zellmorphologie im Exprimat von Nasenflügel-Follikeln und Comedonen

Zusammenfassung Die cellulären Bestandteile im Exprimat von nichterkrankten Haarfollikeln des Nasenflügels, von offenen, geschlossenen und Ohr-Comedonen bei Acne vulgaris, von senilen Comedonen des Gesichtes und von Comedonen nach experimentell erzeugter Steroid- und Chloracne wurden bei 31 Patienten unterscht. Nach Aufschwemmen des Follikelinhaltes in Triton-X-100^® und Anfärbung wurden Ausstrichpräparate unter Ölimmersion betrachtet und Größenausmessungen von Hornzellen vorgenommen.Hornzellen, die aus Comedonen stammen, sind größer (1338–1715µ²) als die Zellen, die sich in den Haarfollikeln der Nasenflügel finden (1133µ²). Verhornte Haarfollikelzellen, besonders die der Comedonen, sind größer als die von der angrenzenden Hautoberfläche Stammenden Hornzellen (746µ²}, Stirn).In Haarfollikeln und Comedonen sind die Hornzellen in plattenartigen Lagen dachziegelartig in Zwiebelschalenform angeordnet.Eine morphologische Phasenfolge für den Abbau der verhornten Zellen im Comedo von gut angefärbten parakeratotischen Zellen über einen Verlust der Trabekel und Granula bis zu transparenten Schattenzellen wird beschrieben.

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Cell morphology in experimates from nose-follicles and comedones

Summary Cellular structures in nose-squeezings from normal subjects, in open, closed, and ear-comedones from acne-vulgaris patients, in senile comedones from the face, and in experimentally produced steroid acne, and Halowax-acne comedones from a total of 31 subjects were investigated.After suspending the experimates in Triton-X-100^® and staining, measurements of horny cells were performed under oil-immersion.Horny cells from commedones are larger (1338µ²–1715µ²) than those from normal hair-follicles of the lateral nose (1133µ²). Keratinized cells from hairfollicles and especially those from comedones, are larger than horny cells stemming from the contiguous epidermis (746µ²}, forehead).In hair follicles and comedones, horny cells are arranged in shingle-like layers in onion-shale-form.There is a morphological sequence in the desintegration of horny cells in comedones, namely from well stained parakeratotic cells to a loss of trabecula and granula and finally to translucent ghost-cells.

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Mit Unterstützung der Hartford Foundation.     

Proliferation kinetics of the dermal infiltrate in cutaneous malignant lymphomas

Summary To obtain information about the role of local proliferation in the pathogenesis of dermal infiltrate in malignant cutaneous lymphomas, we determined the percentage of ³H-thymidine-labeled infiltrating cells (³H-index).A linear correlation was found between proliferative activity and clinical stage in mycosis fungoides, i.e., the ³H-index is moderately elevated in stage I and high in stage III.The ³H-index is within normal range in dermal infiltrate of Sézary syndrome, diffuse lymphocytic lymphoma, as well as in lymphocytoma benigna cutis.In parapsoriasis en plaques two groups can be distinguished: in the smallplaque variant (chronic superficial dermatitis) the ³H-index is low, whereas the large-plaque variant (prereticulotic poikiloderma) shows strong proliferative activity.Thus, determination of proliferative activity seems to give new insights into the pathogenesis of dermal infiltrate in cutaneous lymphomas.Zusammenfassung Um die Bedeutung der lokalen Zellproliferation im dermalen Infiltrat bei cutanen malignen Lymphomen zu untersuchen, bestimmten wir den Prozentsatz der ³H-Thymidin-markierten Infiltratzellen (³H-Index.Zwischen dem klinischen Stadium der Mycosis fungoides und der Proliferationsaktivität des dermalen Infiltrats besteht eine lineare Beziehung; im Stadium I ist die Proliferation niedrig, im Stadium III sehr hoch.Nicht erhöht ist der ³H-Index im dermalen Infiltrat beim Sézary-Syndrom, diffusen lymphocytischen Lymphom sowie bei Lymphocytoma benigna cutis.Bei der Parapsoriasis en plaques müssen zwei Formen unterschieden werden: bei der kleinfleckigen Form (chronic superficial dermatitis) ist der ³H-Index niedrig, während die großfleckige Form (Präretikulotisches Poikiloderm) eine starke Proliferationsaktivität aufweist.Die Untersuchung des Proliferationsverhaltens gibt neue Einblicke in die Pathogenese des dermalen Infiltrats cutaner Lymphome.     

