Neuroblastom-Zelllinien wurden ausgiebig verwendet, um neuartige Verbindungen auf neurotoxische Eigenschaften und damit verbundene Mechanismen zu untersuchen. Solche transformierten Zelllinien weisen häufig morphologische, entwicklungsbedingte und signaltechnische Merkmale auf, die sich wesentlich vom elterlichen Zelltyp unterscheiden. Folglich kann sich die Reaktion von Neuroblastomzellen auf eine Toxinexposition von derjenigen von Neuronen unterscheiden. Die Kenntnis der pharmakologischen und funktionellen Unterschiede zwischen Neuronen und neuronenähnlichen Zelllinien ist daher für die Interpretation von Daten aus Neuroblastom-Tests unerlässlich. Wir haben die Auswirkungen verschiedener Neurotoxine auf die Ca2+-Homöostase und die Lebensfähigkeit von Zellen in Kleinhirn-Körnerzellen (CGN) und einer Neuroblastom-Zelllinie (Neuro-2a) verglichen. Um die Mechanismen zu erforschen, die der unterschiedlichen Empfindlichkeit von intakten Neuronen und Neuroblastomzellen gegenüber Neurotoxinen zugrunde liegen, verglichen wir CGN- und Neuro-2a-Zellen auch hinsichtlich der Expression von spannungsabhängigen Natriumkanälen (VGSC) und N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptoren (NMDAR). Die zytotoxische Wirkung in Neuronen war bei Karibik-Ciguatoxin-1 (C-CTX-1) um mehrere Größenordnungen größer als bei Domoat (Dom) oder Brevetoxin-2 (PbTx-2). Darüber hinaus war die zytotoxische Wirkung von C-CTX-1 in CGN-Zellen um zwei Größenordnungen höher als in Neuro-2a-Zellen. Die Wirkung von C-CTX-1 und Dom auf die Kalziumhomöostase wurde in fluo-3-beladenen Neuronen verglichen. Dom verursachte eine Erhöhung des intrazellulären Kalziums (i) bei Konzentrationen, die der Konzentrations-Wirkungs-Beziehung für Zytotoxizität in CGN entsprachen. Umgekehrt führte C-CTX-1 nicht zu einer Erhöhung von i innerhalb des dynamischen Konzentrationsbereichs für den Zelltod. Die Unstimmigkeit der Konzentrations-Wirkungs-Beziehungen für die C-CTX-1-induzierte Zytotoxizität und die i-Erhöhung deutet darauf hin, dass die akute C-CTX-1-Zytotoxizität möglicherweise andere Mechanismen als die Ca2+-Belastung beinhaltet. Die C-CTX-1-induzierte Erhöhung von i in Neuronen war abhängig von der Aktivierung von NMDAR und dem umgekehrten Funktionsmodus des Na+/Ca2+-Austauschers. Diese Daten zeigen, dass C-CTX-1, Domoat und PbTx-2 zwar die gleiche Fähigkeit haben, Neurotoxizität zu erzeugen und Kalzium zu mobilisieren, sich aber in ihren jeweiligen molekularen Zielen und Mechanismen der Neurotoxizität unterscheiden. Neuro-2a-Zellen, die nicht mit Veratridin und Ouabain vorbehandelt wurden, waren unempfindlich gegenüber C-CTX-1 und glutamatergen Agonisten. Die VGSC-Expression war in Neuro-2a-Zellen 20-mal geringer als in CGN, während NMDARs in diesen Neuroblastomzellen nicht exprimiert wurden. Es ist daher wahrscheinlich, dass die erhöhte Empfindlichkeit von CGN gegenüber Neurotoxinen im Vergleich zu Neuro-2a-Zellen eine Folge der ausgeprägten Unterschiede in der VGSC- und NMDAR-Expression ist. Diese Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit, bei der Interpretation negativer Zytotoxizitätsdaten, die aus der Verwendung von Neuroblastomzelllinien abgeleitet wurden, Vorsicht walten zu lassen.