Bis heute existiert keine validierte Alternativmethode, die im Rahmen der Risikobewertung von Chemikalien und Arzneistoffen sowie der toxikologischen Sicherheitsprüfung von Kosmetika den Augenirritations-Test nach Draize am lebenden Kaninchen vollständig ersetzen kann. Für Substanzen mit starkem Augenirritations-Potential kann die Toxizität anhand verschiedener, validierter in vitro Assays im Rahmen einer abgestuften, von der OECD empfohlenen Teststrategie mit hoher Genauigkeit erfasst werden (BCOP-Assay, ICE-Methode). Substanzen mit sehr mildem Augenirritations-Potential können zukünftig möglicherweise durch kommerziell erhältliche, dreidimensionale Cornea-Epithelmodelle identifiziert werden, die sich momentan in der Validierung befinden (EpiOcularTM Modell, SkinEthik HCETM Modell). Dagegen muss insbesondere die Lücke im Bereich der milden bis moderaten Augenirritation durch neue Alternativmethoden geschlossen werden. Die Überprädiktivität/ hohe Sensitivität der dreidimensionalen Epithelmodelle sowie die Forderung nach einem mechanistischen Ansatz, der die Tiefe der cornealen Verletzung durch toxische Substanzen berücksichtigt und damit ermöglicht, die gesamte Bandbreite an Schweregraden okulotoxischer Reaktionen abzudecken (Jester et al., 2001), erfordert die Einbeziehung weiterer cornealer Schichten, Stroma und Endothel, in ein organotypisches in vitro Modell der Cornea. Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, ein solches, von Zorn-Kruppa et al. etabliertes Komplettmodell der Cornea aus drei humanen, SV40-immortalisierten Zelllinien hinsichtlich des Kulturmediums zu optimieren und diese Endothel (EC)-, Keratocyten (HCK)- und Epithel (HCE)-Zelllinie an ein gemeinsames, möglichst serumfreies Wachstumsmedium zu adaptieren. EC und HCK wurden zudem in Abhängigkeit von Art und Serumgehalt des Kulturmediums hinsichtlich der Frage, ob die organotypischen Merkmale der primären Zellen trotz der SV40-Immortalisierung erhalten geblieben sind, charakterisiert. Die EC-Zelllinie wurde auf ihre Fähigkeit zur interzellulären Kontaktinhibition untersucht, welche nach dem Erlangen der zellulären Konfluenz die Vorraussetzung zur Ausbildung und Aufrechterhaltung eines organotypischen Endothel-Monolayers darstellt (Joyce et al., 2002). Die Keratocytenzelllinie HCK wurde in Monolayer-Kultur und nach Einbettung in die collagenöse Matrix des Stroma-Äquivalents phänotypisch und funktionell sowie in Abhängigkeit von Serum und Wachstumsfaktoren charakterisiert. Insbesondere wurde die Transformation der HCK in fibrotische Phänotypen nach Stimulation mit TGF beta untersucht, welche in vivo an cornealen Wundheilungsreaktionen beteiligt sind (Fini und Stramer, 2005, Jester et al., 1999).
Aufgabenbeschreibung: Ein erwachsener Mensch atmet pro Tag 10 bis 20 m3 Luft ein, was einer Masse von 12 bis 24 kg Luft pro Tag entspricht. Davon entfällt etwa 90 % auf die Innenraumluft. Damit kann kontaminierte Innenraumluft zu einer relevanten Aufnahme von Chemikalien führen. Es ist deswegen äußerst wichtig, die Vorkehrungen zu treffen, die eine gute Innenraumluftqualität sicherstellen. Für diesen Zweck setzt der Ausschuss für Innenraumrichtwerte (AIR) bundeseinheitliche, gesundheitsbezogene Richtwerte für die Innenraumluft fest. Bei einem Großteil der durch den AIR bewerteten Stoffe erwies sich Reizwirkung der Augen und Atemwegen als der entpflichste Endpunkt und stellte ein Ausgangspunkt zur Richtwertableitung. Bei der dazu Grundlegenden Studien handelt es sich überwiegend um Nagetierstudien. Bisher ist wenig über die Unterschiede in der Toxizität von reizenden Substanzen zwischen Mensch und Versuchstier bekannt. Nagetiere sind obligate Nasenatmer, so dass es möglich wäre, dass ihr Respirationstrakt gegenüber reizenden Stoffen empfindlicher reagiert als der des Menschen. Beim Menschen hingegen treten Reizwirkungen nicht nur im Respirationstrakt auf, sondern werden subjektiv auch sehr früh am Auge wahrgenommen. Darüber hinaus ist es wenig bekannt ob für empfindliche Gruppen (z.B. Kinder) ein zusätzlicher Schutz gegen Reizwirkung benötigt wird. Ziel des Projekts ist die Bereitstellung eines Bewertungskonzepts zur Ableitung der Richtwerte für lokal reizende Stoffe, durch den AIR. Reizwirkungen organischer Chemikalien sollen an Mensch und Versuchstier systematisch untersucht und verglichen werden. Die Art und Häufigkeit lokaler Effekte im Nagetier und beim Menschen soll geprüft und die Unterschiede zwischen den Spezies, sowie dessen Einfluss auf Extrapolationsfaktoren ermittelt werden. Soweit möglich soll geprüft werden, ob es Substanzklassen/Gruppen strukturell analoger Stoffe im Datensatz gibt, für die keine geeigneten Extrapolationsfaktoren abzuleiten sind, (Text gekürzt)
Durch die Klimaerwärmung können sich in Deutschland bestimmte Schadorganismen wie der Eichenprozessionsspinner (EPS) besser vermehren und ausbreiten. Der EPS hat gesundheitliches Gefährdungspotential für unterschiedlich starke Überempfindlichkeitsreaktionen (z.B. allergische Reaktionen verschiedener Schweregrade) und breitet sich mit Vorliebe in dicht besiedelten Gebieten aus. Er stellt somit ein signifikantes Gesundheitsproblem für die Bevölkerung dar. Über die Auswirkungen des Auftretens des Eichenprozessionsspinners für die Gesundheit der Bevölkerung ist wenig bekannt. In diesem Projekt soll in drei Schritten mehr Aufklärung über die Gefährdung durch diesen Eichenschädling für den Menschen erhalten werden. 1. Erarbeitung eines geeigneten Verfahren zum Nachweis der EPS-Brennhaare. Dieses wird für die Gefährdungsabschätzung benötigt, auch um gesundheitliche Symptome wie Juckreiz, Rötungen, Quaddeln, Bläschen (Pappeln) (Raupendermatitis und/oder Augenbindehautentzündung) erfolgreich einordnen und behandeln zu können (Expositions-Wirkungsabschätzung). 2. Die Wirkungen auf die Gesundheit sollen in einer zeitlich expositionsnahen dermatologischen Untersuchung (die die Ausbreitung der Hautschäden an der gesamten Haut und den Schleimhäuten unter Berücksichtigung des allergologischen Status erfasst) bei Personen überprüft werden, die häufig mit EPS im Rahmen ihrer beruflichen Tätigkeit in Kontakt kommen. Begleitend dazu sollten solche Personen einen Beschwerde-Fragebogen erhalten. 3. Die Schlussfolgerungen sollen zur Überprüfung von veröffentlichten Informationen dienen und die Grundlage für fundierte Handlungsanweisungen z.B. im Internet für Ärzte und betroffene Bürger darstellen.