Titelaufnahme

Titel
Die Toxikokinetik von Quecksilber in der Humanen Plazenta - Die Rolle von Organische Anionen Transportierenden Polypeptiden und Enzymen des Glutathion
Weitere Titel
Mercury Toxicokinetics in Human Term Placenta – The Role of Organic Anion Transporting Polypeptides and Glutathione System Enzymes
VerfasserSzattler, Tamara
Erschienen2015
Datum der AbgabeJuli 2015
SpracheEnglisch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Quecksilber / siRNA-Knockdown / Plazenta / OATP / Glutathion
Schlagwörter (EN)mercury / siRNA knockdown / placenta / OATP / glutathione
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Quecksilber und vor allem dessen organische Verbindungen können in höchstem Maße toxisch für die Entwicklung des Gehirns im Fötus sein. Das Schwermetall gelangt mehr oder weniger ungehindert über die Plazenta vom maternalen ins fetale Blut. Über die molekularen Mechanismen des Transports von Quecksilber durch die Plazenta ist derzeit noch wenig bekannt. Offen ist, welche Proteine an der Metabolisierung des Schwermetalls beteiligt sind. Eine Liste an Kandidatenproteinen wurde dieser Arbeit vorhergehend erstellt. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Erforschung der organische Anionen transportierenden Polypeptiden (OATPs) und den Enzymen des Glutathion Systems - Glutathion-Reduktase (GR) und Glutathion-Peroxidase (GPx1). Um die Rolle der Proteine OATP1A2, OATP4A1, GR und GPx im zellulären Quecksilber-Metabolismus zu überprüfen, wurden BeWo-Zellen einem siRNA-vermittelten Knockdown unterzogen und analysiert, ob sich dadurch die zellulären Quecksilbergehalte verändern.. Da im Falle eines erfolgreichen Knockdowns weniger OATP-Transportproteine exprimiert werden, könnte dies zu reduziertem Quecksilbergehalt im Vergleich zu mit unspezifischer siRNA behandelten Zellen führen. Der Knockdown der für Quecksilberaufnahme verantwortlichen Transporter OATP1A2 und OATP4A1 konnte mittels Western Blot nicht verifiziert werden. Des Weiteren konnte keine signifikante Veränderung im Quecksilbergehalt der Zellen festgestellt werden. Die im Rahmen dieser Arbeit ebenfalls untersuchten Enzyme GR und GPx1 sind für die Aufrechterhaltung der zellulären GSH-Konzentration wichtig. Das Tripeptid Glutathion bindet Quecksilber im Cytoplasma und ist für dessen Ausscheidung essentiell, da Quecksilber hauptsächlich als GSH-Konjugat über ABC-Transporter aus der Zelle geschleust wird. Eine reduzierte Expression dieser Enzyme durch siRNA-vermittelten Knockdown könnte, so die Hypothese, Auswertungen auf die zellulären Quecksilbergehalte haben. Der Knockdown beider Enzyme konnte mittels Western Blot verifiziert werden, jedoch konnte keine signifikante Änderung im Quecksilbergehalt der Zellen festgestellt werden.

Zusammenfassung (Englisch)

Mercury and particularly its organic compounds have a high potential to adversely affect the developing brain system. The heavy metal is easily passed from maternal to fetal blood through the placenta and accumulates in fetal tissues. The molecular mechanisms of uptake, distribution and excretion of mercury compounds in placental tissues are not yet fully understood. Preliminarily, the contribution of selected proteins in human placenta to mercury metabolism was investigated in BeWo cells. This thesis is focused on the involvement of organic anion transporting polypeptides (OATPs) and enzymes of the glutathione system, i.e. glutathione reductase (GR) and glutathione peroxidase (GPx). The cells were treated with a toxic concentration of methyl mercury (0.9µM) after siRNA-mediated gene silencing of target proteins; subsequently the cellular mercury contents of mercury were measured. The knockdown of OATP encoding genes was assumed to result in lowered amounts of mercury accumulation. However, the OATP knockdown could not be verified through western blotting and no significant decrease in cellular content of mercury was observed. The tripeptide glutathione (GSH) binds mercury in cytoplasm and is an essential molecule mediating mercury efflux through ABC-transporters. The enzymes GR and GPx1 are important antagonists sustaining the ratio between oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione. Hence, the assumption was that altered GSH levels obtained by silencing GR and GPx1 encoding genes (through single as well as double gene knockdown) would also alter accumulation of mercury in cells. However, siRNA-mediated knockdown did not significantly change mercury contents in cells.