The karyogram of normal and of fatty livers in man

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Abstract
An 50 Biopsien von menschlichen Normallebern aus verschiedenen Altersstufen und an 350 Punktaten von Fett-Lebern bei Diabetes, Alkoholismus und Fettcirrhose wurden Messungen der Kerndurchmesser mit dem Teilchengrößen-Analysator (TGZ 3 Zeiss) durchgeführt, die Kernflächen bestimmt und die Kernflächenklassen errechnet. 1. In der Normalleber ist jede Altersgruppe durch ein gut definiertes organspezifisches Kernmuster gekennzeichnet. Es besteht im 3. Dezennium vornehmlich aus Kernen der Regelklasse; die folgenden Jahrzehnte werden durch einen zunehmenden Ausbau zweier Großkernklassen charakterisiert, der im 6. Dezennium sein größtes Ausmaß erreicht. Im 7. Lebensjahrzehnt führt eine offenbar funktionelle Schrumpfung zu einer Reduktion der Kernfläche in allen Klassen. 2. Die Zunahme der Großkerne wird auf abortive Karyokinesen zurückgeführt, die während der physiologischen Zellmauserung infolge von Störungen des achromatischen Apparates mit zunehmendem Alter mehr und mehr an die Stelle normaler Mitosen treten. 3. Die alkoholische und besonders die diabetische Verfettung führt zur Bildung von ausgeprägten Großkernen. Sie ist wesentlich abhängig vom Umfang der Fetttropfen innerhalb der Einzelzellen. Das Ausmaß der Organverfettung spielt eine untergeordnete Rolle. 4. Die Ätiologie der Leberverfettung ist von sekundärem Belang für die Wandlung des Karyogramms. 5. Die Kernvergrößerung in verfetteten Lebern geht auf mehrere Teilfaktoren zurück. Sie beruht zum einen auf der altersbedingten Neigung zur Bildung von Großkernen überhaupt, zum anderen wird sie entscheidend gefördert durch zusätzliche Mitosealterationen infolge intracellulär raumbeengender Wirkung der Fetttropfen. 6. Beim chronischen Alkoholismus tritt die toxische Epithelläsion als entscheidender Faktor für die Umgestaltung des Karyogramms hinzu. Sie bewirkt infolge erhöhter Nekroserate und gesteigerter Teilungsstörungen zwar eine gewisse Zunahme von Großkernen über die Altersnorm hinaus. Besonders große Kerne kommen jedoch spärlich vor, was auf eine Unterdrückung von Zellersatz und -erneuerung als Folge der Alkohol-Intoxikation hindeutet. Das stimmt mit der Tendenz der Alkohol-Leber zum Organumbau überein. 7. Als Ursache für Großkernhäufungen im Karyogramm der Fettcirrhosen werden außer den Mitosealterationen pathologische Kernschwellungen als Folge des Leberumbaus wie der einwirkenden Noxen vermutet. 8. Eine beträchtliche Zunahme von Kleinkernen bei beiden Typen der Fettleber und bei der Fettcirrhose fällt kaum ins Auge, erst die quantitative Erfassung hebt ihren bedeutsamen Anteil in vollem Umfang hervor. 9. Die Vermehrung von Kleinkernen erreicht bei den verschiedenen untersuchten Typen pathologisch veränderter Lebern jeweils ein annähernd gleiches Ausmaß, sie wird als Adaptation an die vermehrte funktionelle Organbelastung, bzw. bei den Cirrhosen zusätzlich als mögliche Anpassungserscheinung an eine verschlechterte Stoffwechselsituation, verstanden. The karyograms of normal human livers (50 biopsies from patients of varied age) and of fatty livers (350 biopsies from patients with diabetes, alcoholism, and fatty cirrhosis) were investigated. The nuclear diameters were measured with an analyzer of particle size-the “TGZ-3 Zeiss”-,the cut surface of the nuclei was determined and the nuclei categorized accordingly. 1. The normal liver in each age group is characterized by a well-defined nuclear pattern that is specific for this organ. In the 3rd decade nuclei of the main class predominate. In later decades 2 classes of large nuclei gradually appear and reach their maximum after the 50th year. In the 7th decade a reduction of the cut nuclear surface takes place in all the categories, presumably determined by a reduction of function. 2. The increase in the number of large nuclei is explained by abortive karyokineses which in the course of the normal turnover of cells (“Zellmauserung”), increasingly replace normal mitoses. This is attributed to disturbances of the achromatic apparatus that occur with increasing age. 3. Alcoholic, and even more so diabetic, fatty change leads to the formation of particularly large nuclei. This appears to depend on the volume of the individual fat droplet within the individual cell rather than on the degree of fatty change of the whole liver. 4. The etiology of fatty change of the liver is of minor importance for the change of the nuclear pattern. 5. Several factors influence the nuclear enlargement of the fatty liver. One of these is the general tendency of the aging liver to form large nuclei. Another important factor is the additional impairment of mitoses by the space occupying effect of the fat droplets. 6. In the chronic alcoholic, an additional decisive factor influencing the change of the karyogram is the toxic effect on the hepatocytes. Although, because of an increased incidence of necroses and of disturbed mitoses, the number of large nuclei somewhat increases beyond that considered as normal for the age; yet particularly large nuclei are scarce, which suggests a suppression of the turnover-replacement and renewal-of cells as a result of the intoxication by alcohol. This interpretation agrees with the tendency of the alcoholic liver to undergo a process of remodelling that terminates in cirrhosis. 7. In addition to the impairment of mitoses, a pathologic swelling of the nucleus is assumed to contribute to the increase in the number of large nuclei seen in the karyogram. This swelling is interpreted to be a result of the restructuring of the liver and/or of noxious stimuli. 8. The increase in the number of small nuclei in the alcoholic or diabetic fatty liver, as well as in fatty cirrhosis,...