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AHO Aktuell - 20.01.2003
Sauerstoff schädigt Zellkulturen: Viele Ergebnisse verfälscht?
Columbus, Ohio (aho) – Untersuchungen an Zellkulturen gehören an vielen
wissenschaftlichen Institutionen zum täglichen Standardrepertoire. An
tierischen und menschlichen Zellkulturen werden Chemikalien, Arzneimittel,
Kosmetika und selbst die Strahlung von Mobiltelefonen getestet. Tierschützer
versprechen sich durch den vermehrten Einsatz von Zellkulturen einen
deutlichen Rückgang bei den Tierversuchen. Wissenschaftler der Ohio State
University in Columbus versehen die bisher vorliegenden Versuchsergebnisse
jetzt mit einem großen Fragezeichen. Dr. Chandan Sen und eine Kolleginnen
und Kollegen berichten in der aktuellen Internet-Ausgabe der Fachzeitschrift
„Circulation Research“, daß das Verhalten von Zellen in Zellkulturen
erheblich vom Sauerstoffgehalt in der Umgebung der Zellen abhängt. Sie
erinnern die Leser daran, daß in der natürlichen Umgebungsluft, in der auch
gewöhnlich mit Zellkulturen gearbeitet wird, der Sauerstoffgehalt etwa 21
Prozent beträgt. Im Blut der Körperarterien nur 12 Prozent und in den
Körpergeweben sinkt der auf Sauerstoffgehalt auf bis zu nur 0,5 Prozent ab.
Dr. Sen erläutert, daß Sauerstoff in hohen Konzentrationen für Zellen giftig
ist und diese geschädigt werden. Sauerstoff in hohen Konzentrationen könne
sogar Gene im Erbgut von Zellen aktivieren. Und tatsächlich wurden die von
Dr. Sen in seinen Experimenten genutzten Zellen aus Mäuseherzen durch die
normale Sauerstoffkonzentration in der Umgebungsluft der Inkubatoren
geschädigt; die Zellen vermehrten sich nur noch sehr langsam. Dafür
schwollen sie aber auf das Sechsfache an. Erst als er den Sauerstoffgehalt
auf 3 Prozent senkte, zeigten die Herzzellen ein normales Verhalten, wie es
auch im lebenden Organismus zu beobachten ist.
Die Autoren der Veröffentlichung betonen, daß es unumgänglich ist, in
Zellkulturen das Umgebungsmilieu des lebenden Organismus möglichst genau
nachzustellen, um brauchbare Ergebnisse zu erhalten. Zudem sei es
unumgänglich, bisherige Untersuchungsergebnisse an Zellkulturen kritisch zu
hinterfragen.
Sashwati Roy, Savita Khanna, Alice A. Bickerstaff, Sukanya V. Subramanian,
Mustafa Atalay, Michael Bierl, Srikanth Pendyala, Dana Levy, Nidhi Sharma,
Mika Venojarvi, Arthur Strauch, Charles G. Orosz, and Chandan K. Sen
Oxygen Sensing by Primary Cardiac Fibroblasts. A Key Role of p21
Circulation Research published January 16, 2003,
10.1161/01.RES.0000056770.30922.E6
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