@phdthesis{Wagner2022,
  author    = {Wagner, Martin},
  title     = {Zyto- und Gentoxizit{\"a}t von Zinkoxid-Nanopartikeln in humanen mesenchymalen Stammzellen nach repetitiver Exposition und im Langzeitversuch},
  doi       = {10.25972/OPUS-27572},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-275726},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Zinkoxid-Nanopartikel (ZnO-NP) finden in vielen Produkten des t{\"a}glichen Verbrauchs Verwendung. Daten {\"u}ber die toxikologischen Eigenschaften von ZnO-NP werden kontrovers diskutiert. Die menschliche Haut ist in Bezug auf die ZnO-NP Exposition das wichtigste Kontakt-Organ. Intakte Haut stellt eine suffiziente Barriere gegen{\"u}ber NP dar. Bei defekter Haut ist ein Kontakt zu den proliferierenden Stammzellen m{\"o}glich, sodass diese als wichtiges toxikologische Ziel f{\"u}r NP darstellen. Das Ziel dieser Dissertation war die Bewertung der genotoxischen und zytotoxischen Effekte an humanen mesenchymalen Stammzellen (hMSC) durch niedrig dosierte ZnO-NP nach 24 st{\"u}ndiger Exposition, repetitiven Expositionen und im Langzeitversuch bis zu 6 Wochen. Zytotoxische Wirkungen von ZnO-NP wurden mit 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliumbromid-Test (MTT) gemessen. Dar{\"u}ber hinaus wurde die Genotoxizit{\"a}t durch den Comet-Assay bewertet. Zur Langzeitbeobachtung bis zu 6 Wochen wurde die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) verwendet. Zytotoxizit{\"a}t nach 24-st{\"u}ndiger ZnO-NP-Exposition war ab einer Konzentration von 50 µg/ml nachweisbar. Genotoxizit{\"a}t konnten bereits bei Konzentrationen von 1 und 10 µg/ml ZnO-NP beschrieben werden. Wiederholte Exposition verst{\"a}rkte die Zyto-, aber nicht die Genotoxizit{\"a}t. Eine intrazellul{\"a}re NP-Akkumulation mit Penetration der Zellorganelle wurde bei einer Exposition bis zu 6 Wochen beobachtet. Die Ergebnisse deuten auf zytotoxische und genotoxisches Effekte von ZnO-NP hin. Bereits geringe Dosen von ZnO-NP k{\"o}nnen bei wiederholter Exposition toxische Wirkungen hervorrufen sowie eine langfristige Zellakkumulation. Diese Daten sollten bei der Verwendung von ZnO-NP an gesch{\"a}digter Haut ber{\"u}cksichtigt werden.},
  subject      = {nanoparticle},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Koch2010,
  author    = {Koch, Roland},
  title     = {Modulation Nikotin induzierter DNA-Sch{\"a}den an humanen Lymphozyten und nasaler Mukosa},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-53191},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Beim Zigarettenrauchen als der h{\"a}ufigsten Form des Tabakkonsums stellt das respiratorische Epithel des oberen und unteren Aerodigestivtraktes das prim{\"a}re Kontaktorgan der zyto- und genotoxischen Inhaltsstoffe dar. Nikotin, das Hauptalkaloid des Tabaks, ruft nicht nur eine starke Abh{\"a}ngigkeit hervor, sondern kann in Anbetracht fr{\"u}herer Studien auch zum Tabak assoziierten Krebsrisiko beitragen. Neben tumorproliferativen Effekten wie etwa der Angioneogenese, der Zellproliferation oder einer Apoptoseinhibition ist die Rolle der tumorinitiierenden Wirkung von Nikotin durch eine direkte Sch{\"a}digung der DNA noch unzureichend untersucht. Ziele dieser experimentellen Arbeit waren deshalb, Nikotin induzierte DNA-Sch{\"a}den an frisch isolierten sowie rekultivierten humanen Lymphozyten mit Hilfe des alkalischen Einzelzell-Mikrogelelektrophorese (Comet) Assays darzustellen, den Nachweis dieser Sch{\"a}den durch Koinkubation mit dem Reparaturenzyminhibitor Aphidicolin (APC) zu sensitivieren sowie oxidativ gesch{\"a}digte Basen durch die Formamidopyrimidin-Glykosylase (Fpg) aufzuzeigen. Durch Koinkubation mit Epibatidin, einem Subtyp spezifischen und kompetitiven Agonisten am nikotinergen Acetylcholinrezeptor (nAChR), wurde die Rolle der rezeptorvermittelten Mechanismen Nikotin induzierter DNA-Sch{\"a}den an Lymphozyten und nasalen