@article{IckrathWagnerScherzadetal.2017,
  author    = {Ickrath, Pascal and Wagner, Martin and Scherzad, Agmal and Gehrke, Thomas and Burghartz, Marc and Hagen, Rudolf and Radeloff, Katrin and Kleinsasser, Norbert and Hackenberg, Stephan},
  title     = {Time-Dependent Toxic and Genotoxic Effects of Zinc Oxide Nanoparticles after Long-Term and Repetitive Exposure to Human Mesenchymal Stem Cells},
  series = {International Journal of Environmental Research and Public Health},
  volume    = {14},
  journal   = {International Journal of Environmental Research and Public Health},
  number    = {12},
  doi       = {10.3390/ijerph14121590},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-169932},
  pages     = {1590},
  year      = {2017},
  abstract  = {Zinc oxide nanoparticles (ZnO-NP) are widely spread in consumer products. Data about the toxicological characteristics of ZnO-NP is still under controversial discussion. The human skin is the most important organ concerning ZnO-NP exposure. Intact skin was demonstrated to be a sufficient barrier against NPs; however, defect skin may allow NP contact to proliferating cells. Within these cells, stem cells are the most important toxicological target for NPs. The aim of this study was to evaluate the genotoxic and cytotoxic effects of ZnO-NP at low-dose concentrations after long-term and repetitive exposure to human mesenchymal stem cells (hMSC). Cytotoxic effects of ZnO-NP were measured by the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) assay. Furthermore, genotoxicity was evaluated by the comet assay. For long-term observation over 6 weeks, transmission electron microscopy (TEM) was applied. The results of the study indicated cytotoxic effects of ZnO-NP beginning at high concentrations of 50 μg/mL and genotoxic effects in hMSC exposed to 1 and 10 μg/mL ZnO-NP. Repetitive exposure enhanced cyto- but not genotoxicity. Intracellular NP accumulation was observed up to 6 weeks. The results suggest cytotoxic and genotoxic potential of ZnO-NP. Even low doses of ZnO-NP may induce toxic effects as a result of repetitive exposure and long-term cellular accumulation. This data should be considered before using ZnO-NP on damaged skin.},
  language  = {en}
}
@article{ScherzadMeyerKleinsasseretal.2017,
  author    = {Scherzad, Agmal and Meyer, Till and Kleinsasser, Norbert and Hackenberg, Stephan},
  title     = {Molecular Mechanisms of Zinc Oxide Nanoparticle-Induced Genotoxicity Short Running Title: Genotoxicity of ZnO NPs},
  series = {Materials},
  volume    = {10},
  journal   = {Materials},
  number    = {12},
  doi       = {10.3390/ma10121427},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-169948},
  pages     = {1427},
  year      = {2017},
  abstract  = {Background: Zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) are among the most frequently applied nanomaterials in consumer products. Evidence exists regarding the cytotoxic effects of ZnO NPs in mammalian cells; however, knowledge about the potential genotoxicity of ZnO NPs is rare, and results presented in the current literature are inconsistent. Objectives: The aim of this review is to summarize the existing data regarding the DNA damage that ZnO NPs induce, and focus on the possible molecular mechanisms underlying genotoxic events. Methods: Electronic literature databases were systematically searched for studies that report on the genotoxicity of ZnO NPs. Results: Several methods and different endpoints demonstrate the genotoxic potential of ZnO NPs. Most publications describe in vitro assessments of the oxidative DNA damage triggered by dissoluted Zn2+ ions. Most genotoxicological investigations of ZnO NPs address acute exposure situations. Conclusion: Existing evidence indicates that ZnO NPs possibly have the potential to damage DNA. However, there is a lack of long-term exposure experiments that clarify the intracellular bioaccumulation of ZnO NPs and the possible mechanisms of DNA repair and cell survival.},
  language  = {en}
}
@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}
}
@article{ScherzadMeyerIckrathetal.2019,
  author    = {Scherzad, Agmal and Meyer, Till and Ickrath, Pascal and Gehrke, Thomas Eckhart and Bregenzer, Maximillian and Hagen, Rudolf and Dembski, Sofia and Hackenberg, Stephan},
  title     = {Cultivation of hMSCs in human plasma prevents the cytotoxic and genotoxic potential of ZnO-NP in vitro},
  series = {Applied Sciences},
  volume    = {9},
  journal   = {Applied Sciences},
  number    = {23},
  issn      = {2076-3417},
