Ein mehrstufiges in vitro-Testsystem zur Prüfung neurotoxischer Stoffe

Zusammenfassung Die Eignung eines modularen in vitro-Testsystems zur Untersuchung und Vorhersage neurotoxischer Wirkungen, zur Etablierung von Dosis-Wirkungs-Beziehungen und zur Erforschung grundlegender Mechanismen der Neurotoxizitat wurde gepruft. In Oocyten des Krallenfrosches Xenopus laevis durch Injektion clonierter RNA (cRNA) exprimierte spannungsgesteuerte Kaliumkanale sowie isolierte Neurone und isolierte neuronale Netzwerke aus dem Buccalganglion der Weinbergschnecke Helix pomatia dienten als unterschiedlich komplexe, aufeinander aufbauende Modell-Nervensysteme des mehrstufigen Systems. Als Prufsubstanz mit bekannter neurotoxischer Wirkung wurde Blei (als Pb2+) gewahlt. Mit dem Oocyten-Expressionssystem konnte gezeigt werden, das Blei Kaliumstrome dosisabhangig mit einer Wirkschwelle von 0,1µmol/l reduziert. Die Untersuchungen an isolierten Neuronen zeigten, das die Unterdruckung der Kaliumstrome folgerichtig zu einer Verlangerung der Dauer der von der Zelle generierten Aktionspotentiale fuhrte. Die Auswirkungen derart veranderter Aktionspotentiale auf funktionsgenerierende Nervenzellverbande konnten an einem isolierten neuronalen Netzwerk untersucht werden, das die Fresaktivitat von Helix pomatia kontrolliert. Die Frequenz der vom Nervenzellverband generierten Fres-Depolarisationen (“feedings”) verringerte sich unter Bleieinwirkung dosisabhangig.