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Entwicklung und Validierung von in vitro Assays zur Untersuchung von Chemikalien auf die Schilddrüsenhormon-Homöostase, Zelllinien & Assays

Entwicklung und Validierung von in vitro Assays zur Untersuchung von Chemikalien auf die Schilddrüsenhormon-Homöostase, Massenspektrometrie

Untersuchung von Primaerzellkulturen aus der Leber niederer Wirbeltiere (Fische, Amphibien) fuer stoffwechselphysiologisch-endokrinologische und toxikologische Untersuchungen

Das Forschungsvorhaben widmet sich der Entwicklung und Testung von in-vitro-Methoden als Ersatz fuer schmerzhafte in-vivo-Versuche (Toxizitaets- und Stressversuche) an niederen Wirbeltieren. Aufbauend auf Untersuchungen mit Leber-Organkulturen sind die Ziele des Vorhabens: - Methoden zur Primaerzellkultur von Hepatocyten niederer Wirbeltiere (Fische, Amphibien) zu entwickeln und als Arbeitsgrundlage fuer Fragestellungen zur hormonellen Regulation des Lebermetabolismus einzusetzen. - Die Eignung von Organkulturtechniken mit Leber- und Nebennierenschnitten als Ersatz fuer oekotoxikologische Testverfahren zu klaeren. - Die Umsetzung beider Fragestellungen fuer Aufgaben in der Lehre zu erreichen.

Recherches sur les Tiques (FRA)

Il s'agit d'une recherche globale sur la biologie, la physiologie, l'immunologie, l'ecologie et le role de vecteur des Tiques, essentiellement les especes parasitant les animaux domestiques. Le travail est mene aussi bien en Suisse qu'en Afrique, dans des biotopes diversifies (plaine, Jura, savane, foret). Les travaux de laboratoire ont pour but de detecter de nouvelles approches dans la lutte contre les Tiques (etudes des systemes endocriniens, du determinisme de la reproduction, de la physiologie sensorielle (pheromones) et des phenomenes de resistance chez les hotes. Les travaux de terrain concernent essentiellement la survie et l'orientation des Tiques dans leur environnement, la quete des hotes, les mecanismes de transmission des microorganismes pathogenes et leur circulation dans la nature. L'impact de l'urbanisation sur la distribution des Tiques est egalement mesure. (FRA)

Entwicklung eines biologischen Tests mit Marisa cornuarietis (Gastropoda: Prosobranchia) zur Erfassung von Umweltchemikalien mit geschlechtshormonaehnlicher Wirkung

Umweltchemikalien mit hormonaehnlicher Wirkung (endokrine Disruptoren) koennen die Fortpflanzung von Mensch und Tier gefaehrden und bedrohen damit den Fortbestand von Wildtieren. Zudem werden sie fuer die Zunahme zahlreicher hormonabhaengig wachsender Tumorerkrankungen und von Missbildungen der Genitalorgane verantwortlich gemacht. Im Rahmen des Projekts soll ein Biotestverfahren fuer die Identifizierung endokriner Disruptoren zu Zwecken der Chemikalientestung auf der Basis der limnischen Vorderkiemerschnecke Marisa cornuarietis entwickelt werden. Dazu werden mehrere Versuchsreihen mit verdaechtigen Substanzen durchgefuehrt. Weiterhin wird in einem Lebenszyklustest ueber zwei Generationen die unterschiedliche Empfindlichkeit der einzelnen Lebensphasen der Tiere untersucht. Parallel ist in allen Versuchen eine chemisch-analytische Ermittlung der von den Organismen aufgenommenen Substanzmengen vorgesehen.

Lokalisierung von Oestrogenrezeptoren bei jungen und erwachsenen Regenbogenforellen (Oncorhynchus Mykiss) unter dem Einfluss von Verbindungen, die das Hormonsystem beeinflussen - Entwicklung eines Pruefverfahrens

Wilhelm-Roux-Projekt - Adipogene Differenzierung von humanen embryonalen Stammzellen (hESZellen) unter dem Einfluss endokriner Disruptoren (EDs)/von Umweltkontaminanten

Teilprojekte: Charakterisierung Nachthimmelshelligkeit, Physiologische Wirkungen künstlicher Beleuchtungen, Evolutionsökologische Konsequenzen, Integrative Modellierung und Projektkoordination, Teilprojekt: Einfluss der Lichtverschmutzung auf Vögel

Das in die Forschungsplattform 'Verlust der Nacht' eingebundene Vorhaben hat die Untersuchung von Wirkungen unterschiedlicher Lichteinflüsse auf Vogelpopulationen zum Ziel. Im Fokus stehen Populationen von Modellorganismen, die verschiedenen entweder a) gut messbaren und/oder auch b) aktiv gestaltbaren Lichteinflüssen ausgesetzt sind. Auf diese Weise sollen die Auswirkungen von anthropogen verursachten Veränderungen des Lichtangebotes in Menge und spektraler Zusammensetzung untersucht werden. In drei nach Intensität und Dauer abgestuften und aufeinander abgestimmten Versuchsansätzen, aufgeteilt in sieben Arbeitspakete kommen demographische und verhaltensökologische Methoden zum Einsatz, ebenso werden Bildungsaspekte behandelt. Messungen endokrinologischer Parameter sollen lichtinduzierte Verschiebungen im Reproduktionsgeschehen aufdecken, während Untersuchungen stabiler Isotope Verschiebungen in Nahrungsnetzen sichtbar machen. Die Ergebnisse sollen die für die Populationsentwicklung positiven, möglicherweise aber auch kritischen Zusammenhänge aufdecken, bewerten, in den ökosystemaren Kontext stellen und bei sich daraus ergebendem Bedarf biologisch adäquate, aber auch technisch machbare und praxisorientierte Lösungsansätze aufzeigen.

