Dokument: UV-induzierte CO-Freisetzung aus Mangankomplexen (CORMs): Untersuchung der toxischen Eigenschaften in Säugerzellen

Titel:UV-induzierte CO-Freisetzung aus Mangankomplexen (CORMs): Untersuchung der toxischen Eigenschaften in Säugerzellen
Weiterer Titel:uv-induced CO-Release from manganese-complexes (CORMs): Analysis of toxic properties in mammal cells
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20150924-093635-1
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Kohns, Marbod [Autor]
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Dateien vom 17.09.2015 / geändert 17.09.2015
Beitragende:Prof. Dr. Wim Wätjen [Betreuer/Doktorvater]
Priv.-Doz. Klaus Unfried [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Kohlenstoffmonoxid ist ein Gas, das vor allem für seine toxische Wirkung auf den
Organismus bekannt ist. Abgesehen davon wird CO in den letzten Jahren intensiv
in seiner Rolle als zellulärer Botenstoff untersucht.
Um CO besser applizierbar zu machen, wurden sogenannte CO-releasing
molecules (CORMs) entwickelt, in denen das CO komplex-gebunden vorliegt und
durch physikalische Reize freigesetzt werden kann. Die in dieser Arbeit
verwendeten CORMs können das CO durch die Einwirkung von UV-Licht
freisetzen. Das besondere an diesen Molekülen ist, dass sie aufgrund ihrer Größe
in der Lage sein sollen, sich über Endotheldefekte in geschädigtem Gewebe
anzusammeln während sie ins gesunde Gewebe nicht übertreten können (EPReffect).
Die folgende Arbeit befasst sich mit den den manganhaltigen CO-freisetzenden
Molekülen [(BPMA)Mn(CO)3]OTf (K1), [(BPMEA)Mn(CO)3]OTf (K2),
[(BPMVBA)Mn(CO)3]OTf (K3), den CO-freisetzenden Makromolekülen [{HPMA-cobis(
2-pyridylmethyl)4-vinylbenzylamin}Mn(CO)3]OTf (Mn(CO)3@P1) und [{HPMAco-
Methacrylat-Polylactid-(N,N bis (2-pyridylmethyl)ethylamin)} Mn(CO)3]OTf
(Mn(CO)3@P2), sowie den nicht CO-beladenen Polymeren HPMA-co-bis(2-
pyridylmethyl)4-vinylbenzylamin (P1) und HPMA-co-Methacrylat-Polylactid-(N,N
bis (2-pyridylmethyl)ethylamin) (P2) und deren toxischen Wirkungen auf die
humanen Tumorzelllinien Hct116 und HepG2.
Es konnte gezeigt werden, dass K3 und Mn(CO)3@P2 eine zytotoxische Wirkung
entfalten. Diese ist bei K3 relativ schwach ausgeprägt. Bei Mn(CO)3@P2 zeigt
sich eine mäßige Toxizität mit IC50 – Werten von 50 +/- 21 μg/ml (unter UV-Licht)
und 41+/-6 μg/ml (im Dunkeln) in Hct116 Zellen, sowie 60+/- 13 μg/ml und 61 +/-
10 μg/ml in HepG2 Zellen.
Zudem konnte nachgewiesen werden, dass die manganhaltigen Monomere CO
freisetzen können, welches in der Lage ist den cGMP-Signalweg in Hct116 Zellen
zu aktivieren.

Carbon monoxide is a gaseous molecule, which is mainly known for its toxic
impact on the organism. Apart from that, over the last years CO has been
investigated intensively in its role as a transmitter substance in cells.
To make CO easier to apply, so called CO-releasing molecules (CORMs) have
been synthesized, in which CO is bound to a metal complex and can be released
by physical stimuli. The CORMs used in this dissertation can release CO when
irradiated with ultraviolett light. Another special thing about the molecules is, that
their size is meant to allow them to accumulate in aggrieved tissues, by passing
the endothelium of damaged vessels, whereas they cannot pass over into intact
tissues (EPR-effect).
The following dissertation is about the manganiferous, CORMs
[(BPMA)Mn(CO)3]OTf (K1), [(BPMEA)Mn(CO)3]OTf (K2), [(BPMVBA)Mn(CO)3]OTf
(K3), the CO-releasing macromolecules [{HPMA-co-bis(2-pyridylmethyl)4-
vinylbenzylamine}Mn(CO)3]OTf (Mn(CO)3@P1) and [{HPMA-co-methacrylatepolylactide-(
N,N bis (2-pyridylmethyl)ethylamin)} Mn(CO)3]OTf (Mn(CO)3@P2), as
well as the polymers HPMA-co-bis(2-pyridylmethyl)4-vinylbenzylamine (P1) and
HPMA-co-methacrylate-polylactide-(N,N bis (2-pyridylmethyl)ethylamine) (P2) that
do not carry CO. The toxicity of these substances is tested in the human cancer
cell lines Hct116 and HepG2.
K3 and Mn(CO)3@P2 showed some toxicity in these cells. Whereas K3 only has a
weak toxic effect, Mn(CO)3@P2 shows a higher toxicity with IC50 – values of 50
+/- 21 μg/ml (upon UV-irradiation) and 41+/-6 μg/ml (in the dark) in Hct116-cells,
as well as 60+/- 13 μg/ml and 61 +/- 10 μg/ml in HepG2 cells.
It was also demonstrated, that the manganiferous monomers are able to release
CO, that can activate the cGMP-signalling pathway in Hct116 cells.
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Toxikologie
Dokument erstellt am:24.09.2015
Dateien geändert am:24.09.2015
Promotionsantrag am:14.11.2014
Datum der Promotion:09.09.2015
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