The project goal was to support the regulatory acceptance of data generated with the OECD Acute Fish Embryo Toxicity Test (TG 236) as alternative method to the OECD Acute Fish Toxicity Test (TG 203). TG 236 is an important contribution to animal welfare in chemical safety assessment in Europe but also worldwide. Results of the project are directly used within OECD project 2.54 on the Development of a Guidance Document for an Integrated Approach to Testing and Assessment of Acute Fish Toxicity. Specific results: (1) the knowledge on xenobiotic transformation capacities in zebrafish embryos, juveniles and adults is fragmentary. Therefore, transfer of biotransformation data from juvenile fish to adult fish does not appear justified. (2) The chorion is no barrier for uncharged industrial chemicals of a molecular size of 3,000 – 4,000 Da. Veröffentlicht in Texte | 94/2020.
In view of the advanced development of new specific active pharmaceutical ingredients, the question arises as to whether the established standard procedures for the environmental risk assessment in the context of marketing authorization are still sufficient to adequately cover relevant effects on environmental organisms. The focus of this project is on specific test strategies for substances from the group of oncologicals, cardiologicals and statins, as well as their experimental verification in case studies. Studies with aquatic plants in the Lemna sp. Growth Inhibition Test ( OECD 221), the zebrafish embryo toxicity test (OECD 236) amended with sublethal endpoints and the comet assay with environmentally relevant cell types are discussed as possible adaptations, although not all of them proved to be suitable. Veröffentlicht in Texte | 21/2024.
In dem vorliegenden Projekt wurden die Auswirkungen wiederholter Exposition mit unterschiedlich starken statischen Magnetfeldern bis zu einer Flussdichte von 7 Tesla auf die Spermiogenese bei männlichen adulten Mäusen sowie auf Schwangerschaft und Embryogenese bei weiblichen Mäusen untersucht. Zudem wurde die Fertilität männlicher und weiblicher Mäuse, die während ihrer gesamten Embryonalentwicklung in utero täglich diesen statischen Magnetfeldern ausgesetzt worden waren, getestet. Es wurden 6 Versuchsgruppen untersucht: 1) Käfigkontrollen, 2) scheinexponierte Kontrollen, 3) Exposition am Bore-Eingang und 4) im Isozentrum des 1,5T-MRT, 5) Exposition am Bore-Eingang und 6) im Isozentrum des 7T-MRT. Insgesamt wurden in dieser Studie 895 adulte Mäuse, 944 Jungtiere und 2007 Embryonen analysiert. ABSTRACT In the present study, the effects of repeated exposure to strong static magnetic fields up to a flux density of 7 Tesla on spermatogenesis in adult male mice as well as on pregnancy and embryogenesis in female mice were studied. In addition, the fertility of male and female mice which were exposed daily to these static magnetic fields throughout their entire embryonic development in utero was investigated. Six experimental groups were examined: 1) cage controls, 2) sham-exposed controls, 3) exposure at the bore entrance and 4) in the isocenter of a 1.5T MRI, 5) exposure at the bore entrance and 6) in the isocenter of a 7T MRI. Overall, 895 adult mice, 944 offspring, and 2007 embryos were analyzed in this study.
