The concentration-dependent absorption behaviour of uranium was investigated with surviving intestinal segments of rat jejunums, using an ex-vivo model. The results showed a monotonic slightly nonlinear increase in absorption as uranium concentrations increased. This trend was observed over the entire concentration range tested. In the lower concentration range a slower linear ascent was observed while a steeper linear ascent was found for the higher concentration range. Statistical fit was only slightly poorer for an exponential function in the range of lower values and a logarithmic function in the range of higher values. The proportion of uranium absorbed expressed as percent of uranium concentrations in the perfusion solutions followed a monotonically increasing trend from 20 to around 200 ìg/l uranium in the perfusion solutions, which thereafter appears to reach a plateau, as further increase towards concentrations around 400 ìg/l is not substantial. The uranium concentration administered had no effect on the vitality and consequently the functionality of the intestinal segments, measured in terms of active glucose transport. The results imply that uranium concentrations of more than 20 ìg/l in drinking water, for example, could lead to elevated absorption rates and thus to higher internal exposures to consider when setting of Guideline values in this concentration range.Quelle: http://www.sciencedirect.com
The concentration-dependent absorption behaviour of uranium was investigated with surviving intestinalsegments of rat jejunums, using an ex-vivo model. The results showed a monotonic slightly nonlinearincrease in absorption as uranium concentrations increased. This trend was observed over the entire concentrationrange tested. In the lower concentration range a slower linear ascent was observed while asteeper linear ascent was found for the higher concentration range. Statistical fit was only slightly poorerfor an exponential function in the range of lower values and a logarithmic function in the range of highervalues. The proportion of uranium absorbed expressed as percent of uranium concentrations in the perfusionsolutions followed a monotonically increasing trend from 20 to around 200 lg/l uranium in theperfusion solutions, which thereafter appears to reach a plateau, as further increase towards concentrationsaround 400 lg/l is not substantial. The uranium concentration administered had no effect on thevitality and consequently the functionality of the intestinal segments, measured in terms of active glucosetransport. The results imply that uranium concentrations of more than 20 lg/l in drinking water,for example, could lead to elevated absorption rates and thus to higher internal exposures to considerwhen setting of Guideline values in this concentration range.Quelle: http://www.sciencedirect.com
Das Projekt "Zellulaerer Transport alimentaerer Xenobiotika und ihre Wechselwirkung mit biologischen Membranen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Veterinär-Physiologie durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den zellulaeren Transport ausgewaehlter alimentaerer Cancerogene und Mutagene in den Epithelien von Duenndarm und Niere sowie in Hepatocyten zu charakterisieren. Diese Zellen sind entscheidende Stellglieder in der Regulation der Xenobiotikabelastung des Koerpers, wobei sie aufgrund ihrer Funktionen auch einer besonders hohen Fremdstoffbelastung ausgesetzt sind. Diese wuerde zwangsweise zu mutagenen Veraenderungen und zu Transformationen fuehren, wenn nicht spezifische Exportmechanismen zur Absenkung der zellulaeren Konzentration von Wirkstoffen vorhanden waeren. Insbesondere das 'Multidrug-resistence Gene- Product'(MDR-1 oder gp-170), welches in der luminalen Membran von Enterocyten und Tubuluszellen, sowie der canaliculaeren Membran von Hepatocyten nachgewiesen wurde, scheint dafuer verantwortlich zu sein. Das MDR-1 Genprodukt ist eine ATP-abhaengige Exportpumpe, die u. a. eine Reihe von antineoplastischen Pharmaka transportiert. Inwieweit gp-170 auch Xenobiotika dietaetischen Ursprungs als 'natuerliche' Substrate transportiert, ist nicht geklaert. Dies soll als Schwerpunkt im Rahmen des Vorhabens geprueft werden. Darueber hinaus soll ein Testsystem entwickelt und etabliert werden, das es erlaubt, die Wirkung von Xenobiotika auf Ionenkanaele und damit die normale Transportfunktion der biologischen Membran zu untersuchen. Das Forschungsvorhaben ist in folgende Teilprojekte mit spezifischen Fragestellungen untergliedert: a) Was sind die Mechanismen, mit denen alimentaere Xenobiotika in Enterocyten, Tubuluszellen und Hepatocyten aufgenommen werden? b) Ist das MDR-1 Genprodukt(gp-170) als ATP- abhaengige Effluxpumpe fuer den Ruecktransport der aufgenommenen Fremdstoffe aus den Zellen in das Lumen verantwortlich? c) Inwieweit wird gp-170 nach Verabreichung alimentaerer Carcinogene und Mutagene in Epithelzellen und Hepatocyten ueberexprimiert und fuehrt dies zu einer erhoehten Transportleistung fuer den ATP-abhaengigen Efflux der Fremdstoffe aus den Zellen? d) Inwieweit sind die an isolierten Membranen gewonnenen Erkenntnisse auf dieser Ebene der Reintegration als zentrales Stellglied in der Fremdstoffhomoeostase identifiziert werden? e) In welchem Umfang und wie beeinfussen Xenobiotika den Ionentransport an biologischen Membranen und kann diese Wirkung als Indikator fuer die Cytotoxizitaet eines Fremdstoffes genutzt werden?
