Untersuchung der Wirkung von Perfluoroctansäure und Perfluoroctansulfonsäure auf die metabolische Signatur von AML 12 Leberzellen:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Giessen
VVB Laufersweiler Verlag
[2018]
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| Ausgabe: | 1. Auflage |
| Schriftenreihe: | Edition scientifique
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| Beschreibung: | 178 Seiten Illustrationen, Diagramme |
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|---|---|
| adam_text | «^Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
ZUSAMMENFASSUNG 1
SUMMARY 4
1 EINLEITUNG 7
1 1 Per- und Polyfluorierte Alkylsubstanzen 7
111 Einteilung und chemischer Aufbau der PFAS 7
112 Eigenschaften und Verwendung von PFAS 8
113 Eintrag und Verbreitung von PFAS in der Umwelt 10
114 Eintrag, Verbreitung und Konzentrationen von PFAS in pflanzliche und
tierische Organismen 12
115 Toxikologie von PFAS 14
1 2 Metabolische Signatur 16
1 3 Das zentrale Stoffwechselorgan: Die Leber 18
1 4 Charakteristische Stoffwechseleigenschaften von Leberzellen 19
141 Glycolyse 20
142 Glutaminolyse 22
143 Der Glykogenstoffwechsel 24
144 Die Gluconeogenese 25
145 Der Serinstoffwechsel 27
146 Die Harnstoffbiosynthese in der Leber 29
147 Der Lipidstoffwechsel 30
148 Ketonkörper-Stoffwechsel in der Leber 31
1 5 Fragestellung 33
2 MATERIAL UND METHODEN 36
2 1 Untersuchte Perfluoralkylsubstanzen 36
2 2 Verwendete Chemikalien und Fertigtestkits 36
2 3 Enzyme 39
2 4 Ge- und Verbrauchsmaterialien 39
2 5 Geräte
39
«Inhaltsverzeichnis
2 6 Software 41
2 7 Zellkultur 42
271 AML12 Zellen 42
272 Chemikalien und Verbrauchsmaterial in der Zellkultur 42
273 Zusammensetzung der Zellkulturmedien 43
274 Methoden in der Zellkultur 44
2741 Passagieren der AML12 45
2742 Kryokonservierung der AML12 Zellen 46
2743 Auftauen der AML12 Zellen 46
2 8 Charakterisierung der metabolischen Aktivität der Zellen 47
281 Metabolische Aktivität der AML12 Zellen 47
2 9 Bestimmung der Stoffwechsel-Umsatzraten in den Nährmedium-
Überständen der AML12 Zellen 48
291 Benötigte Puffer und Lösungen für die Messungen der Metabolit-
Konzentrationen 48
292 Kultivierungsansatz unter hohen Glucose-Konzentrationen zur
Bestimmung der Glycolyse- und Glutaminolyse-Umsatzraten sowie der
Harnstoff-Produktion 49
293 Kultivierungsansatz zur Bestimmung der Gluconeogenese-Umsatzraten in
Abwesenheit von Glucose 49
294 Messung und Auswertung der Metabolit-Konzentration in den
Nähnnedium-Überständen 50
2941 Auswertung der Metabolit-Umsatzraten unter Glycolyse-Bedingungen 54
2942 Auswertung der Metabolit-Umsatzraten unter Gluconeogenese-Bedingungen 54
2 10 Bestimmung der Ketonkörper-Konzentrationen in AML12 Zellen 55
2 10 1 Benötigte Puffer und Lösungen für die Zellextraktion und die Messungen
der Ketonkörper-Konzentrationen 55
2 10 2 Bestimmung der Ketonkörper-Konzentrationen in den Nährmedium-
Überständen 56
2 10 3 Kultivierungsansatz und Extraktion der AML12 Zellen 56
2 10 4 Bestimmung der ß-Hydroxybutyrat- und Acetessigsäure-Konzentration 56
2 11 Bestimmung der intrazellulären Nukleotid-Konzentrationen in den AML12
Zellen 58
2 11 1 Benötigte Puffer und Lösungen für die Zellextraktion und die Bestimmung
der Nukleotid-Konzentration 58
lnhaltsverzeichnis
2 11 2 Kultivierungsansatz und Herstellung von Zellextrakten 58
2 11 3 Bestimmung der intrazellulären Nukleotid-Konzentrationen 59
2 11 4 Auswertung 62
2 12 Bestimmung des intrazellulären Glykogen-Gehaltes in den AML12 Zellen 63
2 12 1 Benötigte Puffer und Lösungen für die Zellextraktion und die Glykogen-
Bestimmung 63
