@phdthesis{Zimmermann2012,
  author    = {Zimmermann, Franz-Zeno},
  title     = {Genotoxizit{\"a}t in Miniorgankulturen humaner nasaler Mukosa nach repetitiver Exposition mit Zinkoxid Nanopartikeln},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-72641},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Diese Studie besch{\"a}ftigt sich mit den toxischen Effekten von Zinkoxid Nanopartikeln (ZnO NP) auf humane Nasenschleimhautzellen. Speziell wurde eine m{\"o}gliche Kumulation von DNS-Sch{\"a}den und deren Reparatur analysiert. Zu diesem Zweck wurde ein dreidimensionales Kultursystem, sogenannte Miniorgankulturen, aus humaner nasaler Mukosa verwendet. Eine Charakterisierung der verwendeten Zinkoxid Nanopartikel erfolgte unter dem Transmissionselektronenmikroskop (TEM), mittels dynamischer Lichtstreuung (DLS) und durch eine Zetapotentialmessung. Nach einer Woche Kultivierung fand eine Exposition der MOK mit einer Zinkoxid Nanopartikel Suspension in einer Konzentration von 0,1 µg/ml und 5 µg/ml statt. Als Positivkontrolle wurde in diesem Versuch 200µM Methymethansulfonat (MMS) zugesetzt. Es erfolgten drei jeweils einst{\"u}ndige Inkubationsphasen, wobei nach jeder Stunde ein Teil der MOKs f{\"u}r den Cometassay entnommen wurde. Nach dreimaliger Exposition wurden die verbliebenen MOKs f{\"u}r 24 Stunden zur Regeneration in unversetztem N{\"a}hrmedium belassen und dann dem Cometassay zugef{\"u}hrt. Erg{\"a}nzend wurde ein Sandwich ELISA zur Detektion von Caspase 3 durchgef{\"u}hrt. Zn2+ Ionen wurden im Zellkulturmedium analysiert. Der Nachweis von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) erfolgte fluoreszenzmikroskopisch. Die DLS konnte eine durchschnittliche Partikelaggregatgr{\"o}ße von 354 nm nachweisen und das Zetapotential betrug -11,2 mV. Die im Cometassay festgestellten DNS-Sch{\"a}den zeigten bei einer Zinkoxid Nanopartikel Konzentration von 0,1 µg/ml erst nach der Regenerationsphase von 24 Stunden einen signifikanten Anstieg, w{\"a}hrend 5 µg/ml Zinkoxid Nanopartikel zu jedem Zeitpunkt einen signifikanten Anstieg der DNS Fragmentation bewirkten. Das Ausmaß an Strangbr{\"u}chen nach 24 Stunden stieg auch hier nach 24st{\"u}ndiger Regenerationsphase nochmals an. 200 µM MMS induzierten ebenfalls einen signifikanten Anstieg der OTM-Werte bei einer, zwei und drei Stunden. Im Laufe der Regenerationsphase f{\"u}hrten Reparaturmechanismen zu einem Absinken der OTM-Werte. Der Sandwich ELISA zeigte keinen signifikanten Anstieg der Caspase 3 Werte. Im N{\"a}hrmedium konnte eine Zn2+ Ionenkonzentration von 2,8 µmol/ml nach einer Inkubation mit 0,1 µg/ml Zinkoxid Nanopartikeln festgestellt werden. Bei einer Inkubation mit 5 µg/ml Zinkoxid Nanopartikeln zeigte sich eine Ionenkonzentration von 52,7 µmol/ml. Intrazellul{\"a}re ROS konnte nur bei einer Exposition mit 5 µmol/ml Zinkoxid Nanopartikeln nachgewiesen werden. Diese Daten lassen den Schluss zu, dass Zinkoxid Nanopartikel in den verwendeten Konzentrationen genotoxisch wirken, aber keine zytotoxische Wirkung entfalten. Die Sch{\"a}digung kumuliert und schreitet w{\"a}hrend der Regenerationsphase noch fort. Eine multifaktorielle Sch{\"a}digung der DNS, sowohl durch direkte Interaktion der Partikel mit dem Erbgut, als auch {\"u}ber entstandene ROS und Zn2+ Ionen, ist anzunehmen.},
  subject      = {Nasenschleimhaut},
  language  = {de}
}