Genotoxische Wirkung von Pentachlorphenol und Lindan^® auf humane Tonsillenschleimhautepithelien

Zusammenfassung

Einleitung. In dieser Arbeit wurde die Genotoxizität von Pentachlorphenol (PCP) und γ-Hexachlorcyclohexan (Lindan), Substanzen die u. a. zur Behandlung von Textilien und Uniformteilen eingesetzt wurden, erstmals auf menschliche Schleimhautzellen aus dem Bereich der Tonsille untersucht.

Material und Methode. Mit der Einzelzellmikrogelelektrophorese (Comet-Assay) wurden substanzinduzierte Einzel- und Doppelstrangbrüche sowie alkalilabile Stellen der DNS dargestellt. Die Auswertung erfolgte fluoreszenzmikroskopisch mit Hilfe eines Bildverarbeitungssystems.

Ergebnisse. Sowohl für PCP als auch für Lindan^® konnte eine eindeutige genotoxische Wirkung auf humanes Tonsillengewebe festgestellt werden. Im Vergleich zur Kontrolle zeigte sich eine signifikante Zunahme der DNA-Strangbruchrate im Sinne einer Dosis-Wirkungs-Beziehung (p<0,0001).

Diskussion. Erstmals konnte für PCP und Lindan^® ein erhebliches genotoxisches Potenzial an humanen Tonsillenschleimhautzellen nachgewiesen werden. Mit den bisherigen epidemiologischen sowie tierexperimentellen Studien erhärtet sich der Verdacht, dass eine Langzeitexposition gegenüber PCP und Lindan^® einen Risikofaktor für die Entstehung bösartiger Neubildungen des oberen Aerodigestivtrakts darstellt.

Abstract

Background and objective. Experimental and epidemiological studies have provided evidence that pentachlorophenol (PCP) and γ-hexachlorocyclohexane (lindane) may pose a potential carcinogenic risk for human epithelial cells of the upper aerodigestive tract. In the past, these two substances have been used for military and nonmilitary purposes, e.g., for impregnation of textiles and uniforms. In this study, we investigated the genotoxic effect of PCP and lindane on human mucosal tissue from the tonsils.

Methods. In epithelia obtained from the tonsillar mucosa removed during surgery, cell viability was evaluated by trypan blue staining. The specimens were incubated for 60 min with PCP (0.3, 0.75, and 1.2 mM) and lindane (0.5, 0.75, and 1.0 mM). The induction of DNA damage (single- and double-strand breaks) caused by PCP and lindane was measured using single-cell microgel electrophoresis. Evaluation was performed with an image analyzer enhanced by fluorescence microscopy.

Results. After exposure to PCP and lindane, strong genotoxic effects are apparent. The DNA migration rose from 26 μm in the control solution up to nearly 90 μm after incubation with PCP and lindane (p<0.0001).

Conclusions. This study could demonstrate for the first time genotoxic effects of PCP and lindane on human tonsillar epithelium. It has to be considered that chronic exposure to both agents might increase the risk for cancer of the upper aerodigestive tract.