Das Projekt "Ersatz des Tierbedarfs beim Nachweis von Endotoxinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel, Paul-Ehrlich-Institut, Abteilung EU Kooperation , Mikrobiologie, Fachgebiet Bakteriologische Sicherheit durchgeführt. Nachdem der Kaninchen-Pyrogentest erfolgreich durch den Monozyten-Aktivierungstest (MAT) ersetzt wurde (EP-Mongraphie 2009), soll nun der Limulus polyphemus-Amoebozyten-Lysat-Test (LAL-Test) abgelöst werden. Der LAL-Test ist zwar kein Tierversuch im engeren Sinne, jedoch muss den Tieren zur Gewinnung der Reagenzien Hämolymphe entnommen werden, was zu Leiden und Tod der Tiere führt. Beispielsweise wurden im Jahr 2007 allein an der Ostküste der USA 430.000 Pfeilschwanzkrebse zur Entnahme von Hämolymphe gefangen; an dieser Prozedur starben mehr als 60.000 Tiere, was einer Letalität von 14 Prozent entspricht. LAL-Tests werden auch hierzulande in der Pharmaindustrie in enormen Umfang eingesetzt, sodass der Tierschutz in Deutschland betroffen ist. Die Ablösung des LAL-Tests soll durch eine Weiterentwicklung des MAT geschehen: auf der Basis von im PEI entwickelten Technologien sollen innovative Methoden entwickelt werden, welche sowohl die Sensitivität der heutigen LAL-Tests erreichen, als auch innerhalb weniger Stunden durchführbar sind, um eine praxisnahe, für die Industrie akzeptable Alternative zum LAL-Test zu schaffen. Die erforderliche Sensitivität soll über eine Anreicherungstechnik für Endotoxin mittels Beads erreicht werden, welche mit LPS-affinen Liganden beladen sind; dieses Prinzip wurde vom Antragsteller in Vorversuchen bereits erfolgreich erprobt. Natürliche Liganden für Endotoxin (z.B. humanes LPS Binding Protein, humanes CD14) sollen kloniert und gentechnisch hergestellt werden. Die erforderliche Testbeschleunigung soll mittels verschiedener Methoden erreicht werden (z.B. Nachweis der mRNA für die Zytokine IL-1, IL-6 und TNF mittels Real Time RT-PCR, Nachweis der genannten Zytokine mittels Durchflusszytometrie). Die zu entwickelnden neuartigen Methoden sollen in Zusammenarbeit mit der IPAL GmbH, Berlin (Vertragspartner des PEI in punkto Patentierung und Lizenzierung) patentiert und vermarktet werden.
Das Projekt "Untersuchung und Bewertung von Staub, Endotoxin, Schadgasen und Keimen in ausgewählten Stallsystemen mit freier Lüftung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Institut und Poliklinik für Arbeits- und Umweltmedizin durchgeführt. Ziel: Das Ziel ist die Erfassung und Bewertung von Emissionen in 13 modernen Rinder-, Schweine- und Geflügelstallungen in Bayern unter den Aspekten Arbeitsmedizin, Tiergesundheit und Umweltwirkung. Methodik: Die ganztägigen Messkampanien erfolgen von Sommer 2004 bis Frühjahr 2005. Ergebnisse: Erste Auswertungen erfolgen im Frühjahr 2005.
Das Projekt "TEPS: Teilprojekt BAKTOX: Rolle von Bakterien bei der Toxinbildung in marinen Algen, Schwaemmen und Protozoen - Teilprojekt TABAK: Toxische Algen und Bakterien in Konsortien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft, Biologische Anstalt Helgoland (Institut BAH) durchgeführt. Die Projekte BAKTOX und TABAK sind Teile des Forschungsverbundes TEPS. Im Teilprojekt BAKTOX wird die Rolle mariner Bakterien bei der Entstehung toxischer Algenblueten in der Nordsee untersucht. Toxinbildende Schwaemme und Protozoen werden in die Untersuchungen einbezogen. Forschungsschwerpunkt ist die Isolierung toxinbildender und toxinausloesender Bakterien aus Algen, Protozoen und Schwaemmen und deren Detektion durch Nukleinsaeuresonden. Mit Hilfe von Kulturexperimenten sollen die abiotischen und biotischen Faktoren beschrieben werden, die fuer die Toxinbildung verantwortlich sind. Im Teilprojekt TABAK werden toxische und nichttoxische Klone der Dinoflagellaten Alexandrium und Prorocentrum sowie Prymnesiophyceen unter verschiedenen Umweltbedingungen (z.B. Licht, Temperatur, Naehrstofflimitation) kultiviert, die Kulturen auf Toxinproduktion getestet und die Toxinmuster bestimmt. Den Algenkulturen werden Bakterienpopulationen zugesetzt und untersucht, wie und ob sich die Toxinproduktion der Algen aendert.