  doi       = {10.3390/app9234994},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-193063},
  year      = {2019},
  abstract  = {Zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs) are commonly used for industrial applications. Consequently, there is increasing exposure of humans to them. The in vitro analysis of cytotoxicity and genotoxicity is commonly performed under standard cell culture conditions. Thus, the question arises of how the results of genotoxicity and cytotoxicity experiments would alter if human plasma was used instead of cell culture medium containing of fetal calf serum (FCS). Human mesenchymal stem cells (hMSCs) were cultured in human plasma and exposed to ZnO-NPs. A cultivation in expansion medium made of DMEM consisting 10\% FCS (DMEM-EM) served as control. Genotoxic and cytotoxic effects were evaluated with the comet and MTT assay, respectively. hMSC differentiation capacity and ZnO-NP disposition were evaluated by histology and transmission electron microscopy (TEM). The protein concentration and the amount of soluble Zn2+ were measured. The cultivation of hMSCs in plasma leads to an attenuation of genotoxic and cytotoxic effects of ZnO-NPs compared to control. The differentiation capacity of hMSCs was not altered. The TEM showed ZnO-NP persistence in cytoplasm in both groups. The concentrations of protein and Zn2+ were higher in plasma than in DMEM-EM. In conclusion, the cultivation of hMSCs in plasma compared to DMEM-EM leads to an attenuation of cytotoxicity and genotoxicity in vitro.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Haake2005,
  author    = {Haake, Monika},
  title     = {Belastungen durch Passivrauchen im Kindesalter},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13952},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Hintergrund: Passivrauchen ist nicht nur als kanzerogen f{\"u}r den Menschen eingestuft, sondern verursacht auch verschiedene andere Erkrankungen. Oft wird dabei der Passivrauchbelastung von Kindern im h{\"a}uslichen Bereich zu wenig Beachtung geschenkt. In dieser Arbeit wurde deswegen der Zusammenhang zwischen Passivrauchen auf der einen Seite und atopischen Erkrankungen, Erkrankungen der oberen Atemwege und Gentoxizit{\"a}t auf der anderen Seite untersucht. Methoden: Die Daten von {\"u}ber 100 Kindern zwischen 1 und 15 Jahren wurden mit Hilfe eines Fragebogens erhoben und zusammen mit den Krankenakten ausgewertet. Zur Pr{\"u}fung der Gentoxizit{\"a}t wurden Mikrokernraten und Schwesterchromatidenaustausche in peripheren Lymphozyten bestimmt. Der Erfassung der inneren Exposition dienten H{\"a}moglobinaddukte von 4-Aminobiphenyl, welches in Zigarettenrauch vorkommt und als krebserzeugend f{\"u}r den Menschen eingestuft ist. Ergebnisse: Bei Untersuchung der Mikrokernraten zeigten die rauchbelasteten Kinder h{\"o}here Mikrokernraten (Mittelwert: 12,7/1000 zweikernige Lymphozyten) als die unbelasteten (Mittelwert: 11,7 Mikrokerne/1000 zweikernige Lymphozyten). Der Unterschied war aber nicht signifikant (p = 0,344). Außerdem hatten die Vorschulkinder mit rauchenden Eltern signifikant h{\"o}here Mikrokernraten (Mittelwert: 14,2/1000 zweikernige Lymphozyten) als die Schulkinder (Mittelwert: 9,2/1000 zweikernige Lymphozyten; p = 0,031). Die Analyse der 4-Aminobiphenyl-H{\"a}moglobinaddukte der 1,25- bis 4,0-J{\"a}hrigen ergab leicht h{\"o}here Werte f{\"u}r Kinder mit rauchenden Eltern (Mittelwert: 66,52 pg/g Hb) als f{\"u}r Kinder, deren Eltern nicht zu Hause rauchten, und deren Werte (Mittelwert: 56,18 pg/g Hb) waren h{\"o}her als die der unbelasteten Kinder (Mittelwert: 49,60 pg/g Hb). Der Unterschied war nicht signifikant. Bei Betrachtung der atopischen Erkrankungen war der Anteil der Atopiker bei der rauchexponierten Gruppe h{\"o}her (31,3 \%) als bei der nicht exponierten (16,3 \%), obwohl die genetische Vorbelastung in der rauchbelasteten Gruppe etwas geringer war als in der unbelasteten. Bei den Kindern mit Erkrankungen der oberen Atemwege zeigte sich ein h{\"o}herer Anteil rauchexponierter Kinder (61,3 \%) als in der Gruppe der Kinder mit Erkrankungen, die wahrscheinlich nicht mit postnataler Passivrauchexposition in Zusammenhang stehen (44,8 \%). Schlussfolgerung: Diese Arbeit unterstreicht die Bedeutung von Passivrauchen im Hinblick auf atopische Erkrankungen und Erkrankungen der oberen Atemwege bei Kindern. Gerade die h{\"a}usliche Passivrauch-Belastung im Vorschulalter und ihre Auswirkung auf das Erbgut sollten hinsichtlich der erh{\"o}hten Mikrokernraten mehr Beachtung finden.},
  language  = {de}
}