Diese Studie untersucht die Absorption elektromagnetischer Felder und die daraus resultierende Temperatur-Erhöhung in Labormäusen, welche hochfrequenter Strahlung mit 1.97 GHz ausgesetzt wurden. Das Expositions-Szenario entspricht den Versuchsbedingungen des im Dezember 2014 abgeschlossenen BfS-Forschungsvorhabens 3611S30017, welches hier in einer zusätzlichen Detailtiefe charakterisiert wird. Um möglichst viele Stadien der Entwicklung der Mäuse miteinbeziehen zu können, wurden drei neue anatomische Maus-Modelle entwickelt und in die Auswertungen miteingebracht. Insgesamt wurden zehn verschiedene Szenarien mit unterschiedlicher Position der Mäuse numerisch untersucht, und verschiedenste dosimetrische Charakteristiken ausgewertet. Unter anderem wurde die Ganzkörper-Absorption der hochfrequenten Strahlung, sowie die damit einhergehenden maximalen Temperaturerhöhungen (Spitzentemperatur-Anstieg, STA) für alle größeren Organe und Gewebe extrahiert. Nach unseren Berechnungen nimmt die mittlere elektromagnetische Absorption der im Forschungsvorhaben 3611S30017 untersuchten Mäuse mit zunehmenden Alter um ungefähr 50% ab, in der höchsten Expositionsstufe zum Beispiel von 2.63 W/kg auf 1.27 W/kg. Dies stimmt gut mit der ursprünglichen Dosimetrie überein (siehe Tabelle 1-1). Jedoch sind die Werte aus unserer Studie für vergleichbar alte bzw. große Tiere bis zu etwa 80% höher, insbesondere, weil die Käfighalterung unter dem Käfig in die Evaluierung miteinbezogen wurde. Besonders groß wirkt sich der Unterschied für Neugeborene „Pups“ aus: dort kann die Feldüberhöhung über der Käfighalterung die Ganzkörper-Absorption in den Pups um bis zu einen Faktor 10 steigern. Die Pups wurden ansonsten aber in dieser Studie nicht berücksichtigt. Die höchste über das Gewebe gemittelte Absorption findet sich in der Lunge, wegen ihrer relativ hohen elektrischen Leitfähigkeit und gleichzeitig kleinen Dichte. Bei der lokalen Spitzen-Absorption (Gemittelt über 1 g Gewebe) ist kein klarer Trend bezüglich des Alters ersichtlich. Die Mittelwerte pro Entwicklungsstadium befinden sich alle zwischen 4.4 und 6.6 W/kg. Aufgrund des großen Mittelungsvolumen von 1 g sind hier organspezifische Aussagen nur bedingt aussagekräftig. Der zu erwartende Temperaturanstieg nimmt mit dem Alter ab. Für die einzelnen Gewebe zeigt der gemittelte Temperaturanstieg keinen klaren Trend. Die lokale Spitzentemperatur jedoch ist am höchsten in Knochen, Haut und Fett. Im Mittel (5 Maus-Modelle in den unterschiedlichsten Positionierungen) ist mit einem maximalen lokalen Temperaturanstieg von 0.43 K zu rechnen, bei einer mittleren Absorption von 2.03 W/kg. Dabei wurde in allen untersuchten 130 Expositionen ein lokaler Anstieg von 1.42 K nie überschritten. Eine detaillierte Unsicherheitsanalyse gibt zudem Aufschluss über die zu erwartende Genauigkeit unserer Analyse, welche sich für die Ganzkörper-Werte auf eine Standardabweichung von unter 20% (0.8dB) beläuft. Auffallende Gewebe sind: - Haut: Hohe Absorption, und auch hoher Temperatur-Anstieg - Knochen: Sehr kleine Absorption, aber höchster Temperatur-Anstieg - Lunge: Höchste über das Gewebe gemittelte Absorption, aber durchschnittlicher Temperatur-Anstieg - Uterus und Embryo sind generell weniger exponiert Alle anderen Gewebe, inklusive der Leber, haben kein auffälliges Verhalten bezüglich der Absorption, respektive des Temperatur-Anstiegs. Insgesamt erlauben die vorliegenden dosimetrischen Resultate, die Ergebnisse des Forschungsvorhabens 3611S30017 in einer neuen Tiefe zu interpretieren, zum Beispiel bezüglich einer möglichen Korrelation zu den histopathologischen Untersuchungen.