Das Projekt "Phage-Ex: Analyse von Bioaerosolen in Schweineställen während der Anwendung von Phagen zur Reduzierung von MRSA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin durchgeführt. Im Gesamtvorhaben werden Phagen in Schweineställen mit dem Ziel ausgebracht, die MRSA-Kolonisierung in dem Stall und an den Tieren zu reduzieren. Um möglicherweise auftretende Folgen dieser Maßnahme für die Gesundheit von Beschäftigten und der Umwelt durch Bioaerosole abzuschätzen, ist es im hier geplanten Teilprojekt Ziel, Veränderungen in der Anzahl der ausgebrachten Phagen, die Freisetzung von Endotoxinen durch lysierte Mikroorganismen, sowie die Veränderungen in der Zusammensetzung der Mikroorganismen im Bioaerosol zu analysieren. Dafür werden die Bioaerosole mit High Volume Samplern vor, während und nach dem Ausbringen auf Filter gesammelt. Nach Anpassung bestehender Methoden werden mittels quantitativer PCR-Assays die Phagenkonzentrationen in der Luft und mittels Limulus-Amöbozyten-Lysat- (LAL)Tests die Endotoxinbelastungen quantifiziert. Die Zusammensetzung der Mikroorganismen im Bioaerosol wird mittels Amplicon Sequencing der 16S rRNA-Gene bzw. der internal transcribed spacer (ITS)-Region bestimmt. Außerdem werden metaproteomische Analysen der Bioaerosole durchgeführt, um Informationen über eventuelle bakterielle Anpassungsstrategien oder auch Exotoxinbildung zu erhalten. Die Ergebnisse, die zu den unterschiedlichen Zeitpunkten in einem Stall mit sowie in einem Stall ohne Maßnahme gewonnen werden, werden verglichen und bezüglich möglicher Gefahren für Mensch und Umwelt ausgewertet. Die Resultate werden durch Publikationen und Bereitstellung der Daten in frei zugänglichen Datenbanken zur Verfügung gestellt.
Das Projekt "Technische Aerosole und ihre Wirkung auf Lungenzellen in vitro" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe Technik und Umwelt, Institut für Toxikologie und Genetik, Abteilung Molekulare Umwelttoxikologie durchgeführt. Ultrafeine Partikel, die bei technischen Prozessen (z.B. Verbrennungen, Herstellung und Anwendung von Nanopartikeln) in die Umwelt gelangen und inhaliert werden koennen, werden hinsichtlich ihres moeglichen negativen Einflusses auf Lungengewebe untersucht. Dabei wird an biologischen Systemen (Zellkulturlinien aus Lungengewebe, isolierte Alveolarmakrophagen) analysiert, inwieweit durch die Aerosole allein oder in Kombination mit anderen Schadstoffen (z.B. Endotoxine) eine Immunantwort bzw. eine entzuendliche Reaktion der betroffenen Lungenzellen verursacht wird. Wesentliche Parameter sind dabei die Zytokinproduktion und deren Effekt auf benachbarte Zellen, sowie die direkte Schaedigung durch die Bildung von reaktiven Sauerstoffverbindungen und die Ausloesung von Nekrose oder Apoptose. Darueber hinaus wird fuer diese Untersuchungen ein Zellmodell etabliert, das aus mehreren Zelltypen in Kokultur besteht. In diesem System koennen die Zellen untereinander kommunizieren und es stellt somit ein realitaetsnahes Lungenmodell dar.
