@phdthesis{Bunk2019,
  author    = {Bunk, Sebastian},
  title     = {Genotoxische und zytotoxische Wirkung von Schnupftabak an humanen Nasenschleimhautzellen und Lymphozyten},
  doi       = {10.25972/OPUS-18457},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-184576},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Hintergrund: Die Studienlage zu Kautabak und Zigarettenrauch ist eindeutig und zeigt karzinogenes Potential. {\"U}ber Schnupftabak ist hingegen wenig bekannt, vor allem auf zellul{\"a}rer Ebene gibt es keine ausreichenden wissenschaftlichen Publikationen. Somit l{\"a}sst sich die eventuell mutagene Wirkung von Schnupftabak nur schwer einsch{\"a}tzen. In Konsequenz st{\"u}tzt sich die WHO in ihrer Einstufung des Schnupftabaks als nicht karzinogen auf eine sehr eingeschr{\"a}nkte Datenlage. Ziel: Ziel der vorliegenden Arbeit war es, Schnupftabak auf m{\"o}gliche zyto- und genotoxische Effekte auf humane Lymphozyten und Nasenschleimhautzellen zu untersuchen um ggf. tumorinitiierende Effekte darzustellen. Material und Methoden: Es kam eine Schnupftabaksorte ohne Menthol und eine Sorte mit Mentholzusatz zum EInsatz. Die ben{\"o}tigten Nasenschleimhautzellen und Lymphozyten wurden von 10 Probanden gewonnen und eine Stunde lang mit einem Schnupftabak-DMSO-Gemisch (2000µg/ml bis 0,01µg/ml) inkubiert. Zur Analyse wurde der Trypanblautest, dee Comet Assay und der Mikrokerntest verwendet. Ergebnis: Der Trypanblautest zeigte keinen Abfall der Vitalit{\"a}t. Beim Comet Assay ergab sich bei Lymphozyten ein signifikanter Anstieg der DNA-Fragmentierung ab 100µg/ml, bei Nasenschleimhautzellen ab 1000µg/ml. Der Mikrokerntest wies keine signifikante Zunahme der Mikrokerne auf. Es konnte kein Unterschied zwischen den beiden Tabaksorten aufgezeigt werden. Diskussion: Es zeigte sich eine Sch{\"a}digung der Erbsubstanz im Comet Assay, die m{\"o}glicherweise reparabel ist. Irreparable DNA-Sch{\"a}den im Sinne von Mikrokernen wurden nicht gefunden. Nach diesen Ergebnissen muss die Einstufung der WHO in Zweifel gezogen werden. Untersuchungen mit weiteren Endpunkten der Genotoxizit{\"a}t sind somit gerechtfertigt, um zu einer fundierten Beurteilung des Risikopotentials von Schnupftabak zu gelangen.},
  subject      = {Schnupftabak},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Fazeli2010,
  author    = {Fazeli, Gholamreza},
  title     = {Signaling in the induction of genomic damage by endogenous compounds},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-55634},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Reactive oxygen species (ROS) are continuously generated in cells and are involved in physiological processes including signal transduction but also their damaging effects on biological molecules have been well described. A number of reports in the literature implicate excessive oxidative stress and/or inadequate antioxidant defense in the pathogenesis of cancer, atherosclerosis, chronic and age related disorders. Several studies have indicated that activation of the renin-angiotensin-aldosterone-system can lead to the formation of ROS. Epidemiological studies have revealed higher renal cell cancer incidences and also higher cancer mortalities in hypertensive individuals. Recently, our group has shown that perfusion of the isolated mouse kidney with Ang II or treatment of several cell lines with Ang II leads to formation of DNA damage and oxidative base modifications. Here, we tried to scrutinize the pathway involved in genotoxicity of Ang II. We confirmed the genotoxicity of Ang II in two kidney cell lines of human origin. Ang II treatment led to the production of superoxide anions which we could hinder when we used the membrane permeable superoxide dismutase (SOD) mimetic TEMPOL. One of the enzymes which is activated in the cells after Ang II treatment and is able to produce ROS is NADPH oxidase. We demonstrated the activation of NADPH oxidase in response to Ang II by upregulation of its p47 subunit using RT-PCR. Also, pPhosphorylation of p47 subunit of NADPH oxidase after Ang II treatment was enhanced. Using two inhibitors we showed that NADPH oxidase inhibition completely prevents DNA damage by Ang II treatment. To differentiate between Nox2 and Nox4 isoforms of NADPH oxidase subunits in the genotoxicity of Ang II, we performed siRNA inhibition and found a role only for Nox4, while Nox2 was not involved. Next, we investigated PKC as a potential activator of NADPH oxidase. We showed that PKC becomes phosphorylated after Ang II treatment and also that inhibition of PKC hinders Ang II from damaging the cells. Our results from using several inhibitors of different parts of the pathway revealed that PKC activation in this pathway is dependent on the action of PLC on membrane phospholipids and production of IP3. IP3 binds to its receptor at endoplasmic reticulum (ER), opening a channel which allows calcium efflux into the cytoplasm. In this manner, both ER calcium stores and extracellular calcium cooperate so that Ang II can exert its genotoxic effect. PLC is activated by AT1R stimulation. We could also show that the genotoxicity of Ang II is mediated via AT1R signaling using the AT1R antagonist candesartan. In conclusion, here we have shown that Ang II is able to damage genomic damage in cell lines of kidney origin. The observed damage is associated with production of ROS. A decrease in Ang II-induced DNA damage was observed after inhibition of G-proteins, PLC, PKC and NADPH oxidase and interfering with intra- as well as extracellular calcium signaling. This leads to the following preliminary model of signaling in Ang II-induced DNA damage: binding of Ang II to the AT1 receptor activates PLC via stimulation of