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Man-made mineral fibres - effects on morphology of the lung / Pulmonale Reaktionsmuster auf kuenstliche Mineralfasern

Authors
  • Respondek, M.
  • Wiethege, T.
  • karlsruhe, forschungszentrum
Publication Date
Jan 01, 1995
Source
OpenGrey Repository
Keywords
Language
German
License
Unknown

Abstract

Epidemiological and animal experimental studies of the fibrogenic and carcinogenic properties of natural mineral fibres in human lungs resulted in the development of man-made mineral fibres as substitutes for asbestos containing material. To evaluate the fibrogenic and neoplastic potency of man-made mineral fibres, rockwool fibres were investigated in an in vivo model. Wistar rats received a single intratracheal instillation of 2 ml rockwool fibres suspension (10 mg/ml buffered saline) into the right lung. The animals were sacrificed after a period of one day up to 730 days after instillation. The lungs were investigated by histomorphological, immunohistochemical, physical-analytical and molecular genetic techniques. Within the first 14 days after intratracheal instillation of fibres an exsudative, but unspecific stage of a diffuse alveolar damage could be documented. In the following observation time we found a different active proliferating phase with hyperplasia and metaplasia of bronchial and alveolar surface epithelial cells, granuloma formation and a different predominance of inflammatory cells. During the whole observation time an abundant clearance function of the macrophages was found. We could demonstrate a reduction of the medium fibre length due to fibre breakage from 18 #mu#m at the beginning to 7 #mu#m 730 days after instillation. Immunohistochemical and molecular genetic investigations to define the role of the tumor suppressor gene p53 did not provide references to a p53 gene mutation in the gene locus examined. However, a P53 protein accumulation points to a fibre induced damage of individual cells. According to our results, the man-made rockwool fibres have a weaker fibrogenic potential than crocidolite which was investigated in previous studies. Tumors could not be documented during the observation time of 730 days. (orig./MG) / Zur Bewertung einer moeglichen fibrogenen und neoplastischen Potenz der kuenstlichen Mineralfasern wurden Rockwool-Fasern (Steinwolle) im Tiermodell in vivo untersucht. Wistar-Ratten wurden 0,2 ml Rockwool-Feinfaser-Suspension (10 mg/ml physiologischer Kochsalzloesung) instilliert. Die Lungen wurden nach Zeitraeumen von 1 Tag bis zu 730 Tagen histomorphologisch, physikalisch-analytisch und molekularbiologisch untersucht. Die morphologischen und immunhistochemischen Untersuchungsergebnisse zeigten, dass die Fasern waehrend der ersten vierzehn Tage nach Faserinstillation eine zum Teil ausgepraegte, aber unspezifische, exsudative Entzuendungsreaktion verursachen. Im weiteren Beobachtungszeitraum waren eine wechselnd aktive Proliferationsphase mit Hyperplasien und Metaplasien des Bronchial- und Alveolarepithels, eine Ausbildung von Fasergranulomen und phasenartiger Dominanz unterschiedlicher Entzuendungszelltypen zu dokumentieren. Waehrend der gesamten Untersuchungsdauer zeigte sich eine ausgepraegte Clearance-Funktion der Alveolarmakrophagen. Die morphometrischen Faseruntersuchungen ergaben eine Abnahme des Medianwertes der Rockwoolfaserlaenge von 18 #mu#m zu Beginn des Versuches auf 7 #mu#m nach 730 Tagen. Die immunhistochemischen und molekulargenetischen Untersuchungen zur Rolle des Tumor Suppressor Gens p53 lieferten keinen Hinweis auf eine Mutation im Bereich des untersuchten Genlokus. Eine Akkumulation des P53 Porteins deutet jedoch auf eine Schaedigung einzelner Zellen durch die instillierten Fasern hin. Nach den vorliegenden Untersuchungsergebnissen hat die kuenstliche Rockwool-Faser ein im Vergleich zu Krokydolith-Asbest schwaecheres fibrogenes Potential. Tumoren entwickelten sich in dem Beobachtungszeitraum von 2 Jahren nicht. (orig./MG) / SIGLE / Available from TIB Hannover: RR 772(21) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische Informationsbibliothek / Land Baden-Wuerttemberg, Stuttgart (Germany) / DE / Germany

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