Deutsch: Diese Studie untersucht mögliche Wirkungen hochfrequenter elektromagnetischer Felder auf Signalmoleküle in Makrophagen, einem Zelltyp des Immunsystems. Bellier et al. fanden in ihrer methodisch fundierten Untersuchung keine Anhaltspunkte für einen Effekt auf diese Signalmoleküle.
Das Projekt "Ernaehrungsforschung - Mycotoxine, Wirkungsmechanismen von Mycotoxinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Münster, Institut für Mikrobiologie durchgeführt. Untersuchung der Wirkungsmechanismen von Ochratoxin A, Citrinin, Patalin und Penicillsaeure. Ochratoxin A, ein nephrotoxisches Mycotoxin aus Aspergrelus ochraceus hemmt die Phenylalanyl-t RNA-Synthetase von Enkarykuoten und Prokaryonten. Der Hemmungstyp ist kompetitiv. Daher kann die Hemmwirkung auf Hepatom-Gewebekulturzellen, der letale Effekt auf Maeuse und der Effekt auf Makrophagen-Migration und Immunosuppression durch Phenylalanin aufgehoben werden. Citrinin, ein nephrotoxisches Mycotoxin aus Penicillium citrinum, hemmt in vivo vor allem RNA und DNA-Synthese. Patulin und Penicillsaeure reagieren mit SH- und NH2-Gruppen und haben deshalb vielfaeltige Wirkungen. Plasmid-DNA und t-RNA reagieren mit diesen Mycotoxinen.
Das Projekt "PRIMA - Kooperationsprojekt Oli4food: Mikrobiologische Ressourcen für eine nachhaltigere Olivenöl Herstellung und eine gesündere mediterrane Ernährung: Vom Abfallprodukt zum funktionalen Lebensmittel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Lebensmittelwissenschaft und Humanernährung, Abteilung Molekulare Lebensmittelchemie und -entwicklung durchgeführt. Das Projekt Oli4food zielt darauf ab, die Akzeptanz der mediterranen Ernährung zu erhöhen und die Haupthindernisse für den Verzehr von Olivenprodukten durch eine verbraucherzentrierte Designstrategie zu lösen. Darüber hinaus wird die Formulierung/Reformulierung von Olivenöl- und olivenbasierten Produkten durchgeführt, um die Vielfalt gesunder Lebensmittel auf Olivenbasis zu erhöhen. Aufgrund der steigenden Nachfrage nach minimal verarbeiteten gesunden Lebensmitteln mit verbesserter Nährstoffqualität, sensorischen Eigenschaften und langer Haltbarkeit werden neuartige nicht-thermische Technologien wie Hochdruckverarbeitung, gepulste elektrische Felder oder kaltes Plasma umfassend untersucht. Hier wird die LUH durch die Anwendung innovativer nicht-thermischer Technologien als Alternative zur thermischen Pasteurisierung einen Beitrag leisten. Die Betriebsbedingungen dieser nicht-thermischen innovativen Techniken werden optimiert, um u.a. den Gehalt an Polyphenolen und die Haltbarkeit (Lagerversuche bei verschiedenen Temperaturen) von ganzen Oliven und deren Produkten zu erhöhen. Weiteres Ziel ist mit Hilfe verschiedenster Naturstoffe die Durchlässigkeit der Darmbarriere zu verringern, sodass nur wünschenswerte Metabolite passieren können. Weiterhin werden Olivenproben einem enzymatischen in vitro Verdau unterzogen und die dabei entstehenden Metabolite mittels HPLC und LC-MS untersucht. Der Einfluss der Gesamtextrakte, der einzelnen bioaktiven Komponenten, sowie der verdauten Fraktionen auf die Durchlässigkeit der Darmbarriere wird dann in ausdifferenzierten Caco-2 Zellen untersucht. Der Einfluss der zu untersuchenden Proben (phenolische Metabolite aus Oliven und deren Produkte sowie Proben aus dem in vitro Verdau) auf die Entzündungsreaktion wird durch die Messung der Expression von Stressmarkern ermittelt. Weiterhin soll die Expression von Entzündungsmarkern in den RAW264.7 Makrophagen gemessen werden, um das entzündungshemmende Potential festzustellen.