Das Projekt "Einfluß von Bewirtschaftungsformen des Grünlandes auf die Belastung von Futtermitteln mit mikrobiellen Toxinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Landnutzungssysteme und Landschaftsökologie durchgeführt. Extensive Nutzungsformen des Grünlandes können unter dem Einfluss einer reduzierten Schnitthäufigkeit und Düngung zu veränderten ökologischen Bedingungen im Pflanzenbestand führen. Dabei werden insbesondere auf nährstoffreichen Standorten Voraussetzungen geschaffen, die einen signifikanten Anstieg der Besiedlung der Phyllosphäre mit Mikroorganismen zur Folge haben und damit die Gefahr der Bildung und Anreicherung von toxischen Stoffwechselprodukten und Zellinhaltsstoffen im Futter erhöhen. In den Untersuchungen wird die Populationsdynamik von Bakterien, Schimmelpilzen und Hefen und deren Bildung von Mykotoxinen und Endotoxinen in Abhängigkeit von der Nutzung charakterisiert. Gleichzeitig sollen biotische und abiotische Faktoren als Einflussgrößen determiniert werden, um kausale Funktionen und Prozesse aufzuklären. Ein wichtiges Ziel besteht darin, eventuell Vorhersagen zur Pathogen- und Toxinbelastung der Futtermittel zu ermöglichen bzw. auf deren Grundlage Empfehlungen zu Bewirtschaftungsmaßnahmen abzuleiten.
Background<BR>At Holi festivals, originally celebrated in India but more recently all over the world, people throw coloured powder (Holi powder, Holi colour, Gulal powder) at each other. Adverse health effects, i.e. skin and ocular irritations as well as respiratory problems may be the consequences. The aim of this study was to uncover some of the underlying mechanisms.<BR>Methods<BR>We analysed four different Holi colours regarding particle size using an Electric field cell counting system. In addition, we incubated native human cells with different Holi colours and determined their potential to induce a pro-inflammatory response by quantifying the resulting cytokine production by means of ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) and the resulting leukocyte oxidative burst by flow cytometric analysis. Moreover, we performed the XTT (2,3-Bis-(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-2H-tetrazolium-5-carboxanilide) and Propidium iodide cytotoxicity tests and we measured the endotoxin content of the Holi colour samples by means of the Limulus Amebocyte Lysate test (LAL test).<BR>Results<BR>We show here that all tested Holi colours consist to more than 40 % of particles with an aerodynamic diameter smaller than 10 ìm, so called PM10 particles (PM, particulate matter). Two of the analysed Holi powders contained even more than 75 % of PM10 particles.<BR>Furthermore we demonstrate in cell culture experiments that Holi colours can induce the production of the pro-inflammatory cytokines TNF-á(Tumor necrosis factor-á), IL-6 (Interleukine-6) and IL-1â(Interleukine-1â). Three out of the four analysed colours induced a significantly higher cytokine response in human PBMCs (Peripheral Blood Mononuclear Cells) and whole blood than corn starch, which is often used as carrier substance for Holi colours. Moreover we show that corn starch and two Holi colours contain endotoxin and that certain Holi colours display concentration dependent cytotoxic effects in higher concentration. Furthermore we reveal that in principle Holi colours and corn starch are able to generate an oxidative burst in human granulocytes and monocytes. In Holi colour 1 we detected a fungal contamination.<BR>Conclusions<BR>Some of the observed unwanted health effects of Holi colours might be explained by the high content of PM10 particles in conjunction with the possible induction of a pro-inflammatory response and an oxidative leukocyte burst.<BR>Quelle: http://occup-med.biomedcentral.com
Das Projekt "Teilprojekt 2: Toxikologische Bewertung von Endotoxine als Grundlage für die Ableitung von Innenraumluftrichtwerten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungs- und Beratungsinstitut Gefahrstoffe GmbH (FoBiG) durchgeführt. Der 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 Schadstoffe 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. Der AIR hat bereits über 100 Stoffe in der Innenraumluft bewertet und für eine Vielzahl von Stoffen Richtwerte abgeleitet, die als Maßstab für die Bewertung der Innenraumluftqualität öffentlicher und privater Gebäude in Deutschland angewandt werden. Wegen der Entwicklung der Bautechnik, kultureller Veränderungen und neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse werden stets neue Stoffe in der Innenraumluft identifiziert. Die Liste der Stoffe für die eine toxikologische Bewertung dringend notwendig ist, wurde durch den Ausschuss für Innenraumrichtwerte im Jahr 2016 aktualisiert. Gemäß der Angaben der beteiligten Länder besteht ein akuter Bedarf nach Bewertung von Endotoxine in der Innenraumluft. Ziel des Projekts ist die Bereitstellung eines geeigneten Stoffdossiers als Bewertungsgrundlage für Ableitung der Richtwerte durch den AIR.