Mukosazellen untersucht. Auch der Frage, ob Rauchen zu einer erh{\"o}hten basalen Sch{\"a}digung an nasalen Mukosazellen f{\"u}hre, wurde nachgegangen. Nach der Zellisolierung der humanen nasalen Schleimhautzellen und peripheren Lymphozyten erfolgte zum Ausschluss zytotoxischer Effekte jeweils vor und nach der einst{\"u}ndigen Fremdstoffinkubation mit Nikotin (1 µM bis 1000 µM), APC (2,5 µg/ml), Epibatidin (1 µM bis 100 µM) und MMS (100 µM) die Bestimmung der Zellvitalit{\"a}t mit dem Trypanblau-Ausschlusstest. Durch Inkubation mit Fpg nach der Lyse zellul{\"a}rer Membranen erfolgte die Augmentation oxidativ gesch{\"a}digter Basen. Potentielle DNA-Sch{\"a}den in Form von Einzelstrangbr{\"u}chen und alkalilabilen Stellen der DNA wurden mit dem Comet Assay erfasst. An frisch isolierten Lymphozyten konnte nach ein-st{\"u}ndiger Inkubation mit Nikotin ab 100 µM ein signifikanter DNA-Schaden festgestellt werden. Mit dem Einsatz von Fpg kam es ab 10 µM Nikotin zu einem signifikanten Anstieg der DNA-Fragmentierung. An rekultivierten Lymphozyten konnte nach Kryokonservierung bei einst{\"u}ndiger Inkubation mit Nikotin bereits ab 1 µM eine signifikante DNA-Sch{\"a}digung nachgewiesen werden, die sich ebenfalls bei Koinkubation mit APC ab 1 µM darstellte. Durch Koinkubation von Nikotin (1000 µM) mit Epibatidin in aufsteigender Konzentration konnte an frisch isolierten Lymphozyten nur in einer Konzentration (10 µM) die Nikotin induzierte DNA-Fragmentierung gesenkt werden. Hierbei zeigte Epibatidin selbst einen DNA-Schaden in niedriger Konzentration (1 µM und 10 µM). An nasalen Mukosazellen konnte der Nikotin induzierte DNA-Schaden durch die Koinkubation mit Epibatidin nicht gesenkt werden. Auch an nasaler Mukosa rief Epibatidin ab 1 µM einen signifikanten DNA-Schaden hervor. Bez{\"u}glich einer Einflussgr{\"o}ße durch das Rauchen auf die Ergebnisse im Comet Assay konnte kein Unterschied der basalen als auch der durch Nikotin induzierten DNA-Fragmentierung zwischen der Gruppe der Raucher und Nichtraucher festgestellt werden. Nikotin verursachte bereits bei einer einst{\"u}ndigen Expositionsdauer DNA-Sch{\"a}den an humanen Lymphozyten und nasalen Mukosazellen. Der Nachweis oxidativ gesch{\"a}digter Basen an Lymphozyten zeigt auf eine Generierung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) durch Nikotin hin. Die Aktivierung des homomeren α7 nAChR durch Nikotin soll hierbei eine wichtige Rolle als Ausl{\"o}ser der intrazellul{\"a}ren Signaltransduktion der Radikalbildung spielen. Epibatidin als ein starker Agonist am α7 Rezeptor f{\"u}hrte bereits in geringen Konzentrationen zu einer signifikanten DNA-Fragmentierung. Bei fehlender Reparatur dieser DNA-Sch{\"a}den und einer ausbleibenden Elimination der gesch{\"a}digten Zelle k{\"o}nnen diese Mutationen akkumulieren und zur Tabak assoziierten Krebsentstehung beitragen. Eine Substitutionstherapie mit Nikotin zur Raucherentw{\"o}hnung muss bei solchen Ergebnissen {\"a}ußerst kritisch betrachtet werden.},
  subject      = {Nicotin},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Moratin2020,
  author    = {Moratin, Helena Anne},
  title     = {Mechanismen Zinkoxid-Nanopartikel-assoziierter Toxizit{\"a}t am Beispiel einer humanen Plattenepithelkarzinom-Zelllinie und prim{\"a}rer humaner mesenchymaler Stammzellen},