G-proteins, resulting in the activation of PKC in a calcium dependent manner which in turn, activates NADPH oxidase. NADPH oxidase with involvement of its Nox4 subunit then produces reactive oxygen species which cause DNA damage. Dopamine content and metabolism in the peripheral lymphocytes of PD patients are influenced by L-Dopa administration. The PD patients receiving a high dose of L-Dopa show a significantly higher content of dopamine in their lymphocytes compared to PD patients who received a low dose of L-Dopa or the healthy control. Central to many of the processes involved in oxidative stress and oxidative damage in PD are the actions of monoamine oxidase (MAO), the enzyme which is responsible for the enzymatic oxidation of dopamine which leadsing to production of H2O2 as a by-product. We investigated whether dopamine oxidation can cause genotoxicity in lymphocytes of PD patents who were under high dose L-Dopa therapy and afterward questioned the occurrence of DNA damage after dopamine treatment in vitro and tried to reveal the mechanism by which dopamine exerts its genotoxic effect. The frequency of micronuclei in peripheral blood lymphocytes of the PD patients was not elevated compared to healthy age-matched individuals, although the formation of micronuclei revealed a positive correlation with the daily dose of L-Dopa administration in patients who received L-Dopa therapy together with dopamine receptor agonists. In vitro, we describe an induction of genomic damage detected as micronucleus formation by low micromolar concentrations in cell lines with of different tissue origins. The genotoxic effect of dopamine was reduced by addition of the antioxidants TEMPOL and dimethylthiourea which proved the involvement of ROS production in dopamine-induced DNA damage. To determine whether oxidation of dopamine by MAO is relevant in its genotoxicity, we inhibited MAO with two inhibitors, trans-2-phenylcyclopropylamine hydrochloride (PCPA) and Ro 16-6491 which both reduced the formation of micronuclei in PC-12 cells. We also studied the role of the dopamine transporter (DAT) and dopamine type 2 receptor (D2R) signaling in the genotoxicity of dopamine. Inhibitors of the DAT, GBR-12909 and nomifensine, hindered dopamine-induced genotoxicity. These results were confirmed by treatment of MDCK and MDCK-DAT cells, the latter containing the human DAT gene, with dopamine. Only MDCK-DAT cells showed elevated chromosomal damage and dopamine uptake. Although stimulation of D2R with quinpirole in the absence of dopamine did not induce genotoxicity in PC-12 cells, interference with D2R signaling using D2R antagonist and inhibition of G-proteins, phosphoinositide 3 kinase and extracellular signal-regulated kinases reduced dopamine-induced genotoxicity and affected the ability of DAT to take up dopamine. Furthermore, the D2R antagonist sulpiride inhibited the dopamine-induced migration of DAT from cytosol to cell membrane. Overall, the neurotransmitter dopamine causes DNA damage and oxidative stress in vitro. There are also indications that high dose L-Dopa therapy might lead to oxidative stress. Dopamine exerts its genotoxicity in vitro upon transport into the cells and oxidization oxidation by MAO. Transport of dopamine by DAT has the central role in this process. D2R signaling is involved in the genotoxicity of dopamine by affecting activation and cell surface expression of DAT and hence modulating dopamine uptake. We provided evidences for receptor-mediated genotoxicity of two compounds with different mechanism of actions. The involvement of these receptors in many human complications urges more investigations to reveal whether abnormalities in the endogenous compounds-mediated signaling can play a role in the initiation of new conditions like carcinogenesis.},
  subject      = {Angiotensin II},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Glaser2012,
  author    = {Glaser, Nina},
  title     = {Influence of natural food compounds on DNA stability},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-72872},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Cancer is one of the leading causes of death all over the world. Malnutrition and toxic contaminations of food with substances such as mycotoxins have been thought to account for a high percentage of cancers. However, human diet can deliver both mutagens and components that decrease the cancer risk. Genomic damage could be reduced by food components through different mechanisms such as scavenging of reactive oxygen species. In the first part of this study we tried to investigate the effects of patulin and resveratrol on DNA stability in V79 cells. Patulin is a mycotoxin, which is frequently found in spoiled apples and other fruits. The WHO has established a safety level of 50 µg/L, which is indeed not observed by all manufacturers. The acute toxicity of patulin in high concentrations is well known, however its potential carcinogenicity is still a matter of debate. Therefore we wanted to investigate further steps in the mechanism of patulin-induced genotoxicity. Patulin caused the formation of micronuclei and nucleoplasmic bridges in a dose-dependent manner. Further analysis revealed that patulin induced both kinetochore-negative and positive micronuclei. Time course of incubation indicate a new mechanism for patulin-induced nucleoplasmic bridge formation. We hypothized a mechanism via cross-linking of DNA, which was confirmed by a modified version of comet assay. Incubations of cells with patulin led to an increased number of multinucleated cells and multipolar mitoses. Cell cytometry revealed a G2 arrest by patulin, which might explain the amplification of centrosomes and patulin-induced