Die Bildung von 8-Oxoguanin durch einen Epoxyester und ein Dimethacrylat in Säugetierzellen

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	11 June 2010
Referee:	Prof. Dr. Helmut Schweikl and PD Dr. Carola Kolbeck
Date of exam:	5 May 2010
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Zahnerhaltung und Parodontologie > Prof. Dr. rer. nat. Helmut Schweikl Medicine > Lehrstuhl für Zahnerhaltung und Parodontologie
Keywords:	K126, TEGDMA, 8-Oxoguanin, oxidativer Stress, TEGDMA, 8-oxoguanine, oxidative stress
Dewey Decimal Classification:	600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	15239

Abstract (German)

Die Verwendung von Siloranen als Komponenten der organischen Matrix kennzeichnet eine neue Generation von Kompositen. Epoxide wie der Epoxyester K126 haben dieselben reaktiven Gruppen wie das Siloranmolekül und erzeugten ähnlich wie das Dimethacrylat TEGDMA (Triethylenglykoldimethacrylat) Punktmutationen und eine erhöhte Anzahl an Mikrokernen in vitro. Ein Mechanismus der Genotoxizität dieser ...

Abstract (German)

Die Verwendung von Siloranen als Komponenten der organischen Matrix kennzeichnet eine neue Generation von Kompositen. Epoxide wie der Epoxyester K126 haben dieselben reaktiven Gruppen wie das Siloranmolekül und erzeugten ähnlich wie das Dimethacrylat TEGDMA (Triethylenglykoldimethacrylat) Punktmutationen und eine erhöhte Anzahl an Mikrokernen in vitro. Ein Mechanismus der Genotoxizität dieser Substanzen möglicherweise über die Produktion reaktiver Sauerstoffspecies (ROS) und oxidativer DNA-Schäden in Form von 8-OxoG ist bisher nicht bekannt. Daher wurde in der vorliegenden Arbeit die Bildung von 8-OxoG durch den Epoxyester K126 vergleichend mit der Wirkung von TEGDMA untersucht. Die Bedeutung von ROS für die Genotoxizität von TEGDMA und K126 wurde außerdem mit Hilfe des Antioxidationsmittels N-Acetylcystein (NAC) analysiert. Das Comonomer TEGDMA (1mM und 3mM) erhöhte nach einer Expositionszeit von 24 Stunden die Menge an 8-OxoG etwa um den Faktor 2 und nach 48 Stunden etwa um den Faktor 7. Die Anwesenheit von NAC reduzierte die Menge an 8-OxoG, in TEGDMA-exponierten Zellkulturen. Auch der Epoxyester K126 förderte die Bildung von 8-OxoG. Die Menge an 8-OxoG stieg bereits nach 2h Exposition gegen 3mM K126 etwa um das Dreifache, und mit steigenden Expositionszeiten wurde eine ähnliche Wirkung mit geringeren Konzentrationen an K126 gefunden. Interessant ist, dass NAC in Anwesenheit des Epoxyesters K126 im Unterschied zu TEGDMA keinen schützenden Effekt hatte. Weil auch die Zytotoxizität sowie die Fähigkeit zur Bildung von Mikrokernen durch den Epoxyester durch NAC nicht beeinflusst wurden, darf man daraus schließen, dass die Genotoxizität des K126 einem anderen molekularen Mechanismus folgt als diejenige des TEGDMA.

Translation of the abstract (English)

The use of siloranes as components of the organic matrix marks a new generation of composites. Epoxides, like the epoxyester K126, contain the same reactive groups as silorane monomers, and generated, comparable to the dimethacrylate TEGDMA (triethylene glycol dimethacrylate), point mutations as well as an increased number of micronuclei in vitro. The mechanism behind genotoxic effects of these ...

Translation of the abstract (English)

The use of siloranes as components of the organic matrix marks a new generation of composites. Epoxides, like the epoxyester K126, contain the same reactive groups as silorane monomers, and generated, comparable to the dimethacrylate TEGDMA (triethylene glycol dimethacrylate), point mutations as well as an increased number of micronuclei in vitro. The mechanism behind genotoxic effects of these substances may be induced by the production of reactive oxygen species (ROS) and oxidative DNA damage by the formation of 8-oxoG but is currently not known. Therefore, the induction of 8-OxoG by the epoxyester K126 was compared with TEGDMA in the present investigation. Moreover, the relevance of ROS for the induction of genotoxic effects of TEGDMA and K126 was analysed in the presence of the antioxidant N-acetyl cysteine (NAC). The comonomer TEGDMA (1 mM and 3 mM) increased the levels of 8-OxoG 2- fold after a 24h exposure period, and a 7-fold increase was detected after 48h. The levels of 8-OxoG in TEGDMA-exposed cell cultures was reduced by NAC. Likewise, the epoxyester K126 increased the induction of 8-OxoG. The levels of 8-OxoG were already increased about 3-fold after a 2h exposure, and a similar effect with lower K126 concentrations was found after longer exposure periods. It is interesting that NAC had no protective effect in the presence of the epoxyester K126 in contrast to TEGDMA. Because the cytoxicity as well as the induction of micronuclei by the epoxyester was not influenced by NAC, genotoxicity induced by K126 obviously follows a different molecular mechanism than TEGDMA.

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