Zusammenfassung
Haaranalytische Studien haben bereits in der Vergangenheit gezeigt, dass ein deutlicher Zusammenhang zwischen dem Melaningehalt der untersuchten Haarprobe und der nachgewiesenen Menge einer Substanz mit hoher Melaninaffinität besteht.
Im Tierversuch zeigten Fremdstoffe mit hoher Melaninaffinität in Proben unterschiedlicher Haarfarbe eines Tieres unterschiedliche Konzentrationen, was für einen dosisabhängigen Einfluß der Pigmentierung auf ein Haaranalysenergebnis spricht.
Anhand von Zellkulturen mit melaninfreien Keratinozyten (HaCaT) und Melanosomen produzierenden Melanomzellen (Sk-Mel-1) wurde in der vorliegenden Arbeit die Aufnahme von 3H-Haloperidol, einer Substanz mit bekanntermaßen hoher Melaninaffinität, in vitro untersucht. Die verwendeten Zelltypen entsprechen weitgehend den in der Haarwurzel in vivo vorkommenden Keratinozyten bzw.
Melanozyten. Mit diesem Ansatz wurden Studien zu Aufnahmemechanismen in den Haarwurzeln auf zellulärer Eben möglich.
Schon nach 72-stündiger Exposition mit dem Fremdstoff ergab sich ein deutlicher Unterschied zwischen den melaninfreien Keratinozyten und der Melanosomen produzierenden Melanomzellinie. Melanomzellen nahmen im Vergleich zu Keratinozyten wesentlich mehr Drogenmoleküle auf und erreichten nach 216 h noch keine Sättigung, während sich bei Keratinozyten rasch (72 h) ein von der Fremdstoffkonzentration im Medium abhängiges Konzentrationsplateau erreicht war, das sich bei längerer Expositionszeit (216 h) nur unwesentlich veränderte. Mittels einer osmotischen Pumpe zur kontinuierlichen Fremdstoffabgabe im Medium wurde ein Verfahren etabliert bei dem Zellen in Kultur über bis zu 4 Wochen einer bestimmten Fremdstoffkonzentration im Medium ausgesetzt werden konnten. Damit war es möglich die Situation von Melanozyten und Keratinozyten in die Haarwurzel bei einer chronischen Substanzaufnahme annähernd zu simulieren. Bei Keratinozyten stellte sich auch über 4 Wochen Fremdstoffexposition ein Verteilungsgleichgewicht ein, während die Fremdstoffaufnahme in Melanomzellen weiterhin linear anstieg und auch nach 4 Wochen keine Sättigung erreicht wurde.
Diese Ergebnisse lassen darauf schließen, dass der Fremdstoff durch seine hohe Melaninaffinität an das Melanin gebunden und während der Synthese der Melanosomen dort angereichert wurde und/oder an der Oberfläche der Melanosomen adsorbierte.
Ein wesentlicher Teil der vorliegenden Arbeit war die Erarbeitung und Etablierung eines Co-Kultursystems mit den Zellinien HaCaT und Sk-Mel-1, bei dem gezeigt werden konnte, dass von den Keratinozyten Fremdstoffe über fremdstoffbeladene Melanosomen aus 4-wöchig fremdstoffexponierten Melanomzellen aufgenommen wurden. Der Transfer von Melanosomen in die Keratinozyten während der Co- Kultivierung konnte bereits mittels transmissionselektronenmikroskopischer Aufnahmen gezeigt werden. Eine signifikante Erhöhung der 3H-Markierung der pigmentierten Keratinozyten nach Co-Kultur bewies, dass Fremdstoff via beladener Melanosomen in die vorher unpigmentierten Zellen gelangt war. Mit dem entwickelten Co-Kultursystem könnten in Zukunft weitere wesentliche Einflußparameter für die Aufnahme von Fremdsubstanzen in die Zellen der Haarwurzel und weiter ins keratinisierte Haar detailliert in vitro untersucht werden.
Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass die Haarkomponente Melanin für die Aufnahme von Fremdstoffen mit hoher Melaninaffinität einen bedeutenden Anteil am Haaranalysenergebnis haben kann. Die Abklärung, ob und in welchem Umfang
forensisch interessierende Substanzen wie illegale Drogen einen derartigen
„Melanineffekt" zeigen, muss durch weitere Untersuchungen erfolgen. Vorsorglich sollte bei der Interpretation eines Haaranalysenergebnisses auch jetzt schon die Gefahr des Vorliegens einer „racial bias" aufgrund des Melanineffekts berücksichtigt werden.