aneuploidy. Patulin cause a dose-dependent DNA damage in comet assay which was influenced by the cellular GSH content. However, an induction of oxidative stress was just seen with higher concentrations of patulin. Levels of cellular glutathione were increased after 24 h incubation indicating an adaptive response to patulin-induced stress. There is growing interest in polyphenols such as resveratrol which have shown many positive effects on human health. The beneficial properties are partially attributed to their ability to scavenge reactive oxygen species. Co-incubation of V79 cells with patulin and 10 µM of the antioxidant resveratrol led to a slight reduction of micronucleus frequency compared to cells which were just treated with patulin. However, in higher concentrations resveratrol themselves caused the formation of micronuclei in V79 cells. Kinetochore analysis indicated only clastogenic properties for resveratrol but no disturbance of mitosis. The antioxidant properties of resveratrol were shown in ferric reducing antioxidant power (FRAP) assay. However, in cellular system resveratrol in higher concentrations revealed also prooxidative properties, as shown in 2,7-dichlordihydrofluorescein (DCF) assay. The increased level of glutathione after resveratrol treatment might reflect an adaptive response to resveratrol-induced oxidative stress. For the second part of this thesis we investigated the effects of an anthocyanin-rich grape extract on hypertensive Ren-2 rats. Ren-2 rats are an accepted genetically modified rat model for the investigation of hypertension and increased oxidative stress. We divided 23 female Ren-2 rats into three groups. One group was fed with an anthocyanin-rich Dacapo grape extract, one group was treated with the angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitor ramipril and the third group was kept without medication during the experiment. After one week untreated group showed a clear increase in systolic and diastolic blood pressure compared to the ramipril treated rats. This was in part attenuated in the animals fed with anthocyanin-rich Dacapo grape extract. Effects on blood pressure were also reflected in an increased thirst of untreated and extract fed animals. Comet assay with cells of kidney and liver revealed a slight protective impact of Dacapo extract on DNA damage compared to the other groups. Similar results were obtained after evaluation of ɣ-H2AX-staining of kidney and heart sections. However, in the small intestine oppositional effects were seen, indicating an increased number of double strand breaks probably due to the high local concentration of polyphenols after oral ingestion. Antioxidative properties of the extract were shown in FRAP assay. However, this effect was not reflected in an increased antioxidative capacity in serum or a protective impact in the dihydroethidium (DHE) assay. The extract showed protective effects on DNA damage in comet assay and ɣ-H2AX-staining, but was not able to reduce hypertension back to the control level of ramipril treated animals. High local concentrations could also result in an increased damage of the affected tissue. Therefore, the administration of such concentrated compounds should be handled with care.},
  subject      = {Patulin},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hintzsche2011,
  author    = {Hintzsche, Henning},
  title     = {Gentoxizit{\"a}t nichtionisierender Strahlung - Auswirkungen von Mobilfunk- und Terahertzstrahlung auf das Genom},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-57684},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Ziel der vorliegenden Arbeit war es, zu untersuchen, ob nichtionisierende elektromagnetische Strahlung verschiedener Frequenzbereiche Genomschaden hervorrufen kann. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde eine Biomonitoring-Studie zu dieser Thematik konzipiert und durchgef{\"u}hrt. Es wurden 131 Probanden detailliert zu ihrer Mobilfunknutzung befragt. Anschließend wurden Mundschleimhautzellen entnommen und f{\"u}r eine mikroskopische Untersuchung aufbereitet und angef{\"a}rbt. In den Zellen wurden Mikrokerne und andere Kernanomalien quantifiziert. Es zeigte sich keine Erh{\"o}hung der Mikrokernfrequenz in Abh{\"a}ngigkeit von der Dauer der Mobiltelefonnutzung. Auch die anderen abgefragten Parameter hatten keinen Einfluss auf die H{\"o}he des Genomschadens. Als Positivkontrollen wurden vier Patienten, die eine lokale Strahlentherapie (ionisierende Strahlung) erhielten, eingeschlossen. Hier zeigte sich eine deutliche Erh{\"o}hung der Mikrokernfrequenz. Um festzustellen, ob die Mikrokerninduktion erst bei h{\"o}heren Leistungsflussdichten als denen, die beim Mobilfunk verwendet werden, auftritt, wurden in-vitro-Versuche durchgef{\"u}hrt, bei denen verschiedene Zelllinien einer Strahlung von 900 MHz ausgesetzt wurden. Nach Exposition und einer Postinkubationsperiode wurden die Zellen fixiert und die Mikrokernfrequenz bestimmt. Neben den Leistungen wurden hier auch die Expositionszeiten und die Postinkubationsperioden variiert. In keinem Fall konnte eine Erh{\"o}hung der Mikrokernfrequenz festgestellt werden. Insgesamt konnte ein Einfluss elektromagnetischer Strahlung auf das Genom weder am Menschen im Rahmen einer Biomonitoring-Studie noch an verschiedenen Zelllinien im Rahmen von in-vitro-Versuchen festgestellt werden. Terahertzstrahlung ist elektromagnetische Strahlung im Bereich von 0,1 bis 10 THz, d. h. sie liegt zwischen Mikrowellen und Infrarotlicht. Derzeit wird sie haupts{\"a}chlich f{\"u}r spektroskopische Untersuchungen und zur Qualit{\"a}tskontrolle im Herstellungs-prozess verschiedener Produkte verwendet. Anwendungen in der Sicherheitstechnik (z. B. Ganzk{\"o}rperscanner) und in der Medizintechnik (z. B. Bildgebung) stehen kurz vor der Markteinf{\"u}hrung bzw. sind bereits etabliert. Diese Anwendungen bringen eine Exposition der betroffenen Menschen mit sich. Außerdem wird an weiteren Techniken wie etwa der Daten{\"u}bertragung gearbeitet. Die Wirkungen auf biologische Systeme sind im Gegensatz zum Mobilfunkbereich bisher nur unzureichend untersucht. Da bisher keine vollst{\"a}ndigen Literatur{\"u}bersichten vorlagen, wurde eine umfassende Literaturrecherche durchgef{\"u}hrt. Ziel war es, alle bisher durchgef{\"u}hrten Studien zu diesem Thema aufzulisten. Um diese Datenbasis zu verbreitern wurden in-vitro-Versuche bei verschiedenen Frequenzen durchgef{\"u}hrt. Als Strahlungsquellen wurden eine Frequenzvervielfacherkaskade (0,106 THz), ein R{\"u}ckw{\"a}rtswellen-Oszillator (0,380 THz) und ein Ferninfrarot-Laser (2,520 THz) eingesetzt. Die Strahlung wurde in einen modifizierten Inkubator gef{\"u}hrt, so dass die Expositionen bei definierter Temperatur und konstantem CO2-Gehalt durchgef{\"u}hrt werden konnten. Da Terahertzstrahlung durch Wasser sehr stark absorbiert wird, sind bei einer Exposition des Menschen prim{\"a}r die obersten Hautschichten betroffen. Aus diesem Grund wurden prim{\"a}re Hautfibroblasten und HaCaT-Zellen, eine Keratinozyten-Zelllinie, als biologische Systeme verwendet. Die Zellen wurden f{\"u}r unterschiedliche Zeitperioden mit verschiedenen Leistungsflussdichten exponiert. Anschließend wurden die Zellen f{\"u}r den Comet Assay aufbereitet und analysiert. Der Comet Assay ist eine Methode zur Quantifizierung von Einzel- und Doppelstrangbr{\"u}chen der DNA. Weiterhin wurden die Zellen nach einer Postinkubationsperiode f{\"u}r den Mikrokerntest aufbereitet. Neben unbehandelten Kontrollen und Sham-Expositionen wurden auch Positivkontrollen durchgef{\"u}hrt. Es konnte keine Erh{\"o}hung der Anzahl der DNA-Strangbr{\"u}che bzw. der Mikrokernfrequenz festgestellt werden. Da bekannt war, dass im Mobilfunkbereich unter bestimmten Bedingungen St{\"o}rungen der Mitose, nicht aber Erh{\"o}hungen der Mikrokernfrequenz, auftreten, wurden Mitosest{\"o}rungen nach Exposition bei 0,106 THz untersucht. Hierzu wurden AL-Zellen f{\"u}r 30 Minuten exponiert und anschließend ohne Postinkubation direkt fixiert. Analysiert wurden St{\"o}rungen in allen Phasen der Mitose. Es zeigte sich, dass die Frequenz der St{\"o}rungen in der Pro- und Metaphase unver{\"a}ndert blieb. Die St{\"o}rungen in der Ana- und Telophase nahmen dagegen mit steigender Leistungsflussdichte zu. Insgesamt konnte im Terahertzbereich unter den gew{\"a}hlten Expositionsbedingungen kein DNA-Schaden beobachtet werden. Bei 0,106 THz konnten Mitosest{\"o}rungen als Folge der Exposition gezeigt werden. Der Zusammenhang zwischen diesen Mitosest{\"o}rungen und DNA-Sch{\"a}den, insbesondere der Mikrokerninduktion, konnte bisher nicht abschließend gekl{\"a}rt werden und bleibt Gegenstand weiterer Untersuchungen.},
  subject      = {Mutagenit{\"a}t},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kellert2008,
  author    = {Kellert, Marco},
  title     = {Untersuchungen zum Metabolismus von Furan in Ratte und Maus, sowie zur Reaktivit{\"a}t und Gentoxizit{\"a}t von cis-2-Buten-1,4-dial in vitro und in Zellkultur},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28716},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Furan wird in einer Vielzahl von Speisen durch Hitzebehandlung gebildet und ist kanzerogen in der Leber von Ratte und Maus. Durch die hohe Fl{\"u}chtigkeit von Furan ist eine Expositionsabsch{\"a}tzung auf Basis der Kontamination von Lebensmitteln nur bedingt m{\"o}glich. Ein alternativer Ansatz dazu ist die Identifizierung von Furanmetaboliten als Expositions­biomarker. Nach der Aufnahme wird Furan zun{\"a}chst zum Dialdehyd cis-2-Buten-1,4-dial oxidiert. cis-2-Buten-1,4-dial besitzt mehrere elektrophile Strukturelemente, welche eine Reaktion mit Protein und DNS wahrscheinlich machen und damit zur bekannten Toxizit{\"a}t von Furan beitragen k{\"o}nnen. Es stellt sich in diesem Zusammenhang die Frage, ob eine Reaktion mit Protein die Reaktion mit der DNS verhindern kann und somit keine direkt gentoxischen Effekte auftreten. F{\"u}r ein kanzerogenes Agens ohne direkte gentoxische Wirkung kann eine Schwellendosis unterhalb derer kein DNS-Schaden auftritt diskutiert werden. F{\"u}r eine fundierte Risikobewertung bez{\"u}glich der Aufnahme von Furan {\"u}ber die Nahrung ist dies unabdingbar. In der vorliegenden Arbeit wurde nach der oralen Gabe von Furan im Urin von Fischer 344 Ratten nach Metaboliten gesucht. Eine Kontrollgruppe erhielt nur die Tr{\"a}gersubstanz {\"O}l. Das vor und nach Exposition {\"u}ber jeweils zwei 24 Stunden Perioden gesammelte Urin wurde mittels einer Tandemmassenspektrometrie-Methode analysiert. Die Methode bestand aus einem Full-Scan und einer dar{\"u}ber gesteuerten Aufzeichnung eines Fragmentionenspektrums. Die Full-Scan-Daten wurden mit Hilfe der Hauptkomponentenanalyse untersucht. In der ersten Sammelperiode nach der Behandlung konnten durch die erste Hauptkomponente die behandelten von den unbehandelten Tieren getrennt werden. Aus den f{\"u}r die Trennung relevanten Verbindungen konnten f{\"u}nf Biomarker strukturell aufgekl{\"a}rt werden. In einer weiteren Tierstudie an Ratten und M{\"a}usen wurde die Kinetik und die Dosis-Wirkungs-Beziehung der identifizierten Biomarker untersucht. Die gezielte LC-MS/MS-Analyse der Urine auf die identifizierten Biomarker hin zeigte, dass in der Ratte alle und in der Maus alle bis auf einen dosisabh{\"a}ngig anstiegen. Die Kinetik der Ausscheidung lieferte wertvolle Hinweise auf die Entstehung der Biomarker. Die Ausscheidung der