Das Projekt "Biomonitoring Feldhasen (mikroplastikebh)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Veterinärmedizinische Universität Wien, Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie durchgeführt. Zielsetzung: Seit Jahren sind Feldhasenbestände europaweit rückläufig. Langfristiges pathologisches Monitoring brachte Hinweise auf Fremdpartikel in Mesenteriallymphknoten und Störung der Darmflora mit Ausbildung einer Enteritis. Eine Erklärung hierfür ausschließlich durch diverse Pathogene war nicht möglich. Daraus entstehende Fragen über Belastung des Feldhasen in unterschiedlichen Regionen mit Mikroplastik bzw. toxikologischen organischen Schadstoffen sollen untersucht werden. Hierfür sollen in einer ersten Studie nach pathologischer Bearbeitung und Probennahme eine non-target LC-MS/MS auf endogene Substanzen, Industriechemikalien, Pestizide und Pharmazeutika durchgeführt werden. Eine Metallanalytik wird mittels ICP-MS durchgeführt, ebenso eine chemische Charakterisierung von organischen Partikeln (größer als 5 Mikro m) mittels FT-IR Spektroskopie & Imaging. Als Probenmaterial hierfür werden von frischtoten Feldhasen aus verschiedenen Populationen Blut, Urin, Kot, Dünndarm und Darmlymphknoten entnommen in speziell gereinigte Glasgefäßen verbracht und bis zur weiteren Untersuchung tiefgefroren. Der pathohistologische Fokus liegt auf dem Ausschluss von Darmpathogenen und morphologischen Veränderungen im Verdauungstrakt. Ziel der Studie ist es eine mögliche Belastung von Feldhasen durch 'Umwelttoxine' bzw. Mikroplastik zu erheben, mögliche geografische Unterschiede, ebenso wie Auswirkungen auf die jeweiligen Populationen zu evaluieren. Bedeutung des Projekts für die Praxis: Das Projekt soll dazu beitragen, Hinweise auf Umweltbelastung von Feldhasen als 'Bioindikator' zu erhärten/zu widerlegen und eine der Ursachen für den europaweiten Rückgang dieser Spezies zu evaluieren.
