Skip to main content
SpringerLink
Log in

Karzinogene und kokarzinogene Effekte von Metallen und Ethylalkohol in humanen Speicheldrüsenzellen

Carcinogenic and co-carcinogenic effects of metals and ethanol on human salivary gland tissue

  • Originalien
  • Published:
HNO Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Ziel

Die Rolle von Metallverbindungen in der Ätiologie von Malignomen der Kopfspeicheldrüsen wurde untersucht.

Methode

Makroskopisch gesundes Speicheldrüsengewebe von 46 Patienten wurde bei operativen Eingriffen gewonnen und zu Einzelzellen isoliert. Die Inkubation erfolgte mit Na2Cr2O7, NiSO4, CdSO4, ZnCl2 und Ethanol sowie mit Na2Cr2O7 in Kombination mit den anderen Substanzen. Der Einfluss von CdSO4 wurde durch Inkubationen mit Na2Cr2O7 und anschließende DNA-Reparaturintervalle mit und ohne Cadmiumzusatz untersucht. Zur Darstellung von DNA-Schädigung und -Reparatur wurde der Comet Assay eingesetzt. Die Auswertung erfolgte fluoreszenzmikroskopisch mit digitaler Bildverarbeitung.

Ergebnisse

Lediglich Na2Cr2O7 induzierte eine Erhöhung der DNA-Migration in Speicheldrüsenzellen. Die Inkubationen von Na2Cr2O7 mit NiSO4, ZnCl2 und Ethanol ergaben keine Erhöhung der allein durch Na2Cr2O7 hervorgerufenen Genotoxizität. Cadmium hatte jedoch einen signifikanten additiven Effekt: eine Hemmung der Reparatur der durch Na2Cr2O7 hervorgerufenen DNA-Schäden.

Fazit

Na2Cr2O7 wirkt potenziell karzinogen auf humane Speicheldrüsenzellen. CdSO4 zeigte keine direkten genotoxischen Auswirkungen auf Speicheldrüsenzellen, hemmte jedoch die DNA-Reparatur oxidativer DNA-Fragmentierung.

Abstract

Background

The etiology of malignomas of human salivary glands is examined.

Material and methods

Macroscopic, healthy salivary gland tissue from 46 donors was harvested during surgery. Single cells were isolated by enzymatic digestion. These were then incubated for 60 min with Na2Cr2O7, NiSO4, CdSO4, ZnCl2 and ethanol. Additionally, incubation with Na2Cr2O7 was combined with NiSO4, CdSO4, ZnCl2 and ethanol. The influence of CdSO4 was analyzed by altered combinations with Na2Cr2O7 during incubation and by the DNA-repair period. Evaluation was performed using fluorescent staining and digital analysis.

Results

Of all of the substances tested, only Na2Cr2O7 showed genotoxic effects. NiSO4, ZnCl2 and ethanol had neither genotoxic nor cofactorial impacts. CdSO4, however, caused additional genotoxic effects in combination with Na2Cr2O7, although it lacked direct genotoxic potential. A reduction of DNA-repair of Na2Cr2O7-induced oxidative damage by CdSO4 could be demonstrated.

Conclusions

In this investigation, sodium dichromate was identified as genotoxic in association with human salivary gland tissue. These effects could be increased by CdSO4, reinforcing DNA damage based on oxidative stress.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Abb. 1
Abb. 2
Abb. 3
Abb. 4
Abb. 5

Literatur

  1. Horn-Ross PL, Ljung BM, Morrow M (1997) Environmental factors and the risk of salivary gland cancer. Epidemiology 8(4): 414–419

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  2. Atula T, Grenman R, Klemi P (1998) Human papillomavirus, Eppstein-Barr virus, human herpesvirus 8 and human cytomegalovirus involvment in salivary gland tumors. Oral Onc 34(5): 391–395

    Article  CAS  Google Scholar 

  3. International Agency for Research on Cancer (1999) Acetaldehyde. In: IARC Monographs on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals to humans 71: 319

  4. Wang S, Shi X (2001) Molecular mechanisms of metal toxicity and carcinogenesis. Mol Cellular Biochem 222: 3–9

    Article  CAS  Google Scholar 

  5. Pool-Zobel BL, Lotzmann N et al. (1994) Detection of genotoxic effects in human gastric and nasal mucosa cells isolated from biopsy samples. Environ Mol Mutagen 24: 23–45

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  6. Harréus U, Schmezer P, Kuchenmeister F, Maier H (1999) Genotoxische Wirkung auf menschliche Schleimhautbiopsien des oberen Aerodigestivtraktes. Laryngorhinootologie 78: 176–181

    PubMed  Google Scholar 

  7. Tisch M, Bergenthal S, Maier H (2002) Genotoxic effect of PCP and lindane on human epithelial tonsil cells. HNO 50(10): 920–927

    Article  Google Scholar 

  8. Kleinsasser N, Kastenbauer E, Wallner B, Weissacher H, Harréus U (2001)Genotoxizität von Phthalaten-zur Diskussion über Weichmacher in Kinderspielzeug. HNO 49(5): 378–381

