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Untersuchung von N-Methyl-pyrrolidon und seinen Metaboliten auf Embryotoxizität in der Whole Embryo Culture (2007)

Art

Hochschulschrift

Autor

Dinort, Kathrin

Quelle

Berlin: Mensch-und-Buch-Verl., 2007 — 111 Seiten

ISBN: 978-3-86664-224-9

Verweise

URL (Volltext): http://www.diss.fu-berlin.de/diss/receive/FUDISS_thesis_000000002891

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Abstract / Zusammenfassung

Einleitung: In dieser Arbeit wurden in der `Whole Embryo Culture´ (WEC) N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP) und seine Metaboliten auf Embryotoxizität untersucht. Die WEC eig-net sich unter bestimmten Umständen für bestimmte Substanzgruppen gut für die Ab-klärung von Wirkmechanismen und für die Testung auf eine spezifische Embryotoxizi-tät. Zusätzlich wurde das `Whole-immuno-staining´ (WIS) der Neuralleistenzellen (NCC) und der Gehirnnerven durchgeführt, um beobachtete Defekte auf zellulärer E-bene nachvollziehen zu können. Material und Methoden: Für die WEC wurden Rattenembryonen am Gestationstag 9,5 sowohl in Kulturmedium (als Lösungsmittelkontrolle), als auch in Testansätzen mit unterschiedlichen Konzentrationen von NMP und seinen drei Metaboliten inkubiert. Sie wurden unter einem definierten Gaspartialdruck und bei 38,5°C für 48 Stunden in ei-nem rotierenden System kultiviert. Für das WIS wurden Embryonen aus der WEC mit primärem Antikörpern inkubiert: Der CRABP-I-Antikörper (zelluläres Retinsäure bin-dendes Protein 1) markierte die NCCs und der 2H3-Neurofilament-Antikörper die Ge-hirnnerven. Durch den Peroxidase-gekoppelten sekundären Antikörper wurde der Farbstoff Naphthol in ein blaues Präzipitat umgewandelt. Ergebnisse: Für alle Substanzen wurden in der WEC konzentrationsabhängige Effek-te beobachtet. Bei NMP traten vor allem Abnormitäten am Kopf auf. Dieser war unpro-portional verkleinert, das Auge erschien dorsoventral abgeflacht, es bestand eine Ad-häsion des zweiten Kiemenbogens mit dem ersten und seiner Umgebung. Neben die-sen Abnormitäten wurde eine Veränderung in Form einer Umfangsvermehrung in Höhe des Trigeminalganglions beobachtet. Diese konnte mit Hilfe des morphologischen Sco-ring-Systems nicht bewertet werden und die Einschätzung als Abnormität war deshalb nicht möglich. Beim WIS der 2H3-Neurofilamente wurden Retardierungen und Anoma-lien der kranialen Nerven in dieser Kopfregion bei Embryonen exponiert mit NMP fest-gestellt. Bei dem WIS mit CRABP-I war es nicht möglich eine Störung der NCC-Wanderung durch NMP im Vergleich zur Kontrollsituation festzustellen. Diskussion: In der WEC wurde für NMP und den Metabolit 5-Hydroxy-N-Methyl-2-pyrrolidon (5H-NMP) ein schwach embryotoxisches Potential festgestellt, welches sich in spezifischen morphologischen Abnormitäten bei den Embryonen manifestierte. Die Metaboliten N-Methylsuccinimid (MSI) und 2-Hydroxy-N-Methylsuccinimid (2H-MSI) wurden als nicht embryotoxisch klassifiziert. Sie verursachten nur einen generellen embryotoxischen Effekt bei sehr hohen unphysiologischen Konzentrationen. Da die im WIS detektierten Veränderungen an den Gehirnnerven der Embryonen inkubiert in NMP weder in der Kontrollsituation noch bei Ex-vivo-Embryonen auftraten, gab das WIS einen Hinweis auf eine spezifische Neurotoxizität von NMP. Schlussfolgerung: NMP scheint die für die Embryotoxizität in vivo verantwortliche Substanz zu sein. Die Ergebnisse des WIS lieferten im Fall von NMP ergänzende In-formationen zu den morphologischen Veränderungen und konnten zu diesen in einen sinnvollen Zusammenhang gestellt werden.