Das Projekt "Oxidantienmetabolismus und anti-oxidative Schutzmechanismen in staubbelasteten humanen Lungenzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Berufsgenossenschaftliche Kliniken Bergmannsheil, Universitätsklinik durchgeführt. Diese Studie hatte zur Aufgabe, Untersuchungen darueber anzustellen, ob kuenstliche Mineralfasern wie Steinwolle und Basaltwolle (BA) und Asbeststaeube und Quarz ihre lungentoxische Wirkung dadurch ausueben, dass sie einen zelleigenen Schutzmechanismus, der fuer das Gleichgewicht zwischen Oxidantien und Antioxidantien verantwortlich ist, aus dem Gleichgewicht bringen. Die Zielzellen, die fuer diese Studie ausgewaehlt wurden, waren Alveolarmakrophagen (AM) und Epithelzellen aus dem Bronchialtrakt. Die Alveolarmakrophagen wurden durch bronchoalveolaere Lavage aus dem Respirationstrakt eines ausgewaehlten Probandenkollektivs gewonnen, wobei die Probanden berufsbedingt zuvor einer Asbest-(Krokydolith, KR) und einer Quarz-(QU)-Exposition ausgesetzt waren. Anschliessend wurden mit diesen Zellen ex-vivo-Versuche durchgefuehrt. Dafuer wurden die von den AM gebildeten Oxidantien gemessen. Die Autoren konnten festhalten, dass KR, QU und BA zeit- und dosisabhaengig die Produktion der zellulaeren Sauerstoffmetabolite H2O2 und O2- sowohl bei der Kontrollgruppe als auch bei der Asbest- und Quarzexposition signifikant beeinflussten. Als Epithelzellen dienten den Autoren eine humane bronchoepitheliale Zellinie, an der in vitro Versuche durchgefuehrt wurden. Hier zeigte sich, dass nach Staub- bzw Faserexposition ebenfalls zellulaere Parameter modifiziert worden waren (Messung des intrazellulaeren Glutathions und der Cu2+ und Zn-Superoxiddismutase). Es wurde geschlossen, dass die Ergebnisse durch den Eisengehalt und die Fasercharakteristik der Fasern und Staeube erklaerbar seien. In beiden Zelltypen hatte Steinwolle den geringsten Effekt auf das System Oxidatien/Antioxidatien. Diese Resultate lassen erkennen, dass die inflammatorischen Effekte kuenstlicher Mineralfasern (Steinwolle, Basaltwolle) je nach der Fasercharakteristik und der chemischen Zusammensetzung sehr unterschiedlich sein koennen.
Das Projekt "Regulative Mechanismen intrazellulaerer Antioxidantien in Faser- und Staub-exponierten bronchoepithelialen Zellen in vitro, ex vivo und in vivo" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Berufsgenossenschaftliche Kliniken Bergmannsheil, Abteilung für Pneumologie, Allergologie und Schlafmedizin durchgeführt. Ziel der Studie ist es, die regulativen Mechanismen der Genexpression der wichtigsten Antioxidantien Cu++/Zn++ Superoxid-Dismutase (Cu/ZnSOD) der Mn Superoxid Dismutase (MnSOD) und der Katalase in Bezug 1 ) auf die verwendeten Fasern und Staeube (Krokydolith, Quarz (SiO2), Stein- und Basaltwolle) und die Expositionsdauer und 2) im Hinblick auf die sie positiv beeinflussenden Zytokine zu analysieren. Dazu sind folgende Untersuchungen geplant: a) in vitro Exposition kultivierter BEAS ZB Zellen mit steigenden Faser-/StaubKonzentrationen (24 h+48 h), b) Durchfuehrung der u.g. Tests in der in vivo gewonnenen bronchoalveolaeren Lavage (BAL) und an Bronchialschleimhautbiopsien (Patienten mit einer Anthrakosilikose, Asbeststaub-exponierte Patienten, nicht Faser-/Staub-Exponierte als Kontrolle), und c) ex vivo Kultivierung der gewonnenen alveolaeren Makrophagen (AM) und Exposition von BEAS 2B Zellen mit dem Ueberstand dieser AM. In den o.g. Proben sind folgende Messungen geplant: Bestimmung der Genexpression (Gen-Sonden: Cu/ZnSOD, MnSOD und Katalase) mittels Northern-Blot-Analysen (in vitro Faser-/Staub-exponierte BEAS 2B), in situ Hybridisierungen (Bronchialschleimhaut-Biopsien) und Durchfuehrung der semiquantitativen PCR (Polymerase-Ketten-Reaktion) in den Biopsien ud den mit dem Ueberstand der AM exponierten BEAS 2B Zellen. Dazu ergaenzend sollen die folgenden Antioxidantien und Zytokine quantifiziert (ELISA) werden: Cu/ZnSOD, MnSOD, Katalase, IL1, IL8, TNFalpha (intrazellulaer in beiden BEAS 2B-Ansaetzen, BAL).