Das Projekt "Mitochondriale Schäden^UV-Strahlenschäden - Bedeutung von UVA für Hautkrebs und Hautalterung^Epigenetische Veränderungen, Schadensinduktion, Prozessierung und Reparatur, Alterungskorrelierte Prozesse der UVA-induzierten Hautkarzinogenese" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Dermatologie und Allergologie.
Das Projekt "Nanopartikuläres Referenzmaterial für Biologie und Medizin" wird/wurde ausgeführt durch: Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Abteilung 5 Werkstofftechnik, Fachgruppe 5.1 Materialographie, Fraktographie und Alterung technischer Werkstoffe.Ausgangspunkt des Projektes ist die Herstellung kolloidaler Lösungen auf SiO2-Basis. Die partikulären Bestandteile sollen mittels reproduzierbarer Syntheseverfahren nach der Stöber-Methode mit einer annähernd engen und gleichbleibenden Größenverteilung bereitgestellt werden. Basis dieser Methode ist die kontrollierte Hydrolyse von Tetraethylorthosilikat. Für die Synthese reproduzierbarer Partikelgrößen und Verteilungen müssen geeignete Syn these parameter angepasst und fixiert werden. Neben den Syntheseverfahren in Flüssigkeiten soll die Eignung weiterer physikalischer Ver fahren zur Optimierung monodisperser Partikelverteilungen untersucht werden. Ins besondere soll eine Schnittstelle von den aerodynamischen Trennverfahren zur direkten Deposition der Nanopartikel in wässrigen Lösungen entwickelt werden. Die Monodispersität und Reproduzierbarkeit der Referenzpartikel soll sowohl mit Hilfe von bildgebenden Verfahren (TEM etc.), als auch mittels Lichtstreuung kontrolliert und überwacht werden. Eine hochgradig genaue und zeitnahe Größenkontrolle ist weiterhin mit Hilfe eines Nanopartikel-Mobilitätsanalysatorsystems (SMPS, TSI 3081) möglich. Die definiert hergestellten und in ihren physikalischen Eigenschaften charakterisierten Nanopartikel sollen in ihrer Wirkung auf zelluläre Systeme untersucht werden. Hierzu werden Partikel aus kolloidalen Lösungen direkt als Flüssigkeit auf eine eukaryotische Zellkultur übertragen. Die hierfür ausgewählten Zelllinien sind unter Standard-Bedingungen kulti vier bar. Als Modelle werden eine Fibroblasten- und eine Makrophagen-Zelllinie her angezogen. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen Tests zur Viabilität und Proliferation der Zellen. Für den Nachweis für die Wechselwirkung von Nanopartikeln mit Zellen finden unter schiedliche Methoden Anwendung: Mikroskopie, Raman-Mikrospektrometrie für empfindliche pH-Messungen und Veränderungen des molekularen Milieus in unmittelbarer Nähe der Partikel sowie Fluoreszenzmikroskopie zum Nachweis von Partikeln in Zellen. Abschließend sollen definierte Dispersionen mit Potential zum Referenzmaterial vorliegen, die in Tests mit repräsentativen Zellkulturen eindeutige Aussagen über eventuell von den Partikeleigenschaften abhängende Zellreaktionen ermöglichen. Die umfassende Charakteri sierung der Partikelsuspension in Zellkulturflüssigkeit wird sicherstellen, dass unter den gegebenen Testbedingungen keine Agglomerate sondern nur einzelne Nanopartikel mit den Zellen in Wechselwirkung treten. Zusammenfassung der bisher erzielten Ergebnisse: Synthese monodisperser SNPs unterschiedlicher Größe: 9, 15, 27, 52, 84, 220 nm Charakterisierung mittels TEM und DLS Agglomerationskontrolle der kolloidalen Lösungen mittels dynamische Lichtstreuung (DLS) Nachweis eines nanotoxischen Effekts mittels Zellkulturexperimenten mit 3T3 Fibroblasten Die Funktionalisierung der Partikeloberflächen zwecks Anbindung fluoreszierender Moleküle funktioniert im Prinzip, muss aber noch optimiert werden. usw.
Das Projekt "Modulation der Zell-Zell-Kommunikation durch Nanopartikel: Gap Junctions als Zielstrukturen und Biomarker" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Berlin, Institut für Pflanzenphysiologie und Mikrobiologie.Gap Junctions sind Zell-Zell-Kanäle, die die Cytoplasmen benachbarter Zellen miteinander verbinden und die regulierte interzelluläre Diffusion von niedermolekularen (kleiner 1 kDa) Nährstoffen, von Signalmolekülen und Ionen ermöglichen. Verschiedene Formen von Gap Junctions sind essentiell in der Reizweiterleitung des Herzens oder der Signalweiterleitung im Nervensystem. Vorarbeiten des Antragstellers zeigen, dass die Zell-Zell-Kommunikation über Gap Junctions (GJC) sehr empfindlich durch Stressfaktoren und Xenobiotika moduliert wird. Im beantragten Projekt soll der Einfluss von Nanopartikeln auf die GJC untersucht werden. Dazu sollen Haut- sowie Lungenfibroblasten mit definierten Nanomaterialien inkubiert und hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur Kommunikation über Gap Junctions im Zellverbund untersucht werden. Da die Fähigkeit zur GJC mit der Zellalterung abnimmt, soll am beschriebenen Zellkulturmodell weiterhin analysiert werden, inwieweit sich mit der zellulären Seneszenz die Reaktion auf Inkubation mit Nanomaterialien im Sinne einer Modulation der GJC verändert. Mit dem beantragten Projekt werden vier Ziele verfolgt: - Evaluation der Eignung von Änderungen der GJC in Zellverbünden als Marker für zelluläre Wirkung von Nanopartikeln, - Aufklärung der zur Modulation der GJC durch Nanomaterialien beitragenden Signalwege, - Untersuchung der Auswirkung der Interaktion mehrerer Stressstimuli mit Nanopartikeln auf die Modulation der GJC, (iv) Analyse der Veränderungen der Suszeptibilität von Zellen gegenüber Nanopartikeln mit der Zellalterung auf Ebene der GJC.