Das Projekt "Auswirkung einer Weidedüngung bzw.- behandlung auf den Parasitenbefall von geweideten Schafen (WT Weidedüngung)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Höhere Bundeslehr- und Forschungsanstalt für Landwirtschaft Raumberg-Gumpenstein (HBLA) durchgeführt. Über die Wirkungen einer Kalkdüngung auf die parasitäre Belastung von Weiden wird in der Praxis unterschiedlich diskutiert. Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen einer einmaligen Kalkdüngung bzw. die Auswirkungen eines regelmäßigen Aufbringens von Effektiven Mikroorganismen (EM) auf der Weide auf parasitäre Parameter (Larven pro kg Gras-Trockenmasse, EPG, Anzahl der Parasiten im Labmagen und Dünndarm) und auf die Produktions- (Körpergewicht) und Blutparameter (rote Blutkörperchen, Hämoglobin, Hämatokrit) zu untersuchen. 44 Lämmer wurden in den Jahren 2013 und 2014 vier Gruppen zugeordnet. Jede Gruppe beweidete die zwei Weidekoppeln abwechselnd für jeweils zwei Wochen über eine Dauer von 15 Wochen. Die Weidekoppeln wurden mit Kalk einmalig vor Weidebeginn oder mit EM (zwei Konzentrationen) alle 4 Wochen behandelt. Zwei Weidekoppeln dienten als Kontrolle. Die Erhebung des Körpergewichtes und die Zählung der EPG wurden wöchentlich durchgeführt. Die Anzahl der Larven auf dem Gras wurden am Anfang und am Ende der Weideperiode eines jeden Jahres gezählt. 4 Wochen nach Beginn der Weideperiode wurde ein Aliquot von Lämmern zum Zählen von Parasiten in Labmagen und Dünndarm geschlachtet. Im zweiten Jahr wurden signifikant mehr Larven in der Kalkgruppe gezählt. Es wurden keine Unterschiede im Körpergewicht zwischen den Gruppen festgestellt. Die EPG am Ende des ersten Jahres war viel höher als am Ende im zweiten Jahr. Im zweiten Jahr war die EPG in der Kalkgruppe signifikant höher als in den anderen Gruppen. Die EPG in den EM Gruppen war numerisch immer niedriger als in der Kontrollgruppe. Die Anzahl der Parasiten des Labmagens war in den behandelten Gruppen numerisch niedriger als in der Kontrollgruppe. Der Hämoglobingehalt und der Hämatokrit waren in den EM Gruppen am höchsten, gefolgt von der Kalkgruppe und der Kontrollgruppe. Diese Ergebnisse zeigten, dass Kalk eine Kurzzeitwirkung entfalten konnte, aber unter intensiver Beweidung keine Langzeitwirkungen hatte. Die Behandlungen konnten keinen Einfluss auf die Gewichtsentwicklung erzielen. Die Unterschiede zwischen den beiden EM Gruppen und der Kontrollgruppe in der EPG, Anzahl der Parasiten im Labmagen und der Blutuntersuchungsergebnisse waren teilweise signifikant, sonst numerisch. Unter weniger intensiver Beweidung und gutem Weidemanagement wären noch deutlichere Unterschiede denkbar. Dafür bedarf es aber weiterer Untersuchungen zur Integration, Dauer und Häufigkeit einer EM Anwendung im Rahmen eines Weidemanagements.
Das Projekt "Predicting long-term toxic effects using computer models based on systems characterization of organotypic cultures (NOTOX)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Fachrichtung 8.3 Genetik durchgeführt. Based on the forthcoming ban of animal testing in Europe for cosmetic products and the lack of assessment methods for long-term toxicity testing, we propose an integrated multifaceted experimental and computational platform especially using a systems biology approach. We think that experimental work should focus on the application of cellular systems that come most close to the human in vivo situation while at the same time allowing their transfer into applicable test systems. In these systems viability and physiological toxicity response parameters (-omics) will be monitored together with genetic, epigenetic and structural characteristics in parallel. Large-scale models of pathways and cellular systems will, together with bioinformatic integration of human and across species literature data, lead to reliable toxicity prediction.
Das Projekt "Methodische Aspekte bei der Bestimmung der standardisierten praecaecalen Verdaulichkeiten von Aminosäuren beim Ferkel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Tierernährung durchgeführt. Vom Ausschuss für Bedarfsnormen der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie (GfE) wurde analog zu bereits bestehenden Bewertungssystemen in Europa und Nordamerika ein Konzept zur Bewertung von Futteraminosäuren beim Schwein auf der Basis standardisierter praecaecaler Aminosäurenverdaulichkeiten erarbeitet. Grundlage dieses Bewertungskonzeptes sind Untersuchungen zur praecaecalen Aminosäurenverdaulichkeit, die ausschließlich an Mastschweinen (größer als 20 kg Lebendmasse) durchgeführt wurden. Der Ausschuss für Bedarfsnormender GfE empfiehlt auf der Grundlage einer Literaturauswertung, dass die für das Mastschwein festgelegten Verdauungswerte von Aminosäuren in Einzelfuttermitteln wegen methodischer Unsicherheiten bei der Verdaulichkeitsbestimmung vorerst nicht auf das Absetzferkel übertragen werden sollten. Systematische Untersuchungen zum Einfluss der Proteinversorgung sowie des Futteraufnahmeniveaus auf die Bestimmung der standardisierten praecaecalen Aminosäurenverdaulichkeit wurden beim Ferkel bisher nicht durchgeführt und bilden daher die Zielsetzung dieses Forschungsprojektes. Aus den zu erwartenden Ergebnissen lassen sich verbindliche Empfehlungen zur Methodik der Verdaulichkeitsbestimmung beim Absetzferkel ableiten.