Das Projekt "BatFIM - Die Bedeutung der IL-33-Signalübertragung für die Immuntoleranz gegenüber Filovirus-Infektionen bei Fledermäusen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Robert Koch-Institut (RKI), Zentrum für Biologische Gefahren und Spezielle Pathogene durchgeführt. Fledermäuse sind natürliche Reservoire für verschiedene virale Zoonoseerreger, darunter hochpathogene Filoviren wie das Marburg-Virus (MARV) und das Ebola-Virus, die Erreger des viralen hämorrhagischen Fiebers beim Menschen. Die Reservoirkompetenz von Fledermäusen hängt von ihrer Fähigkeit ab, Viren zu beherbergen, ohne dass Symptome oder Pathologie auftreten. Ein vorgeschlagener Mechanismus für ihre Reservoirkompetenz ist die 'Immuntoleranz', die eine streng kontrollierte antivirale Immunantwort und eine unterdrückte entzündungsfördernde Signalgebung beinhaltet. Bei Säugetieren sind myeloide Zellen wie dendritische Zellen (DC) und Makrophagen (Mph) professionelle antigenpräsentierende Zellen (APC), die die Immunantwort des Wirts auf eine Infektion steuern. Sowohl DC als auch Mph sind auch wichtige erste Ziele von Filoviren. Wichtig ist, dass Filovirus-Infektionen zu einer Störung der Zellantworten von menschlichen DC und Mph führen. Im Gegensatz dazu wurde kürzlich gezeigt, dass Fledermaus-DCs aus dem natürlichen MARV-Reservoir R. aegyptiacus eine ausgeprägte antivirale Immunantwort gegen MARV auslösen und proinflammatorische Reaktionen wie das Zytokin IL-33 deutlich unterdrücken. Ob Fledermaus-Mph eine ähnlich unterdrückte IL-33-Antwort zeigen, wie Fledermaus-DCs und ob menschliche myeloische Zellen nach einer Infektion mit MARV oder EBOV im Gegensatz dazu eine erhöhte IL-33-Freisetzung aufweisen, ist unbekannt. Dieses Projekt zielt daher darauf ab, von Fledermäusen abgeleitete Mph aus zwei bekannten Fledermausreservoiren von Filoviren zu differenzieren und zum ersten Mal die IL-33-Antworten von Fledermaus-DCs und Mphs auf MARV und EBOV in vitro mit denen von Menschen zu vergleichen, was eine einmalige Gelegenheit bietet, die zugrundeliegenden Unterschiede in den Immunzellreaktionen von Menschen und Fledermäusen auf zwei der hochpathogenen viralen Zoonosen zu verstehen.
Das Projekt "MetalSafety - Entwicklung von Bewertungskonzepten für faserförmige granuläre Metallverbindungen - Bioverfügbarkeit, Toxikologische Wirkprofile sowie vergleichende in vitro-, ex vivo- und in vivo-Studien." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BASF SE durchgeführt. Metallhaltige Partikel werden industriell breit eingesetzt. Für einige Metall-basierte Nanopartikel, wie beispielsweise CuO, zeigte sich bereits, dass zumindest zwei Aspekte zur einer potentiell toxischen Wirkung beitragen, nämlich einerseits bei hoher Biobeständigkeit und bei Überschreitung des alveolären Reinigungsmechanismus die Partikelwirkung und andererseits nach Aufnahme in die Zelle (Makrophage, Epithelzelle) bei entsprechender Löslichkeit im sauren Milieu der Lysosomen die intrazelluläre Freisetzung von möglicherweise toxischen Metallionen. Ziel des Teilvorhabens ist Aufklärung der Aufnahme und der adversen, insbesondere der gentoxischen, Wirkung granulärer und faserförmiger metallhaltiger Partikel in Zellen. Die Prüfung der toxischen Wirkung dieser Partikel in vitro setzt geeignete Testmodelle und relevante Expositionsbedingungen voraus. Diese zu entwickeln und anzuwenden ist Gegenstand des beantragten Vorhabens sein.
