Vergleichende Analyse verschiedener Mutagenitätstestsysteme
Authors: Bonhoff A. , Michelmann H. W. , Paufler S. K. 
Published: August 2010

Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit Problemen, die bei der Routine‐analyse chemischer Verbindungen im Rahmen der Mutagenitätsprüfung auftreten.

Es wurden drei unbekannte chemische Substanzen A, B und C auf ihre mutationsauslösende Wirkung an somatischen und gonosomalen Zellen des Chinesischen Hamsters überprüft. Als Alternativmethode kam der Mikro‐Nukleus‐Test zum Einsatz.

Die Ergebnisse der Versuche lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Die Testsubstanzen A, B und C können mit Hilfe verschiedener Test‐verfahren beim Chinesischen Hamster entsprechend ihrer Reihenfolge in schwach mutagen, mutagen und nicht mutagen eingestuft werden. Bei der Erfassung numerischer und struktureller Chromosomenaberrationen zeigt sich, daß die Rate numerischer Veränderungen nur begrenzt zur Klassifizierung der Substanzen geeignet ist. Ein Teil dieser Aberrationen wird durch Artefakte hervorgerufen.

Der Mikro‐Nukleus‐Test zeigt in fast allen Versuchen eine hohe Übereinstimmung mit den Ergebnissen aus den strukturellen Chromosomenanalysen. Die Korrelationen mit den strukturellen Aberrationen des Knochenmarks sind meist höher als mit denen der Spermatogonien. Dieses Verfahren ist eine sehr aussagekräftige Screening‐Methode.

In den Versuchen ergeben sich Unterschiede in der Gewebsempfindlichkeit gegenüber der Testsubstanz in der Art und Weise, daß Spermatogonien generell als der empfindlichere Zelltyp angesehen werden müssen. Da diese Tendenz im Versuch B nicht auftritt, und, bezogen auf die einzelnen Versuchsgruppen, zwischen den Testverfahren kaum positive Korrelationen bestehen, ist eine Analyse von somatischen und gonosomalen Zellen in der Mutagenitätsprüfung aus Sicherheitsgründen notwendig.

Comparative analysis of different mutagenicity test systems

The present work deals with problems associated with routine testing of chemical compounds for their mutagenic effects.

Three unknown chemical compounds A, B and C were tested for their potential mutagenicity in somatic and germ cells of Chinese hamsters. The micronucleus‐test was carried out as an alternative procedure.

The results can be summarized as follows:

According to the results obtained with the different test systems, compounds A, B and C could be classified as substances with a weakly mutagenic effect, a mutagenic effect and a non‐mutagenic effect on chromosomes, respectively. The cytogenetic analysis of numerical and structural chromosome aberrations showed that the proportion of numerical changes is of only limited value for the classification of mutagenic substances. Some of these aberrations are produced by artifacts.

In nearly all experiments the micronucleus‐test gave a close conformity with the results of structural chromosome investigation. Correlation with the results of structural aberrations of bone marrow was mostly better than with those of spermatogonia. The micronucleus‐test is a very reliable screening method.

The results of the experiments showed that differences in the sensitivity of various tissues to the same compound exist e. g. spermatogonia are in general to be regarded as the most sensitive cell type. Since this effect did not occur to the same extent in experiment B and since positive correlations between the test‐systems were slight in the case of individual groups of tests, it is necessary to use both somatic and germ cells in mutagenicity testing in order to be certain as to the results.

Analyse comparée de différents systèmes de test de mutagénicité

Le présent travail s'est occupé de problèmes qui apparaissent lors de l'analyse de routine de liaisons chimiques dans le cadre d'un examen du mutagénicité.

On a testé l'action déclenchant une mutation de trois substances chimiques A, B et C sur des cellules somatiques e gonosomatiques de l'hamster chinois. Le test micro‐nucleus a été utilisé comme méthode alternative.

Les résultats de l'essai peuvent être résumés comme suit:

Les substances tests A, B et C ont pu être classées grâce à différents procédés d'examen chez l'hamster chinois dans l'ordre faiblement mutagène, mutagène et non mutagène. En considérant les aberrations chromosomiques numériques et structurelles, on a montré que le taux des modifications numériques n'autorisait qu'une classification limitée de ces substances.

Le test micro‐nucleus a montré dans presque toutes les recherches une grande concordance avec les résultats des analyses de a structure des chromosomes. Les corrélations avec les aberrations structurales de la moëlle osseuse furent la plupart du temps plus élevées qu'avec celles des spermatogonies. Ce procédé est une méthode très fiable de »screening«.

Les recherches ont montré des différences dans la sensibilité des tissus vis‐à‐vis de la substance‐test dans le sens que les spermatogonies doivent être généralement considérées comme le type cellulaire le plus sensible. Cette tendance n'étant pas apparue dans l'essai B et étant donné le peu de corrélations positives entre les tests par rapport à chaque groupe d'essai, une analyse des cellules somatiques et gonosomiques et nécessaire dans l'examen de mutagénicité pour des raisons de sécurité.

Análisis comparativo de diversos sistemas de prueba de la mutagenicidad

El trabajo presente se refiere a los problemas que surgen en el análisis de rutina de las combinaciones químicas en el marco de la indagación de la mutagenicidad.

Se verificaron tres substancias químicas A, B y C, desconocidas en cuanto a su mutagenicidad potencial en las células somáticas y gonosomales del hamster chino. Como procedimiento alternativo se empleó la prueba del micronúcleo.

Los resultados de los ensayos se pueden resumir como sigue:

Las substancias de prueba A, B y C se pudieron encuadrar con la ayuda de diversos sistemas de prueba en el hamster chino en débilmente mutágena, mutágena y no mutágena, respectivamente. En el abarcamiento de las aberraciones cromosómicas numéricas y estructurales se apreció que la tasa de las modificaciones aneuploides solo resulta apropiada en límites para la clasificación de las substancias. Una parte de estas aberraciones son ocasionadas por artefactos.

La prueba del micronúcleo muestra en casi todos los ensayos una concordancia elevada con los resultados de los análisis estructurales en los cromosomas. Las correlaciones con las aberraciones en la medula ósea son mayores casi siempre que las de las espermatogonias. Este procedimiento es un método de selección de potencia aseverativa enorme.

En los ensayos se revelan diferencias en la sensibilidad hística frente a la substancia de prueba de guisa tal que las espermatogonias se tienen que considerar, en general, como el tipo de célula más sensible. Puesto que no aparece esta tendencia en el ensayo B, y, referido a los distintos grupos de ensayo, apenas existen correlaciones positivas con el procedimiento de prueba, resulta preciso usar, por razones de precaución, tanto las células somáticas como las gonosomales en la prueba de la mutagenicidad.