Die Rolle der Hemmung der DNA-Reparatur bei bleibedingt und kadmiuminduzierter Genotoxizität: eine Übersicht.

Verbindungen aus Blei und Cadmium haben sich als krebserregend für Menschen und Versuchstiere erwiesen. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind jedoch weiterhin unklar. In Tierzellen in Kultur ist Blei(II) nach langen Inkubationszeiten schwach mutagen und erzeugt DNA-Strangbrüche erst nach Behandlung mit hohen, toxischen Dosen. Cadmium(II) induziert DNA-Strangbrüche und chromosomale Aberrationen, das mutagenetische Potenzial ist jedoch eher schwach. Beide Metalle zeigen jedoch ausgeprägte indirekte genotoxische Effekte. Blei(II) ist komutagen gegenüber UV und N-methyl-N-nitro-N-nitrosoguanidin (MNNG) und erhöht die Anzahl der durch UV induzierten Schwester-Chromatid-Austausch in V79-Chinesischen Hamsterzellen. Hinsichtlich der DNA-Reparatur verursacht Blei(II) eine Ansammlung von DNA-Strangbrüchen nach UV-Bestrahlung in HeLa-Zellen, was auf eine Störung des Polymerisations- oder Ligationsschrittes in der Exzisionsreparatur hinweist. Cadmium(II) erhöht die Mutagenität von UV-Licht in V79-Chinesischen Hamsterzellen, und eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber UV-Licht ist in verschiedenen Rodentien- und Humanzelllinien zu beobachten. Darüber hinaus wurde eine Hemmung der nicht geplanten DNA-Synthese nach UV-Bestrahlung und eine teilweise Hemmung der Entfernung von durch UV induzierten DNA-Schäden nachgewiesen. Für beide Metalle werden die indirekten genotoxischen Effekte bei niedrigen, nicht-toxischen Konzentrationen beobachtet, was darauf hindeutet, dass eine Beeinträchtigung der DNA-Reparaturprozesse bei biologisch relevanten Konzentrationen vorherrschen könnte. Dies könnte auch die widersprüchlichen Ergebnisse epidemiologischer Studien zu beiden Metallen erklären. Mögliche Mechanismen der Reparaturehemmung werden diskutiert.