2.2.8.4.4 Nachweis mutagener Wirkung von Chemikalien mit dem AMES-Test (1975)

Beim AMES-Test (AMES, MCCANN & YAMASAKI 1975) handelt es sich um einen Bakterientest auf die mutagene Wirkung von Chemikalien. Hintergrund des Tests war, daß mutagene Chemikalien evtl. beim Menschen krebserregend wirken könnten. Fremdstoffe (meist schlecht oder nicht wasserlöslich) werden in der menschlichen Leber durch spezielle Enzyme in gut wasserlösliche und schnell über die Nieren ausscheidbare Stoffe umgewandelt (Biotransformation). Manchmal können dabei aber auch giftige Zwischenprodukte entstehen, die z. B. mit DNA-Basen reagieren und zu Mutationen (evtl. Krebs) führen. Benzol

Fehler beim Erstellen des Vorschaubildes: Die Miniaturansicht konnte nicht am vorgesehenen Ort gespeichert werden

wird beispielsweise in ein Epoxid

Fehler beim Erstellen des Vorschaubildes: Die Miniaturansicht konnte nicht am vorgesehenen Ort gespeichert werden

umgewandelt und kann dann im Körper u. U. Krebs hervorrufen, wenn es zur Reaktion mit DNA-Basen im Zellkern kommt, oder über weitere Umwandlungen ausgeschieden werden.

Für den AMES-Test wird eine spezielle Mutante von Salmonella typhimerium verwendet, die die Ami¬nosäure Histidin nicht bilden kann. Die Mutanten können auf einem Minimalmedium-Nähragar keine Kolonien bilden. Es wird getestet, ob nach Zugabe der Test-Chemikalie in signifikanter Menge His⁺-Rückmutanten entstehen, die auf dem Minimalmedium Kolonien bilden können.

10⁸ – 10⁹ His--Zellen werden auf dem Minimalmedium-Nähragar ausplattiert und zusammen mit der S9-Fraktion eines Rattenleberhomogenats bei 9.000facher Erdbeschleunigung (9.000 g) zentrifugiert. Dann wird der Überstand (supernatant) entnommen. Er enthält die Leberenzyme für eine evtl. Biotransformation der Chemikalie. Anschließend wird ein mit der Testchemikalie in definierter Menge getränktes Filterplättchen in der Mitte der Platte aufgelegt. Beim Bebrüten diffundiert vom Plättchen aus die Chemikalie in den Nähragar und trifft auf die sich in Vermehrung befindlichen Bakterien, wobei es zu Mutationen kommt.

Befinden sich Kolonien in einiger Entfernung um das Plättchen, handelt es sich um His⁺-Rückmutanten. Sie können Histidin bilden und somit auf dem Minimalmedium leben. Zum Beweis, daß die Rückmutanten durch die Chemikalie und nicht spontan entstanden sind, muß ein Kontrollversuch ohne Chemikalie durchgeführt werden.

Die Chemikalie (in der angewendeten Konzentration) gilt dann als mutagen, wenn mit ihr signifikant mehr Rückmutanten-Kolonien auftreten als in der Kontrolle.

Zu 5 – 10 % weichen die Ergebnisse des AMES-Test vom Tierversuch ab. Gründe hierfür sind folgende:

• Falsch-negatives Ergebnis:

Manche Chemikalien führen zu Chromosomenmutationen (Bakterien haben keine Chromosomen). Deshalb ist dennoch ein zusätzlicher Test mit lebenden Säugetierzellen oder ein Tierversuch notwendig.

• Falsch-positives Ergebnis:

Oft ist die Ursache für Abweichungen vom AMES-Test die Tatsache, daß die zum Test verwendete Chemikalie mit einer mutagenen Chemikalie verunreinigt war.