Biomarker mit Lysinstruktur erfolgte {\"u}ber mehr als 72 Stunden. Dies war ein Hinweis auf eine Freisetzung aus Protein. Die Ausscheidung der restlichen Verbindungen erfolgte ausschließlich in den ersten 24 Stunden. Die in der Literatur vorhandenen Daten zur Gentoxizit{\"a}t von Furan und cis-Buten-1,4-dial sind unschl{\"u}ssig und unvollst{\"a}ndig. In der vorliegenden Arbeit wurde cis-2-Buten-1,4-dial im Ames Stamm TA104 und in L5178Y Mauslymphomzellen auf Mutagenit{\"a}t und Gentoxizit{\"a}t untersucht. Durch starke Zytotoxizit{\"a}t war der Konzentrationsbereich auf 4.5 µmol/Platte limitiert. Innerhalb dieses Bereich konnte mit der Vorinkubationsvariante des Ames-Tests keine Mutagenit{\"a}t beobachtet werden. Die L5178Y Mauslymphomzellen wurden mit Standardprotokollen f{\"u}r den Mikrokern-Test, Kometen-Test und den Thymidinkinase-Test untersucht. Der Konzentrationsbereich von cis-2-Buten-1,4-dial erstreckte sich bis 100 µM, konnte aber auf Grund der starken Zytotoxizit{\"a}t nur bis 25 µM ausgewertet werden. Dennoch konnte bereits in diesem Bereich ein 1.7- bzw. 2.2-facher Anstieg im Kometen- bzw. Thymidinkinase-Test beobachtet werden. Verglichen mit der Positivkontrolle Methylmethansulfonat hatte cis-2-Buten-1,4-dial bei einer deutlich h{\"o}heren Zytotoxizit{\"a}t eine {\"a}hnliche Potenz bez{\"u}glich der Mutagenit{\"a}t und Gentoxizit{\"a}t. Um das DNS-vernetzende Potential von cis-2-Buten-1,4-dial zu bestimmen wurde eine Variante des Kometen-Tests verwendet. Es wurde dabei untersucht, ob die Vorbehandlung von Zellen mit cis-2-Buten-1,4-dial die durch \&\#947;-Strahlung induzierbaren Kometen reduzieren kann. W{\"a}hrend die Positivkontrolle Glutaraldehyd die Kometen tats{\"a}chlich verringerte, blieb dieser Effekt bei cis-2-Buten-1,4-dial aus. Im Gegenteil, bei einer Konzentration von \&\#8805;100 mM konnte durch die Zunahme von Zellen mit beginnender Apoptose ein Anstieg der Kometen beobachtet werden. Obwohl cis-2-Buten-1,4-dial sehr deutliche gentoxische und mutagene Effekte zeigte, beschr{\"a}nkte die hohe Zytotoxizit{\"a}t den auswertbaren Bereich. M{\"o}glicherweise kann diese Problematik einen Teil der unschl{\"u}ssigen Ergebnisse erkl{\"a}ren, sicher ist jedoch, dass f{\"u}r die Untersuchung der Mechanismen der Toxizit{\"a}t und Kanzerogenit{\"a}t ein Beitrag von nicht gentoxischen Effekten diskutiert werden muss.},
  subject      = {Metabolismus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{MartinezJaramillo2013,
  author    = {Mart{\´i}nez Jaramillo, Daniela},
  title     = {Einfluss einer definierten Enzymausstattung auf die Mutagenit{\"a}t von 17β-Estradiol und dessen Metaboliten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-91903},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Der brustgewebsspezifische Metabolismus des weiblichen Sexualhormons 17β-Estradiol (E2) spielt eine wichtige Rolle bei der Brustkrebsentstehung. In der Brust wird E2 durch die humanen Cytochrom P450-abh{\"a}ngigen Monooxygenasen (CYP) Isoenzyme 1A1 (hCYP1A1) und 1B1 (hCYP1B1) zu 2-Hydroxy (2-OH) und 4-HO-E2 oxidiert und vorrangig durch die Catechol-O-Methyltransferase (COMT) entgiftet. Bei unzureichender O-Methylierung k{\"o}nnen diese Catecholestrogene zu elektrophilen Chinonen oxidiert werden, welche mit der DNA reagieren und somit Mutationen induzieren k{\"o}nnen. Eine niedrige COMT-Aktivit{\"a}t, durch Polymorphismen und/oder durch Nahrungsbestandteile, die mit dem Enzym selbst oder seiner Genexpression wechselwirken, k{\"o}nnte daher die Mutagenit{\"a}t von E2 und dessen Catecholestrogenen beeinflussen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss der Hemmung der COMT-Aktivit{\"a}t auf die Mutagenit{\"a}t von E2 und dessen Catecholestrogenen untersucht. Zu diesem Zweck wurden der Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase (HPRT)-Test und der Mikrokern-Test eingesetzt. Die Untersuchungen erfolgten in kultivierten Lungenfibroblasten des Chinesischen Hamsters (V79-Zellen) und in V79-Zellen, die mit hCYP1A1 transfiziert wurden. Begleitend zu den Mutagenit{\"a}tsuntersuchungen wurde das Metabolitenprofil der Testsubstanzen anhand von Gaschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie bestimmt. Nach Inkubation mit 0,08 µM 2 HO-E2 wurde dieses vollst{\"a}ndig zu dessen Methylcatecholen umgesetzt, ab 2,5 µM hingegen war zus{\"a}tzlich 2 HO-E2 im Medium nachweisbar. Demnach war die Hemmung der COMT-Aktivit{\"a}t bei der Inkubation mit 0,08 µM 2 HO-E2 vollst{\"a}ndig und ab 2,5 µM partiell. Mit und ohne Hemmung der COMT-Aktivit{\"a}t war 2 Methoxyestradiol der Hauptmetabolit. 2-HO-E2 induzierte im Konzentrationsbereich 0,08 µM - 5 µM, mit und ohne Hemmung der COMT-Aktivit{\"a}t, keine Erh{\"o}hung der Mutantenfrequenz im hprt-Lokus von V79-Zellen. Im Gegensatz hierzu induzierte 2 HO-E2 ab 2,5 µM, mit und ohne Hemmung der COMT-Aktivit{\"a}t, mindestens eine Verdreifachung der Mikrokernrate im Vergleich zur Kontrollpopulation, wobei dieser Effekt ohne Inhibierung der COMT-Aktivit{\"a}t st{\"a}rker ausgepr{\"a}gt war. {\"U}ber den gesamten getesteten Konzentrationsbereich (5 - 40 µM) wurde 4 HO-E2 zu dessen beiden Methylcatecholen umgesetzt, wobei 4-Methoxyestradiol den gr{\"o}ßten Anteil der detektierten Verbindungen (≥ 86\%) ausmachte. Nach der Behandlung mit 3,5-Dinitrocatechol waren keine Methylierungsprodukte mehr nachweisbar, weswegen von einer vollst{\"a}ndigen Hemmung der COMT-Aktivit{\"a}t im gesamten getesteten Konzentrationsbereich auszugehen war. 4-HO-E2 induzierte {\"u}ber den gesamten getesteten Konzentrationsbereich keine Genmutationen im hprt-Lokus. Erst nach Hemmung der COMT-Aktivit{\"a}t und Behandlung mit 20 µM 4 HO-E2 wurde eine Verdreifachung der Mutantenfrequenz im Vergleich