Das Projekt "CarbonFibreCycle - Carbonfasern im Kreislauf - Freisetzungsverhalten und Toxizität bei thermischer und mechanische Behandlung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technische Chemie durchgeführt. Ziel des Projekts CFC-CarbonFibreCycle ist eine fundierte Bewertung möglicher Gefährdungen durch lungengängige Stäube, die bei Produktion, Bearbeitung, Recycling und Entsorgung von Carbonfasern (CF) und CF-verstärkten Kunststoffen (CFK) entstehen und freigesetzt werden können. Ziel der Arbeiten am Karlsruher Institut für Technologie (KIT, Campus Nord) ist die Identifizierung der Bedingungen die unter oxidativer thermischer Belastung zum Faserabbau führen und die toxikologische Bewertung der freigesetzten lungengängigen Stäube. Daraus werden Empfehlungen zum sicheren Umgang mit diesen Materialien abgeleitet. Am Institut für Technische Chemie (ITC) wird der thermische Abbau von CF unter oxidierenden Bedingungen untersucht, wobei relevante Parameter wie Aufheizrate, Temperatur, Sauerstoffgehalt und Verweilzeit variiert werden. Durch die begleitende physikalisch-chemische Charakterisierung werden Zusammenhänge zwischen Fasermorphologie, Reaktionsbedingungen und Eigenschaftsänderungen der CF, wie Durchmesser, Länge und Oberflächenstruktur bestimmt. Des Weiteren werden am ITC Dosiermethoden für CF/CFK -Aerosole getestet und mit einem Expositionssystem für menschliche Lungenzellen an der Gas-Flüssigkeits-Grenzschicht (engl. Air-Liquid-Interface, kurz ALI) gekoppelt. Die Aerosole sowie die auf den Zellkulturen abgeschiedenen Fasern werden umfassend charakterisiert und die Dosiswerte ermittelt. Am Institut für Toxikologie und Genetik (ITG) wird zusammen mit dem Institut für Angewandte Biowissenschaften (KIT, Campus Süd) ein umfassendes Toxizitätsprofil der zu untersuchenden CF-Stäube in für die Lunge relevanten Zellkultursystemen (Epithelzellen, Makrophagen, Fibroblasten) erstellt. Die Zellen werden in einem ALI System exponiert und dosisabhängig hinsichtlich Zytotoxizität, inflammatorischem und fibrotischem Potential auf Proteinebene mit Hilfe der ELISA Methode untersucht. Weiterhin soll die intrazelluläre Verteilung der Partikel und Fasern ermittelt werden.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH durchgeführt. Strahlentherapien (inclusive Strahlendiagnostic) in Kombination mit Chemo-/Immuntherapien oder anderen Neurotoxinen verursachen schwere Nebenwirkungen wie kognitive Beeinträchtigungen. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind nicht bekannt, korrelieren aber mit einer gestörten Neurogenese/-regeneration. Im Forschungsvorhaben wird basierend auf humanen embryonalen Stammzellen eine in vitro (organoide) Kultur etabliert, die die Neurogenese/-regeneration mit den beteiligten Zelltypen des Gehirns wie Neurone, Gliazellen und Mikroglia/Makrophagen nachbildet. Klinisch relevante Kombinationen von Strahlen- (Röntgen und Kohlenstoffionen) und Chemo-/oder Immuntherapien und andere Neurotoxine (z.B. Antikonvulsiva) werden anhand des Brain-Radiation-Assays getestet und die Signalkaskaden und Regulatoren identifiziert, die für die eingeschränkte neuronale Funktion verantwortlich sind.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Aschaffenburg, Fakultät Ingenieurwissenschaften durchgeführt. Strahlentherapien (inklusive Strahlendiagnostik) in Kombination mit Chemo-/Immuntherapien oder anderen Neurotoxinen verursachen schwere Nebenwirkungen wie kognitive Beeinträchtigungen. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind nicht bekannt, korrelieren aber mit einer gestörten Neurogenese/-regeneration. Im Forschungsvorhaben wird basierend auf humanen embryonalen Stammzellen eine in vitro (organoide) Kultur etabliert, die die Neurogenese/-regeneration mit den beteiligten Zelltypen des Gehirns wie Neurone, Gliazellen und Mikroglia/Makrophagen nachbildet. Klinisch relevante Kombinationen von Strahlen- (Röntgen und Kohlenstoffionen) und Chemo-/oder Immuntherapien und andere Neurotoxine (z.B. Antikonvulsiva) werden anhand des Brain-Radiation-Assays getestet und die Signalkaskaden und Regulatoren identifiziert, die für die eingeschränkte neuronale Funktion verantwortlich sind. AP2.1 Transfer des neuronalen Differenzierungssystems für die MEA Methode; AP2.2 Elektrophysiologische von aus Stammzellen differenzierten neuronalen Zellen nach kombinierter Strahlen- und Medikamenteneinwirkung; AP2.3 Elektrophysiologische und immunchemische Untersuchung von Neuronen/Mikroglia Ko-Kulturen nach kombinierter Strahlen- und Medikamenteneinwirkung.
