gms | German Medical Science

Metalloxid-Nanopartikel (NP) werden aus diversen Quellen in die Umwelt entlassen und u.a. über das respiratorische Epithel internalisiert. In der vorliegenden Studie untersuchten wir eine mögliche Aktivierung der MAPK/ERK- and PI3K/Akt-Signalwege als Teil einer zellulären Stressantwort.

Wir verwendeten als Metalloxid-Modell ZnO-Nanopartikel (15–18 nm) in drei unterschiedlichen Konzentrationen (0,1; 10 und 100 µg/ml). Für diese Studie wurde die Zelllinie A549 als Modell des respiratorischen Epithels herangezogen. Mittels Western Blot Analyse wurde die Aktivierung der MAPK/ERK- and PI3K/Akt-Signalwege ausgewertet.

Es zeigte sich nach Behandlung mit hohen ZnO-Konzentrationen (100 µg/ml) eine deutliche Aktivierung beider Signalwege, was sich in Form verstäkter Phosphorylierung von ERK und Akt darstellte. Nach Exposition mit ZnCl₂ konnten wir ebenfalls eine deutliche Phosphorylierung beider Faktoren nachweisen, was eine Beteiligung von Zn²⁺-Ionen an der zellulären Antwort nahelegt.

Unsere Analysen deuten auf eine Aktivierung der ERK- und Akt-Signalwege durch ZnO-NPs hin. Diese Daten implizieren ein proinflammatorisches und möglicherweise onkogenes Potential internalisierter metallischer NPs. Angesichts der unvermeidbaren chronischen Exposition gegenüber diesen Partikeln sind weitere Risikoanalysen notwendig.

Unterstützt durch: Diese Studie wurde durch das Max Planck Graduate Center Mainz unterstützt.

Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.