Authors:	Söngen, Madeleine
Title:	Molecular Mechanisms of Estrogenic Xenobiotica
Online publication date:	8-Apr-2021
Year of first publication:	2021
Language:	english
Abstract:	In this thesis I investigate the effect of ten compounds associated with microplastic on the human estrogen receptor α. Microplastics contain plasticizers such as bisphenols, phthalates and organophosphate esters, among others. In addition, hydrophobic chemicals can accumulate on the plastic, such as polycyclic aromatic hydrocarbons. After ingestion of the microplastic by marine animals, these substances can dissolve out of the microplastic and thus also enter human food. Through molecular docking simulations, in vitro experiments in cell cultures, and next generation sequencing, I can show that bisphenol A, bisphenol B, bisphenol Z, tetramethyl bisphenol A, benzyl butyl phthalate, butyl cyclohexyl phthalate, butyl octyl phthalate, tri-o-cresyl phosphate, indeno[1,2,3-cd]pyrene, and picene can bind to the estrogen receptor α in silico and in vitro. In addition, BPA, tetramethyl bisphenol A, and the three phathalates were able to activate the receptor. A proliferative effect was observed with bisphenol B and tetramethyl bisphenol A. In addition, all investigated substances affected gene expression in MCF-7 cells favoring tumorigenesis. All substances are to be considered potentially harmful to health due to their interaction with the human estrogen receptor α. In dieser Arbeit zeige ich den Einfluss von zehn mit Mikroplastik assoziierten Substanzen auf den menschlichen Östrogenrezeptor α. Mikroplastik enthält unter anderem Weichmacher, wie z.B. Bisphenole, Phthalate und Organophosphatester. Außerdem können sich auf dem Plastik hydrophobe Chemikalen anlagern, wie z.B. polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe. Nach Aufnahme des Mikroplastiks durch Meerestiere können sich diese Substanzen aus dem Mikroplastik herauslösen und so auch in die menschliche Nahrung gelangen. Durch molekulare Dockingsimulationen, in vitro Experimente in Zellkulturen und Next Generation Sequencing kann ich zeigen, dass Bisphenol A, Bisphenol B, Bisphenol Z, Tetramethylbisphenol A, Benzylbutylphthalat, Butylcyclohexylphthalat, Butyloctylphthalat, tri-o-cresyl Phosphat, Indeno[1,2,3-cd]pyren und Picen an den Östrogenrezeptor α in silico und in vitro binden können. Außderdem konnten BPA, Tetramethylbisphenol A und die drei Phathalate den Rezeptor aktivieren. Ein proliferativer Effekt wurde mit Bisphenol B und Tetramethylbisphenol A beobachtet. Darüber hinaus haben alle untersuchten Substanzen eine geänderte Genexpression in MCF-7 Zellen induziert, welche eine Tumorentstehung begünstigen kann. Alle Substanzen sind aufgrund ihrer Wechselwirkung mit dem menschlichen Östrogenrezeptor α als potenziell gesundheitsschädlich zu betrachten.
DDC:	500 Naturwissenschaften 500 Natural sciences and mathematics
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-5723
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-openscience-3c7ce6ba-5265-40cc-aadb-1fd8d1712eb66
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	144 Seiten, Illustrationen, Diagramme
Appears in collections:	JGU-Publikationen