Entwicklung und Evaluierung eines In-vitro-Testsystems zur Überprüfung der Wirkung von Schwermetallionen und Gossypol auf Sertoli-Zellen der Ratte

Abstract

n den letzten Jahren ist es in den entwickelten Industrienationen zu einem Anstieg der Zahl infertiler Paare gekommen.Der Grund dafür istin etwa 40%der Fälle bei den Männern zu suchen.Eine Schädigung der Sertoli-Zelle durch Umweltschadstoffe könnte hierfür verantwortlichsein.Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung und Evaluierung eines Testmodells,das die Auswirkungen von Schwermetallsalzen und derSubstanz Gossypol auf die biochemischen Leistungen und die Vitalität von Sertoli-Zellen untersucht. Die Versuche wurden an Sertoli-Zellmonokulturen von Ratten durchgeführt.Die Zellen wurden für 24 Stunden mit den Substanzen(Metallionen 5-100 µM;Gossypol 3-15 µM). inkubiert.Danach wurde der Proteingehalt bestimmt und die Vitalität der Zellen mit demMTT-Assay untersucht.Die Laktatproduktion wurde als metabolischer,die Inhibinproduktion als endokriner Parameter bestimmt. Gossypol diente als Positivkontrolle,da seine reproduktionstoxische Wirksamkeit in Hinblick auf die Sertoli-Zelle bekannt ist.Es führte inhohen Konzentrationen zu einem Rückgang der Zellvitalität um maximal 70%.Bleiazetat konnte die Vitalität maximal um etwa 50%negativbeeinflussen,während Hexachloroplatinsäure und Kobaltchlorid zu einer Steigerung der im MTT-Assay gemessenen Aktivität dermitochondrialen Dehydrogenasen führten.Nickelazetat beeinflußte die Vitalität nicht.Bis auf Bleiazetat waren alle Stoffe in der Lage,dieLaktatproduktion der Zellen zu steigern.Gossypol hatte mit einer Steigerung auf das maximal 15fache den stärksten Einfluß.Der Anstiegder Laktatproduktion durch die Metallsalze lag zwischen dem 1,5-und 2,5fachen der Kontrolle.Die Inhibinproduktion ging unter dem Einflußvon Gossypol und Bleiazetat parallel zum beobachteten Vitalitätsabfall zurück.Bei Hexachloroplatinsäure und Kobaltchlorid zeigt sich nacheiner initialen Steigerung,bei höheren Konzentrationen wieder ein Rückgang der Inhibinproduktion. Die beobachteten Effekte durch Gossypol sind wahrscheinlich auf die Hemmung der Atmungskette zurückzuführen.Die Wirkungsweise derMetalle ist unklar. Festzuhalten bleibt,daß die Laktat-und Inhibinbestimmung in Zusammenhang mit den Vitalitätswerten eine valideAussage über die toxische Potenz einer Substanz in bezug auf die Sertoli-Zelle zuläßt und damit ein effizientes Testmodell zur Verfügungsteht.