Das Projekt "Teilprojekt G" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Universitätsklinikum, Klinik für Strahlentherapie, Arbeitsgruppe Strahlen-Immunbiologie durchgeführt. In dem Verbundprojekt GREWIS werden die genetische und die entzündungshemmende Wirkung von dicht ionisierender Strahlung, insbesondere von Radon untersucht. Neben Röntgen- und Alpha-Bestrahlung sowie Experimenten mit Ionen-Strahlen sollen Zellkulturen und Mäuse in einer Radon-Kammer exponiert werden, da die Radon-Exposition im Bereich des Strahlenschutzes wie in der Therapie entzündlicher Erkrankungen eine wesentliche Rolle spielt. Der Fokus des Teilprojektes G liegt auf der Analyse von immunologischen Gefahrensignalen und der Modulation der Entzündung in präklinischen Modellen und in Patienten mit entzündlichen Erkrankungen nach Therapie mit niedrigen Dosen von Röntgenstrahlung oder Radon. Ein Hauptziel ist der Vergleich des spezifischen Immunstatus von Patienten, welche mit Niedrigdosis-Strahlentherapie behandelt wurden mit solchen, welche in Radonbädern oder -stollen á-Strahlung exponiert wurden. Mittels Mehrfarbendurchflusszytometrie werden Immunzell(sub)populationen und deren Aktivierungsstatus im peripheren Blut der Patienten vor, während und nach der Exposition analysiert. Des Weiteren werden Monozyten des peripheren Blutes der Patienten ex vivo zu Makrophagen differenziert und deren funktionellen Aktivität (Phagozytose, Zytokinfreisetzungen, Vitalität) nach Exposition mit niedrig dosierter Strahlung unterschiedlicher Qualität bestimmt und verglichen. Das zweite Hauptziel ist die Aufdeckung der zellulären und molekularen Mechanismen, welche zur Verbesserung des Krankheitsverlaufes der chronischen Polyarthritis nach Exposition mit Röntgenstrahlung oder Radon führen. Hierfür werden hTNF-á transgene Mäusen, welche den humanen Tumornekrosefaktor-á (hTNF-á) exprimieren und somit eine chronische Polyarthritis entwickeln, verwendet. Ein Fokus der Tiermodelle ist ebenfalls die Analyse von immunmodulierenden Gefahrensignalen und Untersuchungen von Inflammationsgewebe, Osteoklasteninfiltration und Knorpeldestruktion in den Gelenken der Mäuse. Im Zell- und Tiermodellen wird somit die entzündungshemmende Wirkung von Radon und Niedrigdosis-Strahlentherapie mit molekularbiologischen Mitteln untersucht und mit Therapiedaten verglichen. GREWIS verfolgt einen neuen Ansatz: wissenschaftliche Techniken und Kenntnisse verschiedener Institute, auch von Fachleuten die bis jetzt keine klassische Strahlenbiologie betreiben, zusammen zu bringen und zu verschränken. Die wissenschaftlichen Arbeiten werden durch gemeinsame Forschungsseminare an der GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH und an den beteiligten Universitäten begleitet. Die interaktive Forschungsarbeit wird zu einem besseren Verständnis der Wirkung von Radon beitragen und die Auseinandersetzung von jungen Wissenschaftlern mit den vielseitigen Aspekten der Radonproblematik im Speziellen und der Niedrigdosisstrahlenexposition im Allgemeinen fördern.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Zoologie, Arbeitsgruppe Entwicklungsbiologie und Neurogenetik durchgeführt. Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung des Einflusses von Radonbehandlungen auf das cholinerge System. Dabei soll in erster Linie geklärt werden, inwieweit die Exposition mit ionisierender Strahlung die Expression und die Aktivität einzelner Komponenten des cholinergen Systems beeinflusst. Dafür sollen die Folgen der Exposition gegenüber unterschiedlichen Strahlenqualitäten wie Röntgen-, Ionen- und Alphastrahlung mit einer Radonexposition verglichen werden. Darüber hinaus soll untersucht werden, ob mögliche Wechselwirkungen zwischen Strahlung und dem cholinergen System zu einer Modifikation der Entzündungsreaktion im Körper von bestrahlten Patienten führt. Für dieses Projekt werden neben Wildtyp-Mäusen auch arthritische Mäuse und AChE-Knockout-Mäuse bestrahlt werden und im Anschluss daran die Expression und die Aktivität verschiedener Komponenten des cholinergen Systems untersucht werden. Zusätzlich dazu sollen ähnliche Untersuchungen in vitro an Osteoblasten, Makrophagen und Endothelzellen durchgeführt werden. Zuletzt werden aus den Extremitätenknospen der oben genannten Tiermodelle Micromass-Kulturen angelegt, mit deren Hilfe die Differenzierung von Knorpel- und Knochenzellen analysiert werden sollen. Alle in vitro durchgeführten Experimente werden zusätzlich in Anwesenheit von Inhibitoren des cholinergen Systems durchgeführt werden.
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