Verhaltensökologie und endokrine Mechanismen im Brutzyklus von Seevögeln: Hormonelle Steuerung von Küken-Eltern-Interaktionen, Flexibilität und evolutionsökologische Bedeutung

Die Klasse Aves ist durch eine Vielfalt von Life-History-Strategien gekennzeichnet, die von kurzlebigen Singvögeln bis zu langlebigen Greif- und Seevögeln reicht. Die Evolution dieser Strategien wird noch wenig verstanden. Im Rahmen des Projektes möchte ich funktionelle und mechanistische Aspekte der Brutinvestitionen von Seevögeln untersuchen, insbesondere am Modell von Dünnschnabel-Walvögeln 'Pachyptila belcheri'. Dazu benutze ich eine Kombination von Methoden aus der Verhaltensökologie, molekularer Ökologie, Endokrinologie sowie Bioakustik, die eine Serie von experimentellen Untersuchungen zu Life-History-Strategien dieser Vögel ermöglicht. Schwerpunkt ist dabei der evolutionäre Interessenkonflikt zwischen Eltern und Nachwuchs. Es soll ermittelt werden, ob und wie die Küken von Seevögeln durch ihr Bettelverhalten die Fütterraten beeinflussen und wie Küken-Eltern-Interaktionen hormonell gesteuert werden. Diese Informationen ermöglichen es zu untersuchen, ob die intra- und interspezifische Variation bei Fütterungs- und Wachstumsstrategien von Seevögeln durch hormonelle Mechanismen erklärbar ist. Das Projekt soll weiter Hypothesen zur Evolution von Bettelverhalten als ein 'ehrliches Signal' in Küken-Eltern-Interaktionen testen. Ich werde prüfen, ob Küken mit intensiverem Betteln Qualität signalisieren, da mit starker Hormonproduktion Handicaps verbunden sind (z.B. Immundepression).

Gewässerrelevanz endokriner Stoffe und Arzneimittel - Neubewertung des Vorkommens, Erarbeitung eines Monitoringkonzeptes sowie Ausarbeitung von Maßnahmen zur Reduzierung des Eintrags in Gewässer

A) Problemstellung: Neben einer toxischen Wirkung von Chemikalien auf Gewässerorganismen wurde in den letzten Jahren auch zunehmend eine mögliche hormonelle Wirkung von Industriechemikalien diskutiert und untersucht. In einer im Auftrag des Umweltbundesamtes 1996/1997 durchgeführten Literaturstudie wurden die wirkungsrelevanten Konzentrationsbereiche naturfremder hormonell wirkender Substanzen sowie ihr Vorkommen und ihre Auswirkungen in oberirdischen Binnengewässern recherchiert und veröffentlicht (UBA-Texte 46/97). Angestoßen auch durch diese Studie wurden in den letzten 5 Jahren intensive Untersuchungen zu diesen Stoffen durchgeführt. Hinzu kommen Untersuchungen zum Vorkommen von Arzneimitteln in Gewässern, bei denen vor allem hormonell aktive Arzneimittel auffällig waren. B) Handlungsbedarf (BMU/UBA): Die intensiven Untersuchungen der letzten Jahre haben viele 1996/1997 noch bestehende Kenntnislücken zu den Wirkungs-Dosen-Beziehungen hormoneller Industriechemikalien - zum Teil mit überraschenden Ergebnissen - gefüllt. Zudem wurden von den Ländern Sonderuntersuchungsprogramme zum Vorkommen von hormonell aktiven Industriechemikalien und hormonell wirkenden Arzneimitteln in Gewässern aufgelegt und die Analysenmethoden verbessert. Für eine kohärente Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) müssen diese Erkenntnisse in die Auswahl der flussgebietsspezifischen Schadstoffe einfließen. C) Ziel des Vorhabens ist die Sichtung und wissenschaftliche Auswertung der zahlreichen, in den letzten Jahren erfolgten Untersuchungen zu hormonell aktiven Industriechemikalien und hormonell wirkenden Arzneimitteln. Zur Unterstützung der Auswahl flussgebietsspezifischer Schadstoffe für die Umsetzung der WRRL ist eine Aktualisierung des Kenntnisstandes die Erstellung einer Liste der gewässerrelevanten hormonell aktiven Stoffe und die Erstellung eines Monitoring-Konzeptes erforderlich. Um die von der WRRL vorgegebenen gesetzlichen Fristen einhalten zu können, ist in kürzester Zeit umfangreiches Material zusammenzutragen und auszuwerten. Für gewässerrelevante Stoffe sind Minderungsstrategien zur Reduzierung des Eintrags in die Gewässer zu erarbeiten. Die gestellten umfangreichen Aufgaben erfordern eine intensive Bearbeitung in einem relativ kurzen Zeitraum.

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