Ziel der Arbeit waren Messungen zum Vergleich von murinen, embryonalen, kortikalen Primärzellen (MEPC) mit zu neuronalen Zellen differenzierten murinen, embryonalen Zellen (MESNC) der Stammzellline D3. Dazu wurden parallel IC50-Werte der metabolischen Parameter Respiration, Ansäuerung und Adhäsion sowie der intrazelluläre ATP-Gehalt mithilfe kommerzieller Systeme ermittelt. Zur Messung der elektrischen Aktivität und des Adhäsionsverhaltens wurde ein eigenes Glaschipsystem etabliert. Mit den Systemen wurden der Einfluss des Insektizids Parathion und des Antiepileptikums Natriumvalproinsäure als neurotoxische und entwicklungsneurotoxische Modellsubstanzen auf MEPC und MESNC bestimmt. Für beide Zellarten korrespondierten die ermittelten IC50-Werte weitgehend mit in vitro- und LD50-Literaturwerten. Bei Substanzkonzentrationen unterhalb der IC50-Werte wurden nur bei MEPCs Stimulationseffekte (Hormese) gemessen, die mit einer erweiterten logistischen Gleichung quantifiziert werden konnten. Die entwickelte Methodik eignet sich potentiell für Tierversuchsersatzmethoden im Rahmen des 3R-Prinzips.
The aim of this experimental work was the comparison of murine embryonic primary cortex cells (MEPC) with neuronal cells differentiated from the D3-stem cell line. To this end, the IC50-values of the metabolic parameters respiration, acidification and adhesion as well as the intracellular ATP level were determined using commercially available analyzing systems. Additionally, the electric activity and adhesion of the cells were investigated using a glass-chip system developed at the chair of Biophysics. All systems were used for the detection of the influence of the neurotoxic insecticide parathion and the developmental-neurotoxic antiepileptic drug sodium valproic acid on MEPCs and MESNCs. The determined IC50-values of both substances were in line with in vitro- and LD50-literature values. Stimulating effects of low substance concentrations (hormesis) could be detected exclusively with MEPC. The hormetic effect could be quantified using a modified logistic equation. The presented methodology is appropriate for new animal replacement methods to be developed in accordance with the 3R-principle.