U. Wagner

Polychlorinated Biphenyls: The Occurrence of the Main Congeners in Follicular and Sperm Fluids

We have studied the presence of polychlorinated biphenyls in human body fluids associated with reproduction. Since the polychlorinated biphenyls represent a family of compounds, 3 of the main congeners of this family were selected for this study. The distribution of these 3 congeners was investigated in 37 specimens of follicular fluid and in 16 specimens of sperm fluid. Both fluids showed a similar, low contamination with total polychlorinated biphenyls (ca. 10 micrograms/kg on average), but it was evident that the follicular fluids preferentially accumulated the more highly chlorinated components. This finding must be taken into account when interpreting the concentration levels of the main congeners in relation to total pollution and the toxic potential of polychlorinated biphenyls.

Photodynamic laser therapy of carcinomas--effects of five different photosensitizers in the colony-forming assay.

SummaryPhotodynamic therapy (PDT) with laser radiation opens a new field in the treatment of malignancies. We evaluated the phototoxic effects of five different substances for photodynamic therapy in concentrations showing no systemic toxicity. We used gynecologic tumor cells and evaluated the photodynamic effects for cell growth in a colony-forming assay. For Indigocarmin we found a reduction in the colony-forming assay compared to the control group from 87% to 66% after irradiation at 50 µmol/l and 608 nm wavelength. “IR132” showed a reduction in the colony-forming assay from 73% to 72% 50 µmol/l (590 nm). For the incubation of the HeLa cells with 50 µmol/l of “Sulfo-Phthalocyanin” we found a reduction of the colony-forming potential from 81% to 67% (595 nm). The most strikingly differences were found for the incubation and irradiation of Methylene Blue, showing a reduction from 77% to 16% caused by a toxic effect of the substance itself (5 µmol/l, 660 nm) and “Sulfo-Aluminium-Phthalocyanin” stained cells, which shows a reduction from 86% to 17% (50 µmol/l, 675 nm). We see the possibility of a photoactivation and cell devitalisation by “Sulfo-Aluminium-Phthalocyanin” and laser radiation. A future clinical trial would seem justified.

Einfluß von Pestiziden auf die Funktion von Spermatozoen in vitro

Die Diskussion uber einen moglichen Zusammenhang zwischen Umweltschadstoffen und einer Beeintrachtigung der Spermaqualitat stutzt sich bisher weitgehend auf statistische Daten (Schill 1986). In der vorliegenden Studie wurde nun der direkte Einflus von verschiedenen chlorierten Kohlenwasserstoffen auf wichtige Spermafunktionen in vitro untersucht. Normozoosperme Samenproben wurden in BWW Medium gewaschen (500 × g, 5 min) und anschliesend in BWW (Kontrolle 1) BWW + 1% DMSO (Kontrolle 2) und BWW + Toxin (DMSO max. 1%) resuspendiert (10 × 106 Spermien/ml). Die eingesetzten Toxine waren HCB (Hexachlorbenzol) DDE, Clophen (Gemisch verschiedener PCBs) und ein einzelnes Congener des PCB (22′66′ Tetrachlorobiphenyl). Die Spermasuspensionen wurden 2–12 Stunden inkubiert, wobei die Toxinkonzentration 0,1 – 10000 ng/ml betrug. Nach verschiedener Inkubationsdauer wurden folgende Spermaparameter beurteilt: Motilitat, Vitalitat, akrosomale Integritat (triple stain) und die funktionelle Membranintegritat (HOS-Test). Unter den beschriebenen in vitro Bedingungen zeigten PCB, Clophen, HCB und DDE einen meist zeit- und dosisabhangigen negativen Einflus auf die untersuchten Spermafunktionen. Die in dieser Studie verwendeten Substanzen sind unterschiedlich wirksam in bezug auf die Spermaqualitatseinschrankung (z.B. PCB insbesondere Motilitatsein- schrankung, DDE insbesondere Vitalitatseinschrankung und Induktion der akrosomalen Reaktion).

