Quantification of the cytotoxic effect of UV radiation on conjunctival and corneal cells by the CASY (cell analysis) system: an alternative to studies on animals

Summary

Background: By depletion of stratospheric ozone, enhanced levels of UV radiation reach the surface of the earth. Exposure of the anterior parts of the eye to UV radiation leads to irritation of the conjunctival and corneal cells.

Method: By the CASY (cell analysis) system the influence of UV radiation on cultures of conjunctival and corneal cells was observed by determination of the cell counts, cell diameter, and the cell volume.

Results: By comparing these parameters with the control, damage of the conjunctival and corneal cells by UV radiation can be determined within 2 s of exposure of the cells in quartz glass vials to the UV light.

Conclusion: By the CASY system the dramatic influence of UV radiation on cells of the anterior parts of the eye can be determined. This system enables objective statements on the cytotoxicity of radiation, chemical substances and drugs on cell cultures without the use of radioactive methods, complicated determination of cell metabolism or staining methods which are difficult to standardize. Also, studies on animals can be reduced by the CASY system.

Zusammenfassung

Fragestellung: Durch die umweltbedingte Verringerung der Ozonkonzentration in der Stratosphäre gelangt verstärkt UV-Strahlung auf die Erdoberfläche. Sind die vorderen Augenabschnitte dieser UV-Strahlung ausgesetzt, kommt es zu Veränderungen von Bindehaut- und Hornhautzellen.

Methode: Mit dem CASY (Zell-Analyse)-System kann der Einfluß der UV-Strahlung auf Bindehaut- und Hornhautzellen durch Bestimmung der Zellzahl, des Zelldurchmessers und des Zellvolumens gemessen werden.

Ergebnisse: Vergleicht man diese Parameter mit denen der Kontrollzellen, kann eine Schädigung der Bindehaut- und Hornhautzellen bereits nach einer Bestrahlung von zwei Sekunden quantifiziert werden.

Schlußfolgerung: Mit dem CASY-System kann der schädigende Einfluß der UV-Strahlen auf Zellen des vorderen Augenabschnitts bestimmt werden. Dieses System ermöglicht objektive Aussagen über die Zytotoxizität von Strahlung, von chemischen Substanzen oder Medikamenten auf Zellkulturen. Messungen mit radioaktiven Substanzen, die umständliche Bestimmung des Zellmetabolismus oder schwierig zu standardisierende Färbemethoden können somit vermieden werden. Das Zell-Analyse-System kann dazu dienen, die Anzahl von Tierversuchen zu reduzieren.