Das Projekt "Coordiation project - cross-cutting activities of DFG-priority programme SPP 1313" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Zentrum für Wasser- und Umweltforschung durchgeführt.
Das Projekt "Bionik: Neuartiges medizinisches Gerät zur Erweiterung von Standard-Koloskopie-Systemen für eine deutliche Qualitäts-, Effizienz- und Akzeptanzsteigerung in der Dickdarm-Tumordiagnostik- und -therapie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH in der Helmholtz-Gemeinschaft, Institut für Angewandte Informatik durchgeführt. Das geplante Vorhaben hat das Ziel zwei unterschiedliche biologische Mechanismen mit neuen Methoden technisch zu nutzen um ein Endoskopiesystem zu realisieren, das bislang nicht realisierbare Eigenschaften besitzt. Das Gerät soll die Akzeptanz einer endoskopischen Diagnostik und Therapie des Dick- und Dünndarms heraufsetzen und damit der Tumorprävention dienen. Das Antriebsprinzip des Kniegelenks der chilenischen Vogelspinne und das Fortbewegungsprinzip des Inchworms werden in ein neuartiges technisches System überführt, das sich besonders anpassungsfähig und effizient in Hohlräumen mit unbestimmter Form, Oberflächenstruktur und Elastizität fortbewegen soll. In der zweiten Antragsphase sollen verschiedene Prototypen des Vortriebsgerätes entwickelt werden sowie ein Steuergerät. Ziel ist es, das Grundprinzip im Labor und Tierversuch zu evaluieren. Das Gerät soll im Falle einer erfolgreichen experimentellen Evaluierung zu einem vermarktungsfähigen Produkt weiter entwickelt werden. Die lizenzfähigen Arbeitsergebnisse sollen dann dem Industriepartner zur Verfügung gestellt werden, mit dem Ziel baldmöglichst in der medizinischen Praxis eingesetzt werden zu können.
Das Projekt "Wirkungen von Probiotika auf Transport- und Barrierefunktionen des Darmepithels" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Fachbereich Veterinärmedizin durchgeführt. Zum besseren Verständnis der Ergebnisse üblicher Bilanzversuche sind an isolierten Epithelien des Dünndarmes vom Schwein Untersuchungen vorgesehen, um in vitro durch Probiotika verursachte Veränderungen resorptiver und/oder sekretorischer Transportmechanismen sowie der Barrierefunktion zu erfassen. Diese Untersuchungen werden mit Hilfe isolierter Epithelien des Schweinedarmes durchgeführt und sehen die Bestimmung der transportphysiologischen Parameter vor, welche die konventionelle Ussing-Kammer-Methode erlaubt (Elektrophysiologie, Transportraten von Elektrolyten oder Substraten). Die mögliche Beeinflussung epithelialer Funktionen durch Probiotika ergibt sich aufgrund von Interaktionen von Mikroorganismen mit den Epithelzellen. Die Mechanismen dieser Wechselwirkung(en) sind nur mit Hilfe einer Epithelzellkultur des Schweines zu objektivieren. Aus diesem Grunde ist es notwendig, eine in den USA existierende Zelllinie (Intestinal Porcine Epithelial Cell, IPCE1, Schweinedünndarm) so weit zu charakterisieren, dass die Prüfung dieser Wechselwirkungen möglich ist. Eine Ergänzung der in vitro Versuche (isolierte Epithelien und Zellkultur) durch Perfusionsversuche ist notwendig.
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| Bund | 12 |
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| Förderprogramm | 10 |
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