Gentoxische Wirkung der Insektizide Pentachlorphenol und Lindan in unterschiedlichen Regionen der menschlichen Nasenschleimhaut[¹]

Der Beitrag »Gentoxische Wirkung der Insektizide Pentachlorphenol und Lindan in unterschiedlichen Regionen der menschlichen Nasenschleimhaut« von Tisch et al. (Dtsch Med Wochenschr 2001; 126: 840-844) wurde in Ausgabe 30/2001 mit mehreren Fehlern veröffentlicht. Hier in Ausgabe 51/52 /2001 wird der Beitrag in der korrigierten Version wiedergegeben.

Hintergrund und Fragestellung: Tierexperimentelle und epidemiologische Studien haben Hinweise dafür ergeben, dass sowohl Pentachlorphenol (PCP) als auch γ-Hexachlorcyclohexan (Lindan), die in der Vergangenheit im zivilen Bereich, in der Forstwirtschaft und auch bei der Bundeswehr zur Imprägnation und Behandlung von Textilien und Uniformteilen eingesetzt wurden, als mögliche humane Karzinogene zu betrachten sind. Insbesondere Pentachlorphenol kann zumindest im Tierversuch DNA-Schäden, z. B. Mutationen und chromosomale Aberrationen, induzieren. In der vorliegenden Untersuchung wurde die Gentoxizität von PCP und Lindan erstmals auf menschliche Schleimhautzellen aus dem Bereich der unteren und mittleren Nasenmuschel untersucht.

Material und Methodik: Aus Nasenmuschelschleimhaut, die im Rahmen operativer Maßnahmen zur Therapie einer chronischen Sinusitis bzw. einer Nasenmuschelhyperplasie reseziert wurde, wurden epitheliale Zellen isoliert und nach Vitalitätsbestimmungen (Trypanblau-Ausschlusstest) in Kurzzeitkultur genommen. Anschließend erfolgte eine 60-minütige Inkubation gegenüber PCP (0,3; 0,75 und 1,2 mM) und Lindan (0,5; 0,75 und 1,0 mM). Zur Bestimmung substanzinduzierter DNA-Schäden (Einzelstrang- und Doppelstrangbrüche) wurde die Einzelzell-Mikrogelelektrophorese angewandt. Die anschließende Auswertung erfolgte an einem Fluoreszenzmikroskop mit Bildbearbeitungssystem.

Ergebnisse: Es zeigt sich vor allem bei Zellen der mittleren Nasenmuschel nach PCP und Lindan-Exposition ein hoher prozentualer Anteil stark DNA-fragmentierter Zellen, als Ausdruck einer erheblichen gentoxischen Wirkung. Zellen der unteren Nasenmuschel reagierten signifikant (P < 0,001) geringer: Es zeigte sich jedoch immer noch ein deutlich gentoxischer Effekt der getesteten Substanzen.

Folgerung: Die vorliegende Untersuchung konnte eindeutige Hinweise dafür liefern, dass eine Exposition gegenüber PCP und Lindan eine gentoxische Wirkung auf menschliche Nasenschleimhautepithelien ausübt. Daneben konnte erstmals ein Suszeptibilitätsunterschied unterschiedlicher Regionen der Nase für zwei verschiedene Pestizide aufgezeigt werden. Im Hinblick auf die biologische Plausibilität werden somit weitere Indizien für die Beurteilung möglicher PCP- und Lindan-induzierter Schleimhautkrebse in dieser Lokalisation geliefert.

Genotoxic effects induced by the insecticides pentachlorophenol and Lindane in different subsites of human nasal mucosa

Background and Objective: Experimental and epidemiologic studies have suggested that pentachlorophenol (PCP) and γ-hexachlorcyclohexane (Lindane) may pose a potential carcinogenic risk for human epithelial cells. In the past, these two substances have been used for military and non-military 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 middle and lower nasal turbinate.

Methods: In biopsy samples obtained from nasal epithelia during surgery cell viability was evaluated by trypan-blue-staining. The specimens were incubated for 60 minutes 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 by fluorescence microscopy coupled with an image analyzer.

Results: Especially in mucosa cells from the middle turbinate severe DNA-damage was induced after exposure to PCP and Lindane indicating a strong genotoxic effect. In cells from the lower turbinate DNA-changes caused by PCP and Lindane were significantly less (p<0.001) but a measurable genotoxic effect was still present.

Conclusion: This study could demonstrate genotoxic effects of PCP and Lindane in human nasal epithelia. We also could show for the first time a differential susceptibility of two anatomic subsites in the nose for the two pesticides. Concerning the biological plausibility, this study offers further indications for evaluating the role of PCP and Lindane in the induction of upper aerodigestive tract cancer.

1 Dieses Projekt wurde vom BMVg im Rahmen eines Wehrmedizinischen Sonderforschungsprojektes finanziell unterstützt.

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Fußnoten

1 Dieses Projekt wurde vom BMVg im Rahmen eines Wehrmedizinischen Sonderforschungsprojektes finanziell unterstützt.

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