Das Projekt "Untersuchungen zur Eignung von Primaerzellkulturen aus der Leber von Fischen zur Pruefung der Toxizitaet von Schadstoffen im Wasser" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Wissenschaft und Kunst Baden-Württemberg. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Heidelberg, Zoologisches Institut I.Vor dem Hintergrund eines moeglichen Einsatzes in Toxizitaetspruefungen werden mit Hilfe isolierter Hepatocyten aus der Leber von Fischen (Primaerzellkulturen) die Uebertragbarkeit von Befunden aus Zellkulturen auf die Verhaeltnisse im intakten Tier untersucht. Im Vordergrund steht dabei die Frage, ob und wie sich Zellen, die der Kontrolle des Organismus entzogen sind, in ihrem Reaktionsspektrum von Zellen gleicher Herkunft, die (in vivo) der organischen Kontrolle unterliegen, unterscheiden. Als Grundlage fuer den Vergleich werden neben klassischen Methoden zur Vitalitaetskontrolle von isolierten Zellen morphologische und biochemische Parameter zur Charakterisierung des Zustandes der Zellen in den Vordergrund gestellt. Als Modell dienen Leberzellen von Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss), deren Ultrastruktur und Biochemie sich in Vorstudien (abgeschlossenen In vivo-Experimenten) als hochsensibles Monitorsystem fuer toxische Einfluesse auf den Fisch erwiesen haben. Ziel der Untersuchung ist es, die Uebertragbarkeit von Befunden an Primaerzellkulturen auf die Reaktion des Gesamttieres zu ueberpruefen und so die Eignung von Primaerzellkulturen (und letztlich Dauerzellinien) fuer den Einsatz zur Pruefung der Toxizitaet von Schadstoffen im Wasser (insbesondere in der Grundstufe und Stufe 1, aber auch der Stufe 2 der Untersuchungen nach Chemikaliengesetz bzw Abwasserabgabengesetz) zu bewerten.
Das Projekt "Schädigung humaner Lungenzellen durch Inhaltionsnoxen" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Umwelt Baden-Württemberg. Es wird/wurde ausgeführt durch: Thoraxklinik Heidelberg-Rohrbach, Klinisch-chemisches Labor.Dieses Projekt hatte zur Aufgabe, ein in-vitro-Modell fuer die Kultivierung von Lungenzellen zu entwickeln. Anhand dieses Modells sollten dann die Auswirkungen der Inhalationsnoxen O3 und NO2 auf die kultivierten Zellen untersucht werden. Das in-vitro-Modell wurde fuer 2 unterschiedliche Zellsysteme entwickelt: Das erste fuer Endothelzellen und Pneumocyten Typ II, und das zweite fuer Fibroblasten. In beiden Systemen wurde mit Schadstoffkonzentrationen gearbeitet, die fuer Ozon um den Faktor 5 bis Faktor 50 hoeher als die Konzentratonen der Umgebungsluft liegen (ausgehend von 200 Mikrogramm pro Kubikmeter), fuer Stickstoffdioxid um den Faktor 200 hoeher als Konzentrationen, die umweltrelevant sind (ausgehend von 400 Mikrogramm pro Kubikmeter). Bei beiden Noxen konnte zeit- und dosisabhaengig ein Anstieg des Zelltodes festgestellt werden. Durch Antioxidantien (Vitamin E, SOD bzw Histidin) war eine cytoprotektive Wirkung erzielbar, dh es konnte eine prozentuale Verringerung des schadgasbedingten Zelltodes erreicht werden. Weitere Erkenntnisse zur Ozonapplikation bei Fibroblasten waren: unterschiedliche Fibroblastenklone zeigten eine deutliche Variabilitaet in ihrer Sensitivitaet gegenueber O3 (bei Messung der Zellmortalitaet). Die Fibroblasten wiesen ausserdem metabolische Veraenderungen auf in Bezug auf Parameter, die auf Aenderungen des Kollagenstoffwechsels hinweisen. Diese Untersuchung zeigt, dass die Schadgase O3 und NO2 Veraenderungen bei Lungenzellen hervorrufen. Bei hohen Ozonkonzentrationen kam es zu zellulaeren Veraenderungen, die Hinweise auf die Entstehung einer Lungenfibrose darstellen. Es bleibt jedoch abzuwarten, inwieweit diese Zellen beeinflusst werden, wenn umweltrelevante Konzentrationen appliziert werden.
Das Projekt "Genotoxische Wirkungen durch Redoxreaktionen von Aldehyden mit Kupfer(II) in vitro und in Zellkultur" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Oldenburg, Fachbereich 7 Biologie, Institut für Chemie und Biologie des Meeres, Arbeitsgruppe biochemische Toxikologie.Es wurde nachgewiesen, dass aromatische und aliphatische Aldehyde durch Cu(II) oxidiert werden. In der Folge treten DNA-Schäden und Mutationen in Zellkulturen menschlicher Fibroblasten auf. Die DNA-Schäden sind in Abhängigkeit der untersuchten Aldehyde unterschiedlicher Natur, je nachdem ob sie durch reaktive Sauerstoffspezien oder C-zentrierte Radikale erzeugt wurden.
