Die Vitamine C und E schützen Kulturen bovinen Linsenepithels vor Schäden durch blaues (430 nm) und UV-A-Licht (300 - 400 nm)[1] [2]

Zusammenfassung

Hintergrund 1992 zeigte Radlmaier, dass Katalase-Kulturen bovinen Linsenepithels vor Blaulicht schützen kann. In den darzustellenden Experimenten interessierte, ob die Vitamine C und E auch als Lichtschutzfaktoren fungieren.

Material und Methoden Das Medium der 367 Kulturen bestand in Medium 199, plus 20 % fötalen Kälberserums (FCS), plus 125 I.U./ml Penizillin, plus 125μg/ml Streptomycin, plus 0,31μg/ml Amphotericin B, plus 2,5 % L-Glutamin (200 mM), plus 1,25 % Hepes-Puffer (1 M). Die Inkubation erfolgte bei 36 °C, pCO₂ lag bei 5 %. Um möglichst wenige morphologische Sekundärveränderungen zu sehen, erfolgten die Untertersuchungen an der 2. - 4. Subkultur. Die Lichtexposition erfolgte nach 3 Tage langer Einwirkung der Substanzen Cebion 500 (R) ad injectionem und E-Vicotrat (R) ad injectionem. Die Lichtquelle für Blaulicht hatte eine Wellenlänge von 420 - 430 nm (Draeger), die Bestrahlung erfolgte mit 1,1 mW/cm² und dauerte 4 Stunden lang. Die benutzte UV-A-Lampe wurde von Heller [7] beschrieben; sie hatte eine Wellenlänge von 300 - 400 nm und die Bestrahlung erfolgte mit 100 mW/cm², dauerte 10 Minuten lang. Zur morphologischen Auswertung dienten Kriterien wie Zelldurchmesser, Zellwandveränderungen, Zelleinschlüsse und Vakuolenbildung. Zur numerischen Auswertung wurden die Zellen am Ende der Inkubation vom Boden abgelöst, mit Trypan-Blau gefärbt und in der Zählkammer nach Neubauer gezählt. Die statistische Auswertung erfolgte im Paarvergleich nach Tuckey und im Kruskall-Wallis-Test.

Ergebnis Nach 0,5 mg pro ml E-Vicotrat: Die morphologische und numerische Auswertung aus 89 Kulturen ergab einen signifikanten Schutz der Kulturen von etwa 50 % vor UVA und von etwa 30 % vor blauem Licht. 6 mg pro ml Cebion: Die morphologische und numerische Auswertung aus 223 Kulturen zeigte einen Schutz der Zellen für UVA um etwa 25 % und vor Blaulicht um etwa 15 %.

Schlussfolgerungen Bei der demonstrierten Schutzwirkung in Linsenepithelkulturen ist anzunehmen, dass Vitamin C und Vitamin E auch humane Linsen vor UV und vor blauem Licht schützen und den Verlauf einer Kataraktbildung verzögern könnten. Diese Auswirkungen waren an Zellkulturen bisher nicht nachgewiesen.

Background In 1992 Radlmaier showed that catalase can protect bovine lens epithelial cultures from blue light. The following experiments have the aim to examine, if vitamin C and E have protective functions, also.

Material and methods 367 cultures of bovine lens epithelial cells were incubated in Medium 199 added by 20 % foetal calf serum FCS, by 125 I.U./ml penicillin, by 125 mg/ml Streptomycin, by 0.31μg/ml amphotericin B, by 2 % L-Glutamin (200 mM), and by 1.25 % Hepesbuffer. The incubation temperature was kept at 36 °C at a pCO₂ of 5 %. In order to avoid secondary morphologic alterations, we experimented only on the second to the third subculture. Light exposure followed three days after addition of the substances such as Cebion 500 (R) ad injectionem (6 mg/dl) and E-Vicotrat (R) ad injectionem (0,5 mg/dl). The blue light (420 - 430 nm, Draeger) was applied in a baby bed at 36 °C for four hours (1,1 mW/cm²). The UV-A lamp was constructed and described by Heller [7]; at a wave length of 300 - 400 nm, the irradiation time was 10 minutes at 100 mW/cm². In morphologic evaluation we looked for criteria such as cell diameter, cellular wall alterations, cellular inclusions and vacuoles. The cell count was done after staining with the vital dye trypan-blue in Neubauer's chamber. In statistic evaluation we used the pair comparison of Tuckey and Kruskall-Wallis-Test.

Results After addition of 0,5 mg/ml vitamin E: In 89 cultures, morphologic evaluation and cell count showed a significant protection against light toxicity: After Uv-A-irradiation we counted 50 % more living cells and after blue light 30 % more. After addition of 6 mg/ml Cebion vitamin C: Morphologic evaluation and cell count of 223 cultures showed them also to be signifinanty protected: after irradiation by UV-A we counted 25 % more and after exposition to blue light 15 % more living cells.

Conclusion The demonstrated experiments significantly showed, that vitamin C and vitamin E can protect lens epithelial cultures from toxic stress by blue and by UV-A light and might delay cataract formation in man.

Schlüsselwörter

Vitamin C - Vitamin E - Blaulichtschaden - UV-Schaden - Lichtprotektion

Key words

Cultures of bovine lens epithelial cells - vitamin C - vitamin E - protection from light toxicity.

01 Manuskript erstmalig eingereicht am 11. 7. 00 und in der vorliegenden Form angenommen am 22. 8. 00.

02 Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. O. Hockwin gewidmet.

Literatur

01 Manuskript erstmalig eingereicht am 11. 7. 00 und in der vorliegenden Form angenommen am 22. 8. 00.

02 Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. O. Hockwin gewidmet.

1 Die Bulbi wurden uns dankenswerterweise vom Schlachthof Erlangen zur Verfügung gestellt.

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