Im Juli 2013 wurde der akute Fischembryotest (FET) als OECD-Richtlinie 236 anerkannt. Der FET stellt damit die erste voll validierte Alternativmethode im Rahmen des OECD-Testrichtlinienprograms im Bereich der Ökotoxikologie dar. Die praktische Anwendbarkeit wurde jedoch seitdem hinsichtlich mehrerer Aspekte diskutiert, die im vorliegenden Bericht adressiert werden: Im Hinblick auf die potentielle Barrierefunktion der Eihülle des Zebrabärblings konnte eine Molekulargröße von 3000 - 4000 Da für die freie Passage ungeladener Moleküle identifiziert werden. Das Limit für die Passage geladener Moleküle ist geringer. DMSO-Konzentrationen >= 0,1 % reduzieren die Barrierefunktion weiter. Embryonen, juvenile und erwachsene Zebrabärblinge sind im Hinblick auf ihre Biotransformation unterschiedlich gut untersucht; insgesamt ist unser Wissen ungenügend. Wann immer die Biotransformation in Embryonen genauer betrachtet wurde, konnte sie zumindest qualitativ nachgewiesen werden. Die Übertragung von Daten zu juvenilen Fischen auf erwachsene und umgekehrt ist genauso unmöglich wie die Übertragung von Daten von Säugetieren auf Fische. Die Analyse eines historischen Datensatzes zur akuten Fischtoxizität, der bereits als Grundlage für die Bewertung der Eignung des FET gedient hatte, ging von 2936 Studien mit Daten zu 1842 Substanzen aus. Die Anwendung der gleichen Filter, die von der ECHA für den FET angesetzt wurden, führte zum Ausschluss von 65,4 % der Studien bzw. 81,8 % der Substanzen. Die Daten des vorliegenden Berichts werden in das OECD-Projekt Nr. 254 ("Guidance Document on an Integrated Approach on Testing and Assessment for Fish Acute Toxicity Testing" - Integration of the Fish Embryo Test into the Threshold Approach") integriert. Quelle: Forschungsbericht
Ziel des Projekts war die Entwicklung eines OECD-Prüfrichtlinien-Entwurfs für einen Reproduktionstest mit Potamopyrgus antipodarum, einschließlich der dafür notwendigen Validierungs- und Optimierungsarbeiten. Zusätzlich sollten experimentelle Arbeiten zur Entwicklung eines kompletten Lebenszyklustest durchgeführt und eine Standardarbeitsanweisung (SOP) erstellt werden. Weiterhin sollten im Rahmen der von Frankreich koordinierten Validierungsstudien zur Entwicklung eines Reproduktionstests mit Lymnaea stagnalis experimentelle Arbeiten durchgeführt werden.<BR>Die erarbeitete SOP des Reproduktionstests mit P. antipodarum wurde optimiert und validiert. In dem 28-tägigen Reproduktionstest werden Mortalität und die Zahl der Embryonen in der Bruttasche pro Weibchen als Endpunkte aufgenommen. Zur Optimierung der Zuchtbedingun-gen wurden verschiedene Testmedien sowie unterschiedliche Besatzdichten der Schnecken untersucht. Weiterhin wurde der Einfluss der Temperatur und der Photoperiode auf die Repro-duktion von P. antipodarum über den Jahresverlauf ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass opti-male Zuchtbedingungen mit einer Temperatur von 16˚C und einem Hell:Dunkel Rhythmus von 16:8 h erreicht werden können. Die Optimierung der Futterdosis im Reproduktionstest erleichtert die Bestimmung der Effekte von reproduktionstoxischen Substanzen und von Chemikalien, die zu einer Reproduktionssteigerung der Schnecken führen. Eine Unterversorgung oder Reduktion der Energiereserven der Schnecken wird dabei vermieden.Um das vorgeschlagene Testdesign zu validieren und mögliche Probleme bei der Durchführung des Reproduktionstests mit P. antipodarum gemäß SOP zu identifizieren, wurden