Evaluation of the effect of benzophenone-3 on the viability of neurons in primary hippocampal cultures

Benzofenon-3 (2-hydroksy-4-metoksybenzofenon, BP-3) jest związkiem organicznym powszechnie wykorzystywanym jako filtr UV w preparatach przeciwsłonecznych i produktach do pielęgnacji ciała. Ze względu na niską masę cząsteczkową i lipofilny charakter jest dobrze wchłaniany przez skórę. Na podstawie obecnego stanu wiedzy BP-3 został zaklasyfikowany do grupy związków zaburzających gospodarkę hormonalną. Nie ma natomiast wystarczających danych dotyczących wpływu BP-3 na komórki nerwowe.Celem niniejszej pracy była ocena wpływu BP-3 na żywotność neuronów w pierwotnej hodowli komórek hipokampa.Pierwotną hodowlę neuronów uzyskano przez izolację tkanki hipokampa z 16-dniowych mysich płodów. Eksperymenty prowadzano po 7 – 10 dniach od założenia hodowli komórkowej. Komórki były narażone na BP-3 w stężeniach 1 μM, 10 μM oraz 100 μM przez 24 h oraz 48 h. Neurotoksyczne działanie BP-3 badano przez pomiar aktywności dehydrogenazy mleczanowej (LDH) uwalnianej do medium hodowlanego. Do oceny działania proapototycznego zastosowano pomiar aktywności kaspazy-3 i poziomu potencjału błony mitochondrialnej.Nasze badania wykazały, że BP-3 w sposób zależny od stężenia zwiększał uwalnianie LDH do pożywki hodowlanej, obniżał potencjał błony mitochondrialnej, aktywował kaspazę-3 oraz powodował tworzenie ciałek apoptotycznych. Wyniki sugerują zatem, że BP-3 wykazuje działanie neurotoksyczne i inicjuje apoptozę poprzez utratę potencjału błony mitochondrialnej i aktywację kaspazy-3.Można założyć, że zmiany zachodzące w komórkach pod wpływem BP-3 mogą zwiększać ryzyko neurodegeneracji i / lub zaburzeń w rozwoju układu nerwowego.

Benzophenone-3 (2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, BP-3) is the organic compound most commonly used as a UV filter in a variety of sunscreen and personal care products. BP-3 due to its low molecular weight and lipophilic character is well absorbed through the skin. Based on the current state of knowledge, BP-3 has been classified into the group of endocrine disrupting compounds. However, there is not enough data on the impact of BP-3 on nerve cells.The aim of the present study was to evaluate the effect of benzophenone-3 on the viability of neurons in primary hippocampal culture. The primary neuronal culture was obtained by isolation of hippocampal tissue from the 16-days mice fetuses. The experiments were carried out 7 – 10 days after plating. BP-3 at concentrations 1 μM, 10 μM and 100 μM was added to wells for 24 – 48 h. The neurotoxic effect of BP-3 was examined by measuring the lactate dehydrogenase (LDH) released into the culture medium. The measurement of caspase-3 activity and the level of mitochondrial membrane potential were used to assess the proapototic effect.Our study demonstrated that BP-3 at concentration dependent manner increased release of LDH to the culture medium, reduced cell viability and caused the formation of apoptotic cells. The results suggest that BP-3 cause neurotoxicity and initiates apoptosis by losing mitochondrial membrane potential and activating caspase-3.It can be assumed that changes in cells under the influence of BP-3 may increase the risk of neurodegeneration and / or disturbances in the development of the nervous system.