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  9. Kleinsasser N, Kastenbauer E, Zieger S, Baluschko T, Wallner B, Harréus U (2003) Lagerung von Schleimhautproben vor Untersuchungen mit der Einzelzellmikrogelelektrophorese. HNO 51(2): 134–139

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  10. Olive PL, Durand RE, Le Riche J, Olivotto IA, Jackson SM (1993) Gel electrophoresis of individual cells to quantify hypoxic fraction in human breast cancer. Cancer Res 53: 733–736

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  11. International Agency for Research on Cancer (1990) Chromium and chromium compounds. In: IARC Monographs on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals to humans B; 49: 40

  12. Proctor DM, Otani JM, Finley BL, Paustenbach DJ, Bland JA, Speizer N, Sargent EV (2002) Is hexavalent chromium carcinogenic via ingestion? A weight-of-evidence review. J Toxicol Environ Health 65(10): 701–746

    Article  CAS  Google Scholar 

  13. Kleinsasser NH, Gamarra F, Bergner A et al. (2001) Genotoxicity of nitroso compounds and sodium dichromate in a model combining organ cultures of human epithelia and the Comet assay. ORL 63(3): 141–147

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  14. Müller T, Schuckelt R, Jaenicke L (1991) Cadmium / zinc-metallothionein induces DNA strand breaks in vitro. Arch Toxicol 65: 20–26

    PubMed  Google Scholar 

  15. Chimienti F, Jourdan E, Favier A, Seve M (2001) Zinc resistance impairs sensitivity to oxidative stress in HeLa cells: Protection through metallothioneins expression. Free Rad Biol Med 31(10): 1179–1190

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  16. International Agency for Research on Cancer (1990) Nickel and nickel compounds. in: IARC Monographs on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals to humans 49: 257

  17. Seoane AI, Dulout FN (2001) Genotoxic ability of cadmium, chromium and nickel salts studied by kinetochore staining in the cytokinesis-blocked micronucleus assay. Mutat Res 490: 99–106

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  18. Asmuss M, Mullenders LHF, Eker A, Hartwig A (2000) Differential effects of toxic metal compounds on the activities of Fpg and XPA, two zinc finger proteins involved in DNA repair. Carcinogenesis 21(11): 2097–2104

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  19. International Agency for Research on Cancer (1993) Cadmium and cadmium compounds. in: IARC Monographs on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals to humans 58: 119

  20. Waalkes MP (2000) Cadmium carcinogenesis in review. J Inorg Biochem 79(1–4): 241–244

    Google Scholar 

  21. Stohs SJ, Bagchi D, Hassoun E, Bagchi M (2001) Oxidative mechanisms in the toxicity of chromium and cadmium ions. J Environ Pathol Toxicol Oncol 20(2): 77–88

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  22. International Agency for Research on Cancer (1988) Alcohol drinking. in: IARC Monographs on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals to humans 44: 35

  23. Barry JP, Jenkinson P (2001) Is ethanol genotoxic? A review of the published data. Mutagenesis 16(2): 91–101

    Article  PubMed  Google Scholar 

  24. Maier H, Dietz A, Zielinski D, Jühnemann KH, Heller WD (1990) Risikofaktoren bei Plattenepithelkarzinomen der Mundhöhle, des Oropharynx, des Hypopharynx und des Larynx. Dtsch Med Wochenschr 115: 843–850

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  25. Maier H, Tisch M (1999) Alkoholkonsum und Krebsrisiko im Bereich des oberen Verdauungstraktes. HNO 47(9): 764–765

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

Download references

Interessenkonflikt:

Der korrespondierende Autor versichert, dass keine Verbindungen mit einer Firma, deren Produkt in dem Artikel genannt ist, oder einer Firma, die ein Konkurrenzprodukt vertreibt, bestehen.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Klinisch experimentelle Onkologie der Klinik und Poliklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenkranke, Ludwig-Maximilians-Universität München

    U. A. Harréus, P. Baumeister, B. C. Wallner & A. Berghaus

  2. Klinik und Poliklinik für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde der Universität Regensburg

    N. H. Kleinsasser

  3. Klinisch experimentelle Onkologie der Klinik und Poliklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenkranke, Ludwig-Maximilians-Universität München, Pettenkoferstraße 4a, 80336, München

    U. A. Harréus

Authors
  1. U. A. Harréus
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. P. Baumeister
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. B. C. Wallner
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  4. A. Berghaus
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  5. N. H. Kleinsasser
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding author

Correspondence to U. A. Harréus.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Harréus, U.A., Baumeister, P., Wallner, B.C. et al. Karzinogene und kokarzinogene Effekte von Metallen und Ethylalkohol in humanen Speicheldrüsenzellen. HNO 53, 155–162 (2005). https://doi.org/10.1007/s00106-004-1093-1

Download citation

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00106-004-1093-1

Schlüsselwörter

Keywords

Search

Navigation