Untersuchungen zum Einfluß endokrin wirksamer Umweltchemikalien auf die Primärzellkultur der Epithelzellen des humanen Endometriums

Abstract

Der Einfluss von Umweltfaktoren auf die Fertilität wird weltweit diskutiert. Besonderes Interesse finden in diesem Zusammenhang Umweltchemikalien, die als endokrin wirksame Verbindungen agonistische oder antagonistische Wirkungen entfalten können. Im Endometrium, einem sensitiven Zielorgan hormoneller Regulation, werden halogenierte Kohlenwasserstoffe angereichert. Die Wirkungen von PCB 153, ß-HCH und p,p'-DDE wurden an Primärzellkulturen von Epithelzellen des humanen Endometriums untersucht. Als Vergleichssystem diente die MCF-7 Zellen. Die Zellen beider Kultursysteme wurden mit der jeweiligen Substanz für 24, 48 und 72 Stunden exponiert. Der Einfluss der Testsubstanz auf die Zellproliferation wurde mittels der Neutralrotmethode quantifiziert. Die Exposition der Epithelzellen der humanen Endometriums führte bei allen eingesetzten Substanzen in den niedrigen expositionsrelevanten Konzertrationen zu einer Zellproliferation mit einem Maximum nach 72 Stunden. Bei den MCF-7 Zellen war der gleiche Effekt nachweisbar, das Maximum wurde aber früher erreicht. PCB 153 löste bei den Primärzellen die stärkste Proliferation aus, gefolgt von ß-HCH und p,p'-DDE. Bei den MCF-7 Zellen war die Reihenfolge der Wirksamkeit entgegengesetzt. In der 10.000fachen Menge der nachgewiesenen Konzentrationen der Substanzen war die Zellproliferation deutlich rückläufig und stagnierte. Es kam zur Degeneration der Zellen vermutlich durch Inaktivierung der gap juncion. Die Untersuchungen an den Primärkulturen zeigen, dass bei der Exposition mit halogenierten Kohlenwasserstoffen endokrin gesteuerte Prozesse mit einer Zunahme der biologischen Aktivität reagieren. Über welche Mechanismen dies vermittelt wird ist in weiteren Untersuchungen zu betrachten.

The influence of environmental pollutants on human health and fertility were discussed worldwide. Some of this compounds show hormone like activities. These endocrine disruptors were also found in the human endometrium. We have used primary cell culture of epithelial cells of human endometrium to investigate the influence of PCB 153, Beta-HCH and p,p'-DDE on vitality and cell proliferation. After four days of culture five different steps of concentrations were added. The effects were detected after 24, 48 and 72 hours of exposition by the neutral red assay for cell vitality. In a second experiment a human cancer cell line (MCF-7 cells) were incubated with the same conditions. By exposition to polychlorinated hydrocarbons endometrial epithelial cells as well as MCF-7 cells show in the lowest concentrations an increased proliferation rate in a different manner. While PCB 153 was the most potent agent for primary cultured cells, followed by Beta-HCH and p,p'-DDE, we found for the mammary cancer cell line the inverse ratio. Highest proliferation levels endometrial cells reached after 72 hours of incubation. Other profiles were seen exposure of the MCF-7 cell line. Here the time to reach proliferation maximum differed from 24 h (Beta-HCH) to 48h (PCB 153) and 72h (DDE). The concentrations of environmental compounds, used in this study, were similar to the levels we estimated in human endometrial tissues. There is no correlation of proliferation activity and the results of steroid hormone receptor binding studies. A non-receptor mediated mechanismus is to discuss.