2 12 2 Kultivierungsansatz und Herstellung von Extrakten zur Glykogen-
Bestimmung 63
2 12 3 Bestimmung des intrazellulären Glykogen-Gehaltes mit Hilfe der Anthron-
Reagenz-Methode 64
2 12 4 Histologische Färbung von Glykogen in AML12 Zellen 65
2 13 Bestimmung der intrazellulären Triglycerid- und Cholesterin-
Konzentrationen in AML12 Zellen 66
2 13 1 Benötigte Puffer und Lösungen für die Zellextraktion sowie für die
Bestimmung der Triglycerid- und Cholesterin-Konzentration 66
2 13 2 Kultivierungsansatz und Zellextraktion 67
2 13 3 Messung der Triglycerid- und Cholesterin-Konzentrationen 68
2 13 4 Histologische Triglycerid-Färbung in AML12 Zellen 68
2 14 Statistische Auswe rtu ng 69
2 14 1 Extrazelluläre Metabolite unter Glycolyse-Bedingungen 69
2 14 2 Extrazelluläre Metabolite unter Gluconeogenese-Bedingungen 70
2 14 3 Intrazelluläre Nukleotid- und Metabolit-Konzentrationen 70
3 ERGEBNISSE 71
3 1 Kultivierung der AML12 Zellen unter Glycolyse-Bedingungen 71
311 Einfluss von PFOA und PFOS auf die Proliferationsrate von AML12 Zellen 71
312 Reversibilität der PFOA- bzw PFOS-induzierten Hemmung der
Zellproliferation 73
313 Effekt von PFOA und PFOS auf die im MTT-Test ermittelte Zellproliferation
und metabolische Aktivität der AML12 Zellen 75
314 Einfluss von PFOA und PFOS auf Schlüsselstoffwechselwege der Leber
unter Glycolyse-Bedingungen 81
3141 Einfluss von PFOA und PFOS auf die Umsatzraten der Glycolyse,
Glutaminolyse und auf den Serinstoffwechsel 81
3142 Einfluss von PFOA und PFOS auf die Harnstoff-Produktion 88
«Inhaltsverzeichnis
315 Einfluss von PFOA und PFOS auf die intrazellulären Nukleotid- und
Metabolit-Konzentrationen der AML12 Zellen 91
316 Einfluss von PFOA und PFOS auf die Glykogen-Synthese in AML12 Zellen 96
317 Einfluss von PFOA und PFOS auf den Triglycerid- und Chlolesterin-
Konzentrationen in AML12 Zellen 99
3 2 Kultivierung der AML12 Zellen unter Gluconeogenese-Bedingungen 102
321 Konzentrationsfindung für PFOA und PFOS unter Gluconeogenese-
Bedingungen 103
322 Einfluss von PFOA und PFOS auf die Gluconeogenese-Umsatzraten 105
323 Einfluss von PFOA und PFOS auf die Ketogenese in AML12 Zellen 108
4 DISKUSSION 113
4 1 Effekt von PFOA und PFOS auf die Proliferationsrate der AML12 Zellen 114
4 2 Einordnung der in dieser Arbeit eingesetzten PFAS-Konzentrationen im
Vergleich zu nachgewiesenen PFAS-Konzentrationen in unterschiedlichen
Organismen 117
4 3 Einfluss von PFOA und PFOS auf die metabolische Aktivität der AML12
Zellen 119
4 4 Einfluss von PFOA und PFOS auf die Energiegewinnung der AML12
Zellen 121
4 5 Effekt von PFOA und PFOS auf die Harnstoff-Synthese der AML12 Zellen 132
4 6 Wirkung von PFOA und PFOS auf den Energiestatus der AML12 Zellen 135
4 7 Einfluss von PFOA und PFOS auf den Glykogen-Stoffwechsel der AML12
Zellen 138
4 8 Einfluss von PFOA und PFOS auf den Lipid-Stoffwechsel in AML12 Zellen 140
481 Effekt von PFOA und PFOS auf die Triglycerid-Spiegel in AML12 Zellen 140
482 Effekt von PFOA und PFOS auf die Cholesterin-Spiegel in AML12 Zellen 142
4 9 Einfluss von PFOA und PFOS auf die Gluconeogenese-Kapazität der
Leber 144
491 Effekt auf die Umsatzraten unter Gluconeogenese-Bedingungen 144
492 Effekt von PFOA und PFOS auf die Ketogenese in AML12 Zellen 148
4 10 Abschließende Bewertung der Effekte von PFOA und PFOS auf Grundlage
der in dieser Arbeit gewonnen Ergebnisse und Ausblick 151
lnhaltsverzeichnis
5 VERZEICHNISSE 156
5 1 Abkürzungsverzeichnis 156
5 2 Abbildungsverzeichnis 158
5 3 Tabellenverzeichnis 160
EIGENE PUBLIKATIONEN 175
DANKSAGUNG 177
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