zur Kontrollpopulation beobachtet. Mit und ohne Hemmung der COMT-Aktivit{\"a}t induzierte 4 HO E2 ab 20 µM eine Verdopplung der Mikrokernrate im Vergleich zur Kontrollpopulation. Im Kulturmedium der V79 hCYP1A1-Zellen, die mit 0,1 und 1 µM E2 f{\"u}r bis zu drei Wochen behandelt wurden, machten {\"u}ber die gesamte Versuchsdauer E2 (> 86\%) und Estron (> 10\%, bezogen auf die Summe aller Peakfl{\"a}chen) den gr{\"o}ßten Anteil der detektierten Verbindungen aus. Wie erwartet, waren nach Hemmung der COMT-Aktivit{\"a}t keine Methylierungsprodukte mehr nachweisbar. Die durchgehende, zwei- und dreiw{\"o}chige Behandlung mit jeweils 0,1 und 1 µM E2 bewirkte keine Induktion von Genmutationen im hprt-Lokus. Demgegen{\"u}ber erh{\"o}hte sich die Mutantenfrequenz nach Hemmung der COMT-Aktivit{\"a}t und dreiw{\"o}chiger Behandlung mit 0,1 µM E2 um Faktor 4 im Vergleich zur Kontrollpopulation. Was die Mikrokerninduktion betrifft, so wurde nach 24-st{\"u}ndiger Inkubation mit 0,1 und 1 µM E2, mit und ohne Hemmung der COMT-Aktivit{\"a}t, keine Erh{\"o}hung der Mikrokernrate im Vergleich zur Kontrollpopulation beobachtet. {\"U}ber die gesamte Dauer der Mutagenit{\"a}tstests von E2 und dessen Catecholestrogenen unterschieden sich die Zellzyklusverteilung, die Wachstumskurven und die Koloniebildungsf{\"a}higkeit zum Zeitpunkt der Selektion, mit und ohne Hemmung der COMT-Aktivit{\"a}t, nicht statistisch signifikant von denjenigen der Kontrollpopulationen. Demnach war von einer sicheren Detektion von Mutationen im HPRT-Test und im Mikrokerntest auszugehen. Zusammenfassend best{\"a}tigen die durchgef{\"u}hrten Untersuchungen, dass die zellul{\"a}re COMT-Aktivit{\"a}t eine essentielle Rolle zur Entgiftung mutagener Catecholestrogene spielt. Eine hundertprozentige Inhibierung der Aktivit{\"a}t dieses Enzyms f{\"u}hrt zur Induktion von Genmutationen durch 4 HO-E2 in V79-Zellen ohne CYP-Aktivit{\"a}t und durch E2 in V79-Zellen, die hCYP1A1 exprimieren. Demnach k{\"o}nnte eine Reduktion der COMT-Aktivit{\"a}t durch Polymorphismen und/oder durch Nahrungsbestandteile, die mit dem Enzym selbst oder seiner Genexpression wechselwirken, die Induktion von Genmutationen durch E2 und dessen Catecholestrogenen beg{\"u}nstigen.},
  subject      = {Mutagenit{\"a}t},
  language  = {de}
}
@phdthesis{MontaggebKukielka2018,
  author    = {Montag [geb. Kukielka], Gracia Anna},
  title     = {Rolle des Differenzierungszustandes f{\"u}r die Empfindlichkeit von S{\"a}ugerzellen gegen{\"u}ber genotoxischen Agenzien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-164670},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wurden die Einfl{\"u}sse verschiedener genotoxischer Substanzen auf S{\"a}ugertierzellen untersucht. Da ein Organismus der Ontogenese unterliegt und sich Zellen aus Stamm- und Vorl{\"a}uferzellen entwickelt, gilt es diese urspr{\"u}nglichen Zellen vor {\"a}ußeren Einfl{\"u}ssen zu sch{\"u}tzen. Da bisher kaum Untersuchungen von Zellen in verschiedenen Differenzierungsstadien durchgef{\"u}hrt wurden, wurden unter Verwendung vieler unterschiedlicher biologischer Endpunkte Effekte auf die Vitalit{\"a}t, Proliferation, Mitose und Apoptose dieser Zellen untersucht. Zudem erfolgte eine Interpretation der Ausbildung von Mikrokernen, Entstehung von DNS-Sch{\"a}den und der zugrundeliegenden Reparaturmechanismen. So konnte mit Hilfe der Untersuchungen der h{\"a}matopoetischen Stammzellen und der TK6-Zellen postuliert werden, dass h{\"a}matopoetische Stammzellen weitestgehend weniger empfindlich gegen{\"u}ber Zytostatika (Doxorubicin, Vinblastin, Methylmethansulfonat und Mitomycin C) sind als die lymphoblastoide Zelllinie TK6, welche in der Entwicklungshierarchie den Stammzellen folgt. Die Bef{\"u}rchtung, dass der Mikrokerntest in immortalisierten TK6-Zellen als Grundlage f{\"u}r Genotoxizit{\"a}tsuntersuchungen nicht gen{\"u}gen w{\"u}rden, konnte mit Hilfe der Versuchsergebnisse dieser Arbeit widerlegt werden. Die Ergebnisse belegen, dass der Mikrokerntest in TK6-Zellen relevant ist, da TK6-Zellen empfindlicher auf genotoxische Agentien im Vergleich zu h{\"a}matopoetischen Stammzellen reagieren. Bei der Untersuchung der Leuk{\"a}miezelllinie HL-60 wurden die Effekte klassischer (Vinblastin, Vincristin, Vinflunin und Vinorelbin) mit neu synthetisierten Vinca-Alkaloiden (4-Chlorochablastin, 4-Chlorochacristin, 16a, 17b und 18a) verglichen. Vinca-Alkaloide werden sehr h{\"a}ufig mit Nebenwirkungen, wie Neuropathien assoziiert, welche w{\"a}hrend einer Chemotherapie oftmals zu Therapieabbr{\"u}chen durch die Patienten f{\"u}hren. Aus diesem Grund war es erstrebenswert, neuartige Vinca-Alkaloide zu entwickeln, welche weniger Nebenwirkungen aber zugleich eine {\"a}hnliche Wirksamkeit aufweisen. Obwohl die Potenz der neuen Substanzen niedriger war als bei Vinblastin, Vincristin und Vinorelbin, zeigte ein Teil eine {\"a}hnliche Wirkung wie das Vinca-Alkaloid Vinflunin auf die Krebszelllinie HL-60 auf. Die Ergebnisse diese Arbeit k{\"o}nnen als erste Indikation in vitro genommen werden, dass sich diese Substanzen in der Krebstherapie als wirksam erweisen k{\"o}nnten und nach weiteren Ergebnissen in vivo als therapeutische Alternativen in Betracht gezogen werden. Auch bei der vergleichenden Untersuchung von exponentiell wachsenden mit differenzierten Zelllinien konnten Unterschiede detektiert werden. Die Zelllinie HT-22, welche selbst keine Krebszelllinie ist, zeigte nach Differenzierung zu nicht exponentiell wachsenden Zellen eine erh{\"o}hte Empfindlichkeit gegen{\"u}ber dem Alkylanz Methylmethansulfonat, was auf einer verminderten Basenexzisionsreparatur beruhen k{\"o}nnte. Auch die differenzierte Form der Adenokarzinom-Zelllinie CaCo2 zeigte eine