Zinkoxid-Nanopartikel in HUVEC: Eine Analyse von Zytotoxizität, Genotoxizität und Funktionstörungen nach Langzeit- und repetitiver Behandlung in vitro

Power Point

Einleitung Nanopartikel (NP) führen durch den industriellen Einsatz, Zinkoxid-(ZnO)-NP v.a. in der Metall- und Kosmetikindustrie zur Exposition. Vorangegangene Arbeiten zeigten eine biologisch wirksame intrazelluläre Kumulation. Neben den Toxizitätsgrenzen und der Auswirkung von ZnO-NP auf Zellfunktionen von Humanen Umbilicalvenen-Endothelzellen (HUVEC) wurden die kumulative Toxizität nach repetitiver Behandlung und potentiell genotoxische Einflüsse auf dieses Zellsystem untersucht.

Methoden Zytotoxizität und Apoptoserate wurden nach 24-stündiger sowie nach repetitiver Behandlung mit diversen ZnO-NP-Konzentrationen mittels MTT- und Annexin V Test bestimmt. Mit der Einzelzellgelelektrophorese (Comet-Assay) wurden DNA-Schäden in subzytotoxischen Dosen untersucht. Funktionelle Schädigungen wurden mittels Proliferationsanalyse, Dot Blot und Tube Formation Assay ebenfalls in subzytotoxischen Dosen nachgewiesen.

Ergebnisse Eine steigende Apoptoserate und Zytotoxizität konnten in der 24h-Behandlung ab einer Konzentration von 25µg/ml ZnO-NP nachgewiesen werden. Nach repetitiver Behandlung kam es zu vergleichbaren Wirkungen. DNS-Schädigung konnte sowohl nach Langzeit- als auch nach repetitiver Behandlung nachgewiesen werden. Veränderungen des Proliferationsverhaltens als auch des Zytokinprofils wurden gezeigt. Es verringerte sich die Fähigkeit der HUVEC-Zellen zur Neoangiogenese. Diskussion: ZnO-NP wirken sowohl in der Langzeitbehandlung als auch in der repetitiven Behandlung zytotoxisch auf HUVEC. In subzytotoxischer Dosis führen ZnO-NP zu DNS-Schäden und beeinträchtigen die spezifischen Funktionen der HUVEC-Zellen. Das genauere Verständnis dieser Effekte bedarf weiterer Untersuchungen, um das Risikoprofil von ZnO-NP bei der Exposition der Menschen beschreiben zu können.

Poster-PDF A-1391.PDF

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Article published online:
10 June 2020