drei Ringtests mit insgesamt 16 Partnern unter Koordination der Goethe-Universität durchgeführt. Für die Validierungsstudien wurden Cadmium, Tributylzinn, Prochloraz, Trenbolon, Triclocarban und Triclosan als Testsubstanzen ausgewählt. In den drei Ringtests erwies sich der Reproduktions-test als robust und reproduzierbar, weil die Mehrzahl der Partnerlabore vergleichbare NOEC-, LOEC-, EC10- und EC50-Werte mit überlappenden 95%-Konfidenzintervallen ermittelten. Zum Projektende wurde eine Entwurfsversion der Prüfrichtlinie des Reproduktionstests mit P. antipodarum bei der OECD eingereicht und soll im Juli 2015 zur öffentlichen Kommentierung bereitgestellt werden (siehe Anhang 8.3). Die Ergebnisse des Vorhabens tragen somit gezielt zur Weiterentwicklung von Testmethoden und Bewertungskonzepten für die Regulierung reproduktionstoxischer (z.B. endokrin wirksamer) Chemikalien in REACH, sowie von Pflanzenschutzmitteln, Arzneimitteln und Bioziden bei.<BR>Darüber hinaus wurden zwei mögliche Testdesigns für einen vollständigen Lebenszyklustest mit P. antipodarum entwickelt und deren Durchführbarkeit und Eignung evaluiert. Ein Entwurf für eine SOP des Lebenszyklustestes findet sich im Anhang 8.2.<BR>Quelle:Forschungsbericht
Projektziel war die Entwicklung eines Konzeptes, um Nanomaterialien (NM) hinsichtlich ihrer Ökotoxizitat für Algen, Daphnien, und den Fischembryo zu gruppieren. Dabei wurden fünf Arbeitsschritte durchlaufen: (i) Auswahl von insgesamt 14 NM, die sich auf die Materialtypen Ag, ZnO, TiO2, CeO2, und Cu aufteilten; (ii) umfassende physikalischĄ-chemische Charakterisierung aller Materialien in Wasser und den drei Testmedien; (iii) Entwicklung von Hypothesen zur erwarteten Ökotoxizitat; (iv) ökotoxikologische Testung aller NM in den drei ausgewählten Testsystemen; (v) Erprobung verschiedener Gruppierungsänsatze auf Basis der physikalischĄ-chemischen Parameter (PCParameter), die als relevant für die aquatische Ökotoxizitat identifiziert worden waren. Als relevant wurden Morphologie, Stabilität (Ionenfreisetzung, Kristallstruktur) und die Ökotoxizitat der chemischen Verbindung identifiziert und darauf basierend ein Schema zur Gruppierung vorgeschlagen. Es ist jedoch nicht auszuschließen, dass weitere Parameter zu berücksichtigen sind. Es zeigte sich weiterhin, dass keine sinnvolle Gruppierungshypothese auf einem einzelnen PCĄ-Parameter beruhen kann. Für eine sinnvolle Gruppierung ist ein Set von Parametern notwendig. Um das vorgeschlagene Gruppierungskonzept im Hinblick auf die regulatorische Anwendung zukünftig weiterzuentwickeln sind folgende Aspekte zu berücksichtigen: (i) gezielte Berücksichtigung von Oberflächenmodifikationen, die bewusst bei dem Projekt ausgeschlossen worden waren; (ii) Ersatz des Fischembryotests aufgrund seiner geringen Sensitivität; (iii) Anpassung der Methoden zur Bestimmung der Oberflächenreaktivitat, da keine Übereinstimmung zwischen den entsprechenden Messwerten und der Ökotoxizitat ermittelt wurde; (iv) die Kinetik ausgewählter PCĄ-Parameter (Agglomerationsverhalten; ZetaĄ-Potential, Reaktivität, Löslichkeit) im Test. Ferner wird eine größere Anzahl an ECĄ-Werten benötigt, um die Aussagekraft der Statistik zu erhöhen. Quelle: Forschungsbericht