gesteigerte Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber dem Topoisomerase II-Inhibitor Etoposid auf, wohingegen der unselektive Topoisomerase II-Hemmer Doxorubicin keinen Effekt aufwies. Um den Sachverhalt zu kl{\"a}ren ob die festgestellten Unterschiede auf das Enzym Topoisomerase II zur{\"u}ckzuf{\"u}hren oder zellartspezifisch waren, wurden weitere Analysen der Zelllinien HL-60 und deren differenzierten Zellart durchgef{\"u}hrt. Auch hier konnten signifikante Unterschiede bei der Einzelzellgelelektrophorese nach Behandlung mit Doxorubicin und Etoposid festgestellt werden. Neben den in dieser Arbeit nachgewiesenen Unterschieden bei der Reparatur zwischen den Zelltypen, k{\"o}nnten aber auch weitere Faktoren zu Varianzen f{\"u}hren und die Mutagenit{\"a}tsforschung beeinflussen. Folglich ist davon auszugehen, dass zuk{\"u}nftige Testungen bei der pharmakologischen Substanzentwicklung in verschiedenen Zellsystemen von N{\"o}ten sind, bevor neue Substanzen zugelassen werden. Alles in allem konnte die Komplexit{\"a}t der Ergebnisse zwischen Zellen der verschiedenen Differenzierungsstadien in dieser Arbeit aufgezeigt werden. Deswegen sollte auch bei weiteren Forschungsvorhaben insbesondere ein Augenmerk auf den Differenzierungszustand der zu untersuchenden Zellpopulation geworfen werden.},
  subject      = {S{\"a}ugetiere},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Reimann2021,
  author    = {Reimann, Hauke},
  title     = {Schicksal von Mikrokernen bzw. mikrokernhaltigen Zellen und Bedeutung von Mikrokernen als Biomarker},
  doi       = {10.25972/OPUS-24010},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-240109},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Mikrokerne sind als wichtiger Biomarker in der Gentoxizit{\"a}tsforschung seit langer Zeit etabliert und ihre Bildung ist mechanistisch gut verstanden, wohingegen das Mikrokernschicksal und die genaue Funktion von Mikrokernen in der Kanzerogenese unzureichend erforscht sind. Um das Schicksal von Mikrokernen und mikrokernhaltigen Zellen {\"u}ber einen l{\"a}ngeren Zeitraum zu untersuchen, wurden HeLa-Zellen, die mit einem GFP-markierten Histon H2B transfiziert worden sind, mittels Lebendzellmikroskopie nach Behandlung mit verschiedenen gentoxischen Agenzien f{\"u}r 96 h untersucht. Parameter wie die Mitose- oder Zelltodrate wurden dabei ebenso wie das Schicksal der Mikrokerne dokumentiert. W{\"a}hrend Persistenz und Reinkorporation von Mikrokernen h{\"a}ufig beobachtet wurden, waren Degradation und Auswurf von Mikrokernen selten bis gar nicht zu sehen. Auch konnte ein Teil der mikrokernhaltigen Zellen {\"u}ber mehrere Zellteilungen persistieren und proliferieren, wodurch die in Mikrokernen manifestierte chromosomale Instabilit{\"a}t unver{\"a}ndert bleiben kann. Ein eindeutiger Substanzeinfluss auf das Mikrokernschicksal konnte nicht ausgemacht werden. Extrusion sollte weiterhin durch Behandlung mit Hydroxyurea oder Cytochalasin B in Kombination mit gentoxischer Behandlung induziert werden, es wurde jedoch kein Effekt auf die Extrusionsrate beobachtet. Degradation wurde mittels γH2AX-Antik{\"o}rperf{\"a}rbung und transduziertem dsRed-markierten Autophagiemarker LC3B in HeLa-H2B-GFP-Zellen untersucht. Trotz erh{\"o}hter DNA-Degradation in Mikrokernen wurde nur selten eine Ko-Lokalisierung mit LC3B beobachtet. Daf{\"u}r gab es in HeLa-H2B-GFP-Zellen, die zus{\"a}tzlich mit dsRed markierten Kernmembranmarker Lamin B1 transduziert worden sind, Anzeichen f{\"u}r eine eingeschr{\"a}nkte Mikrokernmembranintegrit{\"a}t. Weiterhin wurden Zytokinese-Block Mikrokerntests nach Behandlung mit Thebain mit und ohne metabolische Aktivierung sowie Celecoxib und Celecoxibderivaten durchgef{\"u}hrt. Hierbei wurde nach Thebainbehandlung nur ohne metabolische Aktivierung und bei Anwesenheit von Zytotoxizit{\"a}t mehr Mikrokerne gefunden, w{\"a}hrend nach Behandlung mit Celecoxib und Celecoxibderivaten kein Anstieg beobachtet wurde. Zus{\"a}tzlich wurde der Einfluss durch neurodegenerative Ver{\"a}nderungen auf Mundschleimhautzellen in zwei großen Kohorten untersucht, wobei keine Effekte auf die H{\"a}ufigkeit von Mikrokernen oder mikrokernhaltigen Zellen zugeordnet werden konnten, w{\"a}hrend es teilweise bei Parametern, die auf Zytotoxizit{\"a}t hindeuten, zu Ver{\"a}nderungen kam. Es konnte insgesamt gezeigt werden, dass Mikrokerne und mikrokernhaltige Zellen zus{\"a}tzlich zu ihrer Funktion als Biomarker {\"u}ber wenigstens mehrere Zellteilungen bestehen bleiben k{\"o}nnen. Auf diese Weise k{\"o}nnen sie z. B. {\"u}ber Chromothripsis zu einer beschleunigten Kanzerogenese f{\"u}hren, was zu einer schlechten Prognose f{\"u}r Krebspatienten f{\"u}hren kann.},
  subject      = {Kleinkern},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Stueber2010,
  author    = {St{\"u}ber, Thomas},
  title     = {Differenzierung Nikotin induzierter Zellsch{\"a}den in Epithelien des oberen und unteren Aerodigestivtraktes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-55100},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Rauchen stellt in den Industrienationen das bedeutendste vermeidbare Gesundheitsrisiko dar. Die Rolle des suchtausl{\"o}senden Alkaloids Nikotin in der Tabak assoziierten Kanzerogenese wird kontrovers diskutiert. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung genotoxischer Effekte von Nikotin in Zellen des oberen und unteren Aerodigestivtrakt sowie deren intrazellul{\"a}rer Mechanismen. Dazu wurden Zellen aus humaner Nasenschleimhaut und humaner Bronchialschleimhaut enzymatisch isoliert sowie bronchiales Zelllinienepithel kultiviert und mit Nikotin unterschiedlicher Dosierungen f{\"u}r eine Stunde inkubiert. Zur Untersuchung beteiligter Signalkaskaden wurden Koinkubationen von Nikotin und dem nicht-kompetitiven nikotinergen Acetylcholinrezeptorblocker Mecamylamin und dem Antioxidans N-Acetylcystein durchgef{\"u}hrt. Die Erfassung Nikotin induzierter DNASch{\"a}den erfolgte mit Hilfe des Comet Assays. Zur Untersuchungen von Zellzyklusalterationen sowie Apoptoseinhibition durch Nikotin kam die Durchflusszytometrie zum Einsatz. Die Ergebnisse der Einzelzellgelelektrophorese zeigten eine dosisabh{\"a}ngige DNASch{\"a}digung im einst{\"u}ndigen Inkubationsversuch durch Nikotin. Diese Sch{\"a}den waren gewebeabh{\"a}ngig ab einer Konzentration von 100μM in Zelllinienepithel (n=5) und 1mM in Nasenschleimhautzellen (n=8) signifikant. In humanem Bronchialzellepithel konnte bei dem Stichprobenumfang von n=4 keine signifikante DNA-Sch{\"a}digung durch die getesteten Nikotindosierungen nachgewiesen werden. Durch eine Koinkubation mit dem Antioxidans N-Acetylcystein sowie dem nicht kompetitiven nACh Rezeptorblocker Mecamylamin konnte eine im Comet Assay nachweisbare Nikotin induzierte DNA-Sch{\"a}digung verhindert werden. Durchflusszytometrische Untersuchungen zur Kl{\"a}rung einer m{\"o}glichen Modulation der Apoptose durch Nikotin an bronchialem Zelllinienepithel zeigten keine signifikante Induktion oder Inhibition. Eine Beeinflussung des Zellzyklus durch Nikotin konnte in der Durchflusszytometrie nicht erfasst werden. Zusammenfassend induziert Nikotin DNA-Sch{\"a}den in Epithelien des Atemtraktes. An diesem Effekt sind oxidative sowie nAch-Rezeptor abh{\"a}ngige Stoffwechselschritte beteiligt. Vor dem Hintergrund einer potentiellen Beteiligung von Nikotin an der Tumorinitiation und -progression muss eine Nikotinersatztherapie besonders kritisch abgewogen werden.},
  subject      = {Nicotin},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Zinnitsch2010,
  author    = {Zinnitsch, Sabrina},
  title     = {DNA-Strangbruchinduktion, Mikrokernbildung, Zellzyklusalteration und Apoptose durch Zahnwerkstoffe in humanen Lymphozyten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-53835},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Die Zahnwerkstoffe HEMA (Hydroxyethylmethacrylat) und TEGDMA (Triethylenglycol-dimethacrylat) geh{\"o}ren zu den so genannten Restmonomeren. Sie liegen nach der Polymerisation noch ungebunden vor und werden anschließend freigesetzt. Sie gelangen in den Organismus {\"u}ber die Pulpa, die Gingiva oder {\"u}ber den Speichel und k{\"o}nnen biologisch wirksam werden. Bisherige Studien zeigen dosisabh{\"a}ngige mutagene Effekte in tierischen und menschlichen Zellen. HEMA und TEGDMA f{\"u}hren zu DNA-Strangbr{\"u}chen, Mikrokernbildung, Apoptosen und nehmen Einfluss auf den Zellzyklus (G1- und G2-Verz{\"o}gerung). Ebenso wurden ein allergenes Potential und eine toxische Wirkung auf die Niere beschrieben. In dieser Arbeit wurden genotoxische Effekte von HEMA und TEGDMA in humanen Lymphozyten in Konzentrationsbereichen {\"u}berpr{\"u}ft, wie sie auch im K{\"o}rper auftreten k{\"o}nnen. Hierf{\"u}r wurden die Lymphozyten 24 Stunden mit 10 µM, 100 µM und 1 mM HEMA und mit 1 µM, 10 µM und 100 µM TEGDMA behandelt. Mit dem Comet Assay werden DNA-Einzel- und Doppelstrangbr{\"u}che sowie die Reparatur zuvor induzierter DNA-Sch{\"a}den erfasst. Durch die Modifikation des Comet Assay mit dem Fpg-Protein werden zus{\"a}tzlich oxidativ gesch{\"a}digte Basen mit hoher Sensitivit{\"a}t nachgewiesen. Der Mikrokerntest weist manifeste DNA-Sch{\"a}den auf DNA-Ebene in Form von Mikrokernen nach. Daneben lassen sich auch andere zellul{\"a}re Reaktionen wie Mitosen und Apoptosen sowie die Proliferationsrate der Zellen bestimmen. Der Chromosomen-aberrationstest dient zum Nachweis von Ver{\"a}nderungen in der Struktur und/oder in der Anzahl von Chromosomen eines Genoms. Mit dem Schwesterchromatidaustauschtest werden ebenfalls Chromosomenmutationen nachgewiesen. Durchflusszytometrische Methoden werden zum Nachweis von Apoptosen und zur Zellzyklusanalyse eingesetzt. Im herk{\"o}mmlichen Comet Assay zeigen HEMA und TEGDMA keine signifikante Wirkung auf die DNA (OTM < 2). Es kann aber gezeigt werden, dass die Behandlung mit Fpg zu einer Verdoppelung des OTM f{\"u}hrt. Bei 1 mM HEMA und 100 µM TEGDMA wird dadurch das OTM auf > 2 angehoben. HEMA und TEGDMA wirken sich nicht auf die Mikrokernbildung aus, jedoch wird durch den Mikrokerntest ab 1 mM HEMA und 100 µM TEGDMA eine Einflussnahme auf die Proliferation gezeigt. Die Rate fr{\"u}her (< 10\%) und sp{\"a}ter Apoptosen Apoptosen (< 4 \%) bleibt im Durchschnitt weitgehend konstant. Eine Ausnahme sind 1 mM HEMA, die die fr{\"u}hen Apoptosen auf > 10 \% anheben. Eine Einflussnahme auf den Zellzyklus, in Form einer Verz{\"o}gerung, {\"u}ben 1 mM HEMA in der S-Phase und 100 µM TEGDMA in der G1-Phase aus. In den Chromosomentests werden einerseits ein dosisabh{\"a}ngiger Anstieg der Aberrationen und andererseits vermehrte Chromatidaustausche beobachtet. In dieser Arbeit wird die Verbindung von HEMA und TEGDMA zu oxidativen Stress im Comet Assay mit Fpg gezeigt. Da die tats{\"a}chlich in vivo erreichbaren Konzentrationen unter 100 µM liegen, ist zu schließen, dass HEMA und TEGDMA in diesem niedrigen Konzentrationsbereich keine nachteiligen Effekte aus{\"u}ben, denn nur die hohen Konzentrationen (1 mM HEMA, 100 µM TEGDMA) sind in der Lage eine genotoxische Wirkung zu entfalten. Jedoch kann das Ausl{\"o}sen von Mutationen mit dem Chromosomenaberrationstest und Schwesterchromatidaustauschtest best{\"a}tigt werden. Um das Sch{\"a}digungsprofil dieser h{\"a}ufig eingesetzten Zahnwerkstoffe detaillierter beschreiben zu k{\"o}nnen, m{\"u}ssen Untersuchungen auf Chromatidebene intensiviert werden.},
  subject      = {Hydroxyethylmethacrylate},
  language  = {de}
}