Kultur normaler humaner Bronchialepithelzellen und ihre toxikologische Anwendungsprüfung

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Etablierung einer primären Explantationskultur normaler humaner Bronchialepithelzellen als Modell der epithelialen Auskleidung des Bron-chialbaumes. Im Rahmen der Charakterisierung der Zellkultur wurde die bronchoepitheliale Originarität der ausgewachsenen Zellen auf drei verschiedenen Ebenen befundet: in der Elektronenmikro-skopie, Immunhistochemie und Westernblotanalytik. Die Reinheit der Kultur normaler humaner Bronchialepithelzellen >95% wurde belegt. Damit ist die Interpretation von Daten für die Bronchialepithelzellen gewährleistet. Bei der Detektion fremdstoffmetabolisierender Enzyme konnte für das CYP2E1-Protein eine Niederregulierung in der Kultur verzeichnet werden. Die Expression der mRNA des CYP2E1 und weiterer CYP-Isoformen verwies auf interindividuelle Unterschiede. Durch Ethanolinduktion konnte eine CYP2E1-Stabilisierung erreicht werden. Dies wurde im Chlor-zoxazonassay durch den CYP2E1-spezifischen Umsatz von CLX zu 6-OH-CLX demonstriert. Der Nachweis einer direkten Dosis-Wirkungs-Beziehung bei Inkubation eines komplexen Stoffgemisches an Bronchialepithelzellen veranschaulichte im Cometassay die Eignung unseres Modells zur Untersuchung gentoxischer Fragestellungen.

This paper describes the establishing of a primary explantation culture of normal human bronchial epithelial cells as a model of the epithelial tissue of the bronchial tree. The bronchoepithelial originarity of the explanted cells was proved using three different methods: electron microscopic investigation, immunohistochemistry and in westernblot analyis. The purity of cultured normal human bronchial epithelial cells >95% was demonstrated. Therefore, the interpretation of the data for the bronchial epithelial cells is ensured. While detecting metabolizing enzymes a downregulation of CYP2E1-protein in cell culture was registrated. Interindividual differences were proved in the mRNA-expression of CYP2E1 and other isoforms. A CYP2E1-stabilisation was reached through induction with ethanol. This was demonstrated by the CYP2E1-specific change of CLX into 6-OH-CLX, in the chlorzoxazon assay. The suitability of the used cell model for genotoxical investigations was proved by demonstration of the concentration-to-effect-relationship in the comet assay after incubation of bronchial epithelial cells with the complex mixture.