Differenzierungspotential und Zytokinsekretion von humanen Fettgewebsstammzellen (ASC) im Langzeitverlauf nach Exposition mit Zinkoxidnanopartikeln

Einleitung:

Die Anwendung von Nanopartikeln ist aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften weit verbreitet. So kommen beispielsweise Zinkoxidnanopartikel (ZnO-NP) häufig in Industriefarben sowie in der Kosmetikbranche zum Einsatz. In einigen Studien konnten jedoch zyto- und genotoxische sowie proinflammatorische Effekte dieser NP gezeigt werden. Ziel der vorliegenden Arbeit war es den Einfluss von ZnO-NP auf die Zytokinsekretion und Differenzierung humaner ASC zu untersuchen.

Material und Methoden:

Für die Untersuchungen wurden ASC aus subkutanem Fettgewebe von 8 gesunden Spendern isoliert, expandiert und mit ZnO-NP in einer subtoxischen Konzentration inkubiert. Nach vier Wochen wurde das Multidifferenzierungspotential nach adipogener und osteogener Induktion histologisch und molekularbiologisch mit der PCR evaluiert. Die Expression von IL-6, IL-8, VEGF und Caspase 3 wurde an den Tagen 0, 7, 14, 21 und 28 ebenfalls mit der PCR bestimmt. Als Kontrollen wurden ASC ohne Inkubation mit NP verwendet.

Ergebnisse:

Es ließ sich kein signifikanter Unterschied der Gruppen in der Expression von IL-6, IL-8, VEGF und Caspase 3 im Verlauf von vier Wochen nach der Inkubation nachweisen. Nach vier Wochen in Kultur zeigten beide Gruppen einen vergleichbaren Anstieg der Caspase 3-Expression. Das Differenzierungspotential wurde durch die Zinkoxidnanopartikel nicht beeinflusst.

Schlussfolgerung:

Die funktionelle Beeinflussung von Stammzellen durch Nanomaterialien wurde in diversen Publikationen bereits beschrieben, beispielsweise für Silber NP. Im Gegensatz dazu ergaben sich in der aktuellen Studie keine Hinweise auf funktionseinschränkende oder immunmodulatorische Einflüsse von ZnO-NP auf humane ASC.

Publication History

Publication Date:
23 April 2019 (online)