Optimierung der Konditionen für Primärzellkulturen aus der Regenbogenforelle (Oncorhynchus mykiss)

Abstract

Die Regenbogenforelle ist ein weltweit stark gefragter Speisefisch, der global in Aquakulturanlagen gezüchtet wird. Aquakultur stellt eine Form der Massentierhaltung da, in der die Verbreitung von Krankheiten unter den Tieren ein häufiges Problem ist. Impfstoffeinsatz bietet eine Möglichkeit Krankheitsverbreitung und Verluste einzudämmen und gleichzeitig den Einsatz von Antibiotika zu verringern. Fischzellkulturen aus der Regenbogenforelle können als Modellorganismus bei der Entwicklung von Impfstoffen dienen und die Anzahl der Versuchstiere verringern. Im Bereich der Toxikologie können Kiemen- oder Hautzellen dazu verwendet werden Wasserproben aus der Umwelt schnell das Gefährdungspotenzial von Kontaminanten einzustufen. Zurzeit werden lebende Tiere den Substanzen ausgesetzt, sodass Zellkulturen an dieser Stelle weitere Tierversuche ersetzen könnten. Zusätzlich können Fischmuskelzellen aus der Regenbogenforelle einen Beitrag zur Ernährung der Welt im Bereich in vitro-Fleisch leisten, wo Muskelzellen industriel für den Nahrungsmittelmarkt vermehrt werden und so weniger Tiere geschlachtet werden müssen. Für all diese Anwendungen stellen Primärzellkulturen den ersten Schritt dar, die dann in Langzeitzellkulturen oder Zelllinien überführt werden müssen. Verfahrensverbesserungen bei der Etablierung neuer Zellkulturen schaffen hier Grundlagen für neue Anwendungen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde versucht die Konditionen zum Anlegen von Primärzellkulturen aus Haut-, Kiemen-, Herz- und Muskelgewebe aus der Regenbogenforelle zu verbessern. Dabei wurden die Bereiche Zellisolation, Nährmedienauswahl und Nährmedienzusätze betrachtet. Im Bereich der Zellisolation wurden Versuche mit Explantaten und enzymatischen Aufschlüssen durchgeführt. Dabei wurde beobachtet, das enzymatische Aufschlüsse das Anwachsen von Zellen auf der Wachstumsoberfläche beschleunigt, wobei der Einfluss verschiedener Enzymkombinationen nicht genau quantifiziert werden konnte. Weiterhin wurde versucht die Einflüsse von den unterschiedlichen Kulturmedien DMEM und ADF-12 in Kombination mit verschiedenen Konzentrationen an fötalem Kälberserum auf das Wachstum von Primärzellkulturen zu erfassen. Hier wurde zwischen ADF-12 und DMEM keine wesentlichen Unterschiede erfasst, jedoch wurde mit höheren Serumkonzentrationen ein schnelleres Wachstum beobachtet als mit niedrigen. Darüber hinaus wurde versucht den Einfluss des epidermalen und fibroblastischen Wachstumsfaktor sowie Insulin, Dexamethason und Regenbogenforellenserum auf das Wachstum von Haut- und Muskelzellkulturen zu erfassen. In beiden Fällen konnte ein positiver Effekt auf das Wachstum der Kulturen beobachtet werden, jedoch nicht quantifiziert werden, da keine signifikanten Unterschiede erkennbar waren. Primäre Muskelzellen wurden mittels Immunfluoreszenzfärbung auf die Anwesenheit von Tropomyosin untersucht und es konnte gezeigt werden, dass Muskelzellen in unterschiedlichen Stadien der Differenzierung aus Muskelgewebe isoliert wurden. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern grundlegende Beobachtungen zu Auswirkungen verschiedener Konditionen beim Anlegen von Primärzellkulturen aus der Regenbogenforelle, sodass diese Arbeit als Fundament für weitere spezifischere Arbeiten dienen kann.