By Richard Schindler
Die ersten erfolgreichen Versuche zur Züchtung tierischer Zellen außerhalb des Organismus reichen zurück in den Beginn unseres Jahrhunderts. 1907 gelang HARRI SON durch Explantation von Gewebsstücken aus Froschembryonen der Nachweis, daß in der Embryonalentwicklung die Neuriten als Fortsätze der Nervenzelle ohne Be teiligung anderer Zellen gebildet werden, und daß damit eine spezifische celluläre Funktion auch außerhalb des Gesamtorganismus zu beobachten ist [310,311]. Außer dem konnte CARREL 1912 zeigen, daß es bei Verwendung einer geeigneten Nährlö sung und deren regelmäßiger Erneuerung möglich ist, Kulturen tierischer Gewebe beliebig lange im Zustand aktiver Proliferation und Zellvermehrung zu erhalten [76]. Die Methodik CARRELS conflict derjenigen von HARRISON recht ähnlich: in bei den Fällen wurden die Kulturen durch Einbettung eines kleinen Gewebsstückes in ein Gel - im einen Fall bestehend aus einer Mischung von Blutplasma und Embryo extrakt, im anderen aus Froschlymphe - hergestellt. In der Zielsetzung jedoch unter scheiden sich die beschriebenen Versuche voneinander in grundsätzlicher Weise. HARRISON ging es um die Untersuchung einer spezifischen Funktion unter Bedingun gen in vitro, während CARRELS Bemühungen auf die unbeschränkte Fortsetzung der Zellvermehrung außerhalb des Gesamtorganismus ausgerichtet waren. Es zeigte sich schon bald, daß im allgemeinen Zellfunktion und Zell vermehrung in vitro gewissermaßen antagonistische Prozesse darstellen. Nach Explantation eines Gewebsstückes in einem Plasma-Gel läßt sich nämlich nach kurzer Zeit eine zuneh mende Desorganisation, vor allem an den Rändern des Gewebsstückes, durch Zell auswanderung und Zellteilung beobachten [520]. Mit dem Verlust der spezifischen Struktur geht dann meist auch ein Verlust der typischen Zellfunktionen einher.
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Die tierische Zelle in Zellkultur
Die ersten erfolgreichen Versuche zur Züchtung tierischer Zellen außerhalb des Organismus reichen zurück in den Beginn unseres Jahrhunderts. 1907 gelang HARRI SON durch Explantation von Gewebsstücken aus Froschembryonen der Nachweis, daß in der Embryonalentwicklung die Neuriten als Fortsätze der Nervenzelle ohne Be teiligung anderer Zellen gebildet werden, und daß damit eine spezifische celluläre Funktion auch außerhalb des Gesamtorganismus zu beobachten ist [310,311].
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Transplantierbare Tumoren, in denen eine spezifische Zellfunktion der entsprechenden normalen Zellen nachweisbar ist, stellen somit ein außerordentlich wertvolles Modellsystem dar, an dem sich die Bedeutung von Selektion und Entdifferenzierung für den Verlust von spezifischen Zellfunktionen in Zellkulturen abklären läßt. Spezifische Zellfunktionen in Kulturen neoplastischer MastzeUen. Am eingehendsten ist die Frage der Erhaltung spezifischer Zellfunktionen in vitro am Beispiel eines Mäuse-Mastocytoms [148] untersucht worden, dessen Zellen entsprechend den normalen Mastzellen Histamin, Heparin und in Mäusen ebenfalls Serotonin produzieren [651] und in ihren Granula speichern.
Für die erfolgreiche Kultur der neoplastischen Mastzellen scheinen jedoch zwei methodische Voraussetzungen wesentlich: einerseits die Verwendung eines modifizierten Nährmediums, welches den besonderen Nährbedürfnissen Rechnung trägt, anderseits die Abtrennung D~fferenzierungsvorgänge in Zellkultur 31 der neoplastischen Mastzellen von andersartigen Begleitzellen, wodurch ein überhandnehmen von nicht-spezialisierten Zellen über die spezialisierten Tumorzellen, d. h. eine Selektion unerwünschter Zelltypen, verhindert wird.
Außerdem lassen sich auch die Erholungsprozesse durch Variation der Inkubationsbedingungen nach der Bestrahlung beeinflussen [45]. Der durch ionisierende Strahlen bedingte Verlust der Fähigkeit zu fortgesetzter Vermehrung äußert sich im allgemeinen nicht im sofortigen Absterben der Zellen. Vielmehr kommt es, vor allem nach niederen Strahlendosen, oft noch zu einigen wenigen Zellteilungen, bevor die Mitoseaktivität aufhört [196, 551, 712]. Ein Teil der Zellen, die die Fähigkeit zur Zellteilung verloren haben, wächst außerdem zu Riesenzellen aus [551,713], was offenbar dadurch bedingt ist, daß zwar die Mitose, jedoch nicht die Synthese makromolekularer Zellkomponenten wie Protein, RNS und DNS blockiert ist [307,748].