Cytochrome oxidase and NADH cytochromec reductase distribution during skin wound healing in rats of various ages

Summary Cytochrome oxidase (EC.1.9.3.1) and NADH cytochromec reductase (EC.1.6.2.1) were analyzed during the process of skin wound healing in young adult and adult rats. Major spurts of cytochrome oxidase activity occurred between the 3rd–5th and 3rd–10th postoperative day respectively is adult, and young adult skin. The activity declined sharply between the 5th–7th day, and remained elevated between the 5th–10th day respectively in mature and young adult tissue. NADH cytochromec reductase inceased between the 3rd–10th postoperative day reaching a peak on the 10th day in both age groups. The enzymatic activity declined towards that of its normal level between the 10th and 15th day after injury. The overcompensatory response observed in the distribution of cytochrome oxidase was not observed in NADH cytochromec reductase, suggesting that the enzyme markers reflect two different processes occuring during regeneration.

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Zusammenfassung Cytochromoxydase (EC1.9.3.1) und NADH-Cytochromreduktase (EC1.6.2.1) wurden während der Heilungsphase von Hautwunden bei jungen und bei erwachsenen Ratten untersucht. Gipfel der Cytochromoxydaseaktivität trat zwischen dem 3. und 5. bzw. 3. und 10. postoperativen Tag bei jungen bzw. jüngeren Ratten auf. Zwischen dem 5. und 7. Tag fiel die Enzymaktivität stark ab, blieb jedoch zwischen dem 5. und 10. Tag erhöht. Die NADH-Cytochromreduktase erhöhte sich zwischen dem 7. bis 10. Tag nach Wundsetzung und zeigte einen Gipfel am 10. Tag in beiden Altersgruppen. Zwischen dem 10. und 15.Tag fiel die Enzymaktivität auf Normwerte zurück. Die überstarke Reaktion im Anstieg der Cytochromoxydase wurde nicht bei der NADH-Cytochromreduktasereaktion beobachtet. Das Ergebnis weist darauf hin, daß beide Enzymmarker zwei verschiedene Prozesse während der Wundheilung kennzeichnen.

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This research was supported in part by Research Grant DE-3084 from the National Institute for Dental Research, The National Institutes of Health, Bethesda, Md.     

Klinisch-experimentelle Untersuchungen zur Entstehung der Porphyrien

Zusammenfassung In verschiedenen Versuchsanordnungen wurde bei Mäusen, vor allem aber bei Ratten versucht, einen ungünstigen Einfluß der regelmäßigen Verabreichung von 5-, 10- und 15% igem Äthylalkohol als Getränk auf die Hexachlorbenzol-Porphyrie nachzuweisen. Dieser Nachweis konnte weder bei der kontinuierlichen oder intermittierenden Verabreichung von Futter mit 0,2% Hexachlorbenzol noch am Modell der latenten HCB-Porphyrie der Ratte erbracht werden. Eine befriedigende Erklärung für diese unerwartete Beobachtung kann nicht gegeben werden. Bevor hieraus jedoch endgültige Schlüsse auf die ursächliche Rolle des Alkoholismus bei der Porphyria cutanea tarda des Menschen gezogen werden, sollen durch weitere Tierversuche gewisse Fehlermöglichkeiten dieses Modells insbesondere im Hinblick auf die zeitlichen Verhältnisse bei der Einwirkung des Hexachlorbenzols und des Alkohols ausgeschlossen werden.

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Experimental porphyria in hexachlorobenzol-treated rats: effects of ethylalcohol

Summary The effects of 5, 10 and 15% ethylalcohol on hexachlorobenzeneinduced porphyria of mice and rats were investigated. Continuous intake of alcohol together with 0.2% hexachlorobenzene remained without effect. The etiologic role of alcoholism in porphyria cutanea tarda is discussed and possible errors in this experimental system are pointed out.

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Siehe I. Mitt. Arch. Derm. Forsch. 245, 110–129 (1972).