Chlorierte Kohlenwasserstoffe im Zervikalmukus: Einfluß auf Spermapenetration und Überlebensfähigkeit

Chlorierte Kohlenwasserstoffe lassen sich in verschiedenen, fur die menschliche Fortpflanzung wichtigen Korpersekreten nachweisen. Im Zervikalmukus konnte unsere Arbeitsgruppe fur einige chlorierte Kohlenwasserstoffe bis zu 20fach hohere Konzentrationen nachweisen als in menschlicher Follikelflussigkeit oder Samenplasma (Wagner et al. 1990). Weiterhin zeigten unsere in vitro-Versuche einen negativen Einflus verschiedener chlorierter Kohlenwasserstoffe, insbesondere polychlorierter Biphenyle, auf wichtige Spermafunktionsparameter wie z.B. Motilitat, funktionelle Membranintegritat und akrosomale Integritat (Roediger et al. 1989). In der vorliegenden Studie wurde versucht, das Penetrationsverhalten und die Uberlebensfahigkeit menschlicher Spermatozoen im Zervikalmukus zu untersuchen und mit der Konzentration chlorierter Kohlenwasserstoffe im Zervikalmukus in Beziehung zu setzen.

Pestizide in Follikelflüssigkeit und Seminalplasma

Derzeit werden jahrlich uber 2,3 Millionen Tonnen Pflanzenschutzmittel in die Umwelt eingebracht. Gleichzeitig nehmen Fertilitatsstorungen generell und besonders in Berufsgruppen der Land- und Forstwirtschaft zu. Zuruckgehende Spermatozoenzahlen, Fertilitatsstorungen in belastenten Gebieten und Dezimierung von Tierpopulationen stehen, in bestimmten Fallen, im Zusammenhang mit der Belastung an chlorierten Kohlenwasserstoffen (cKW) [4, 5]. Wir haben daher in dem Patientenkollektiv des ivF-Programmes der UFK-Bonn Follikel- und Seminalflussigkeiten auf ihren Schadstoffgehalt gepruft und ihrer Diagnose gegenubergestellt.

Schadstofflbelastung des Zervikalmukus — Chlorierte Kohlenwasserstoffe, Phosphorsäureester und Triazin-Herbizide

Die Umwelt wird jahrlich mit einer Vielzahl von Schadstoffen belastet. Der Mensch ist diesen Schadstoffen auf verschiedene Weise ausgesetzt. Zum einen treffen ihn die Auswirkungen der Zivilisationsgifte direkt durch deren Verwendung in Landwirtschaft und Industrie, zum anderen ist fur ihn — als letztes Glied einer Bioakkumulationskette — eine mogliche Beeinflussung durch diese Substanzen, die eine hohe Persistenz in der Biosphare besitzen, besonders wahrscheinlich (Whorton et al. 1977). Ausgehend von einer bereits bekannten Akkumulation von Stoffen, wie Nikotin (Hellberg et al. 1988), Antibiotika und Alkohol im Zervikalschleim haben wir daher versucht, die Belastungssituation der ersten Kontaktzone der Spermatozoen im Fertilisationsvorgang auf ihren Gehalt an 12 verschiedenen chlorierten Kohlenwasserstoffen, einzelnen Phosphorsaureester-Pestiziden und einem Triazin-Herbizid zu untersuchen.

Einfluß verschiedener polychlorierter Biphenyle (PCB) auf die Östradiolproduktion menschlicher Kumuluszellen in vitro

Chlorierte Kohlenwasserstoffe konnen in zahlreichen Korperkompartimenten, u.a. auch in den Sekreten des Genitaltraktes nachgewiesen werden. In menschlicher Follikelflussigkeit betragt die Konzentration verschiedener polychlorierter Biphenyle (PCB) nach Messungen unserer Arbeitsgruppe durchschnittlich ca. 10 ppb (0,1–45 ppb). Unter der Fragestellung der Auswirkungen einer Belastung mit Chlorkohlenwasserstoffen auf follikularem Niveau wurde der Effekt verschiedener PCB-Kongenere auf die Ostradiolproduktion von Kumuluszellen in vitro untersucht.