Projektziel war die Entwicklung eines Konzeptes, um Nanomaterialien (NM) hinsichtlich ihrer Ökotoxizitat für Algen, Daphnien, und den Fischembryo zu gruppieren. Dabei wurden fünf Arbeitsschritte durchlaufen: (i) Auswahl von insgesamt 14 NM, die sich auf die Materialtypen Ag, ZnO, TiO2, CeO2, und Cu aufteilten; (ii) umfassende physikalischĄ-chemische Charakterisierung aller Materialien in Wasser und den drei Testmedien; (iii) Entwicklung von Hypothesen zur erwarteten Ökotoxizitat; (iv) ökotoxikologische Testung aller NM in den drei ausgewählten Testsystemen; (v) Erprobung verschiedener Gruppierungsänsatze auf Basis der physikalischĄ-chemischen Parameter (PCParameter), die als relevant für die aquatische Ökotoxizitat identifiziert worden waren. Als relevant wurden Morphologie, Stabilität (Ionenfreisetzung, Kristallstruktur) und die Ökotoxizitat der chemischen Verbindung identifiziert und darauf basierend ein Schema zur Gruppierung vorgeschlagen. Es ist jedoch nicht auszuschließen, dass weitere Parameter zu berücksichtigen sind. Es zeigte sich weiterhin, dass keine sinnvolle Gruppierungshypothese auf einem einzelnen PCĄ-Parameter beruhen kann. Für eine sinnvolle Gruppierung ist ein Set von Parametern notwendig. Um das vorgeschlagene Gruppierungskonzept im Hinblick auf die regulatorische Anwendung zukünftig weiterzuentwickeln sind folgende Aspekte zu berücksichtigen: (i) gezielte Berücksichtigung von Oberflächenmodifikationen, die bewusst bei dem Projekt ausgeschlossen worden waren; (ii) Ersatz des Fischembryotests aufgrund seiner geringen Sensitivität; (iii) Anpassung der Methoden zur Bestimmung der Oberflächenreaktivitat, da keine Übereinstimmung zwischen den entsprechenden Messwerten und der Ökotoxizitat ermittelt wurde; (iv) die Kinetik ausgewählter PCĄ-Parameter (Agglomerationsverhalten; ZetaĄ-Potential, Reaktivität, Löslichkeit) im Test. Ferner wird eine größere Anzahl an ECĄ-Werten benötigt, um die Aussagekraft der Statistik zu erhöhen. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Molecular genetics of heterosis of the plant's earliest stage, the embryo, using the large-seeded faba bean as model" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung durchgeführt. Heterosis of developing and mature single seeds will be analyzed. The seed is decisive at sowing and when becoming 'grain yield'. The seed has its own genetics: yet, xenia effects are mostly neglected: xenia, the direct impact of the seed's genotype on its own traits. Seeds show heterosis, but only very few experimental data are available. Is heterosis of seed size specific, caused by the parental seed size genes? Is it general, caused by many genes, hence similar to the green plant's yield heterosis? Two hypotheses will be tested: (1) Hybrid seeds become larger than inbred seeds: seed's genome-wide heterozygosity has a clear impact on its growth, the seed has its own heterosis; (2) Yield of a plant is greater if the growing seeds are heterozygous. Field experiments with orthogonal mating designs across several environments including a stress treatment are planned. Available prerequisites are: a crop very convenient for this research (faba bean), systems to individually detect selfed and crossed seeds competing within one fruit, near isogenic pollinators with contrasting genes for seed size, pollensterile lines and hybrids, inbred lines with known differences for marker similarity and for green plant's heterosis (from multi-environment field trials).
Das Projekt "Expertentreffen zum New OECD-Guideline-Proposal on Fish Embryo Toxicity Test with Danio rerio am 16.7.04 in Berlin Reisekostenübernahme Prof. Nagel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltbundesamt durchgeführt.