  doi       = {10.25972/OPUS-20423},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-204237},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Einleitung: Zinkoxid (ZnO) ist eines der am h{\"a}ufigsten f{\"u}r industrielle Produktionen und Konsumg{\"u}ter eingesetzten Nanomaterialien. Zytotoxizit{\"a}t von ZnO-Nanopartikeln (NP) war bereits Gegenstand einiger Studien, jedoch sind die molekularen Sch{\"a}digungsmechanismen nicht g{\"a}nzlich gekl{\"a}rt. {\"U}ber genotoxische Eigenschaften, die bereits bei sub-zytotoxischen Dosen auftreten k{\"o}nnen, ist im Allgemeinen weniger bekannt. Ziel dieser Studie war die Erstellung eines umfassenden Toxizit{\"a}tsprofils von ZnO-NP durch Einsatz multipler Testsysteme. Methoden: Neben der Plattenepithelkarzinom-Zelllinie FaDu wurden humane mesenchymale Knochenmarkstammzellen (BMSC) f{\"u}r unterschiedliche Zeitr{\"a}ume und Konzentrationen mit ZnO-NP behandelt. Zytotoxizit{\"a}t, Apoptoseinduktion und Zellzyklusalteration wurden durch MTT-Test, PCR und Durchflusszytometrie analysiert. Mit dem fpg-modifizierten Comet Assay wurden der Einfluss von oxidativem Stress auf das Gesamtausmaß der DNA-Sch{\"a}digung untersucht. Ergebnisse: ZnO-NP f{\"u}hrten im MTT-Test ab 8 µg/ml zu einer Reduktion der Vitalit{\"a}t in FaDu-Zellen. Durchflusszytometrisch wurden eine dosis- und zeitabh{\"a}ngige Zunahme von Apoptose sowie Ver{\"a}nderungen des Zellzyklus nachgewiesen. Im Comet Assay konnte nach Inkubation mit 5 µg/ml ZnO-NP eine signifikante DNA-Fragmentierung in BMSC nachgewiesen werden. Bei allen getesteten Konzentrationen wurde oxidativer Stress als wichtiger Einflussfaktor der Sch{\"a}digung nachgewiesen. Diskussion: Vorliegende Studie liefert Hinweise daf{\"u}r, dass ZnO-NP toxisch sind. Gegenw{\"a}rtig ist eine definitive Aussage {\"u}ber das sch{\"a}digende Potenzial von NP nicht zu treffen, da der Vergleich verschiedener Studien kaum m{\"o}glich ist. Gerade die Verwendung von ZnO-NP als Bestandteil von Kosmetikprodukten, die repetitiv in geringen Mengen von Verbrauchern appliziert werden, sollte jedoch kritisch betrachtet werden.},
  subject      = {Zinkoxid},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Uebelacker2019,
  author    = {Uebelacker, Lukas},
  title     = {In vitro-Exposition von Glycerin als Bestandteil des Shisha-Tabaks an humanen Nasenschleimhautzellen und Lymphozyten},
  doi       = {10.25972/OPUS-18444},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-184443},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Shisha-Tabak ben{\"o}tigt im Vergleich zur Zigarette h{\"o}here Konzentrationen des Feuchthaltemittels Glycerin. Seit Mai 2016 ist die bis dahin g{\"u}ltige Limitierung von Feuchthaltemitteln in Tabak auf 5 \% aufgehoben. Derzeit ist das toxikologische Profil des Glycerins jedoch noch nicht hinreichend erforscht. Ziel dieser Arbeit war es, Glycerin auf m{\"o}gliche zyto- und genotoxische Effekte zu untersuchen, um so das Gef{\"a}hrdungspotenzial durch Glycerin im Shisha-Tabak zu beurteilen und die tabakkontrollpolitische Situation in Deutschland zu diskutieren. Daf{\"u}r wurden Lymphozyten sowie Nasenschleimhautzellen von 10 Patienten f{\"u}r eine Stunde Glycerin (0,001 mol/l bis 6,0 mol/l) exponiert. Durch den Trypanblau-Ausschlusstest wurden die Zellen auf Zytotoxizit{\"a}t, mittels Einzelzellgelelektrophorese (Comet Assay) und Mikrokern-Test auf Genotoxizit{\"a}t untersucht. Im Trypanblau-Ausschlusstest traten bei Lymphozyten sowie nasalen Mukosazellen signifikante Vitalit{\"a}tsabf{\"a}lle ab Glycerin-Konzentrationen von 1,0 mol/l auf. Im Comet Assay konnten f{\"u}r beide Zellgruppen signifikante Unterschiede des Olive Tail Moments (OTM) ab 1,0 mol/l nachgewiesen werden. Beim Mikrokern-Test zeigten sich keine signifikanten Zunahmen der Mikrokern-Anzahl. Es konnten zyto- und genotoxische Effekte ab Konzentrationen von 1,0 mol/l nachgewiesen werden. Dies {\"u}berschreitet die reale Glycerin-Belastung im Hauptstromrauch der Shisha jedoch deutlich. Dennoch handelt es sich bei Genotoxizit{\"a}t um ein stochastisches Risiko. Ebenso sind toxische Effekte, beispielsweise durch Erhitzung, bereits bei geringeren Konzentrationen denkbar. F{\"u}r eine umfangreichere Beurteilung von Feuchthaltemitteln im Shisha-Tabak sind weitere Untersuchungen indiziert. Dar{\"u}ber hinaus besteht enormer Handlungsbedarf zur weiteren Einf{\"u}hrung tabakkontrollpolitischer Maßnahmen in Deutschland.},
  subject      = {Glycerin},
  language  = {de}
}