Das Projekt "Teilprojekt: Auswirkungen von Bt-Maispollen auf die Honigbiene: Methodenentwicklung zur Wirkungspruefung und Monitoring" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Jena, Institut für Ernährungswissenschaften durchgeführt. Fuer Bt-Mais wird eine Standortzulassung fuer Deutschland erwogen. Bei zukuenftig zu erwartendem grossflaechigem Anbau ist dafuer Sorge zu tragen, dass dieses neue Pflanzenschutzprinzip tatsaechlich nuetzlingsschonende Eigenschaften besitzt. In Anlehnung an die oeffentliche Diskussion sollen im Teilprojekt folgende Hypothesen am Modell der Honigbiene widerlegt werden: 1. Der grossflaechige Anbau von Bt-Mais hat Auswirkungen auf wichtige phytophage Nicht-Ziel-Organismen wie die Honigbiene. 2. Die Wirkung der Bt-Endotoxine bei der Aufnahme mit dem Pollen ist staerker als die Wirkung von schon seit 2 Jahren im Pflanzenschutz eingesetzten Bt-Pflanzenschutzpraeparaten. Dazu soll ein Monitoring zur Pruefung der Wirkungen von Bt-Mais auf das Nutzinsekt Honigbiene in Form von Labor- und Freilandtests unter kontrolliertem naturnahen und 'worst-case'-Szenarien unter dem Aspekt chronischer Toxizitaet methodisch entwickelt werden. Letztlich soll anhand dieser Fallstudie ein Methodenpruefplan mit Honigbienen etabliert werden, der ggf. zur Wirkungspruefung in zukuenftige Zulassungsverfahren fuer transgene Pflanzen einbezogen werden kann und zum anbaubegleitenden Monitoring dienen kann.
Das Projekt "Schutz vor der Entstehung allergischer Erkrankungen: Protektive Faktoren des landwirtschaftlichen Lebens (ALEX)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Institut und Poliklinik für Arbeits- und Umweltmedizin durchgeführt. Ziel: Ziel der Studie ist die Analyse der protektiven Faktoren, die dafür verantwortlich sind, dass Kinder von Landwirten im Vergleich zu Kindern der Kontrollgruppen geringere Prävalenzen von Heuschnupfen, allergischen Sensibilisierungen und asthmatischen Erkrankungen haben. Methodik: Rekrutierung von Grundschulkindern auf dem Lande, die auf einem Bauernhof wohnen oder nicht, Fragebogenerhebung, Allergietestung, Staubsammlung im häuslichen Bereich, Endotoxinbestimmung und Allergenmessung im Staub sowie multivariate Analyse. Ergebnisse: An Heuschnupfen litten 8,8 Prozent der nicht-bäuerlichen Kinder gegenüber nur 2,9 Prozent der Bauernkinder. Im SX1-Screeningtest hatten 22,3 Prozent der Nicht-Bauernkinder und 12,3 Prozent der Bauernkinder einen positiven RAST. Die Endotoxinkonzentrationen sind im häuslichen Milieu von Bauernkindern höher als in dem von Nicht-Bauernkindern. Weitere Auswertungen sind nötig um zu zeigen, ob tatsächlich ein protektiver Effekt für die Entstehung allergischer Erkrankungen durch frühkindliche Endotoxin-Exposition gegeben ist.