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Adult Littorina littorea were collected from the intertidal zone of Helgoland (North Sea, Germany; 54°11′ N, 7°53′ E) during November 2023 and June 2024 to investigate physiological and behavioral responses to acute warming. After collection, the organisms were transported to the Alfred Wegener Institute in Bremerhaven, Germany, and acclimated for two weeks to season-specific temperatures representative of winter (10 °C) and summer (16 °C) in aquarium systems containing filtered, recirculating, and continuously aerated seawater at a salinity of 33. Animals were fed Fucus vesiculosus ad libitum throughout the acclimation period. Following acclimation, individuals were exposed to a continuous warming ramp from the respective seasonal acclimation temperature to 34 °C at a rate of 1.5 °C h⁻¹. Samples were collected at predefined temperature intervals between 10 and 34 °C for winter-acclimated animals and between 16 and 34 °C for summer-acclimated animals.The dataset contains behavioral, metabolomic, and biochemical measurements obtained from snails at the respective experimental temperatures. Behavioral observations include the time required for antenna extension and the initiation of locomotion. Metabolomic data were obtained from whole-body soft-tissue extracts using proton nuclear magnetic resonance spectroscopy using the ultra-shielded vertical 9.4 T NMR spectrometer (Advance III HD 400 WB, Bruker-BioSpin GmbH, Germany), with a 1.7 mm triple tuned 1H-13C-15N NMR probe and a Carr-Purcell-Meiboom-Gill sequence (Bruker protocol cpmgpr1d, TOPSPIN 3.5, Bruker GmbH, Germany) with water suppression. Biochemical measurements comprise heat shock protein 70 abundance and catalase activity determined from whole-body tissue homogenates. The data were collected to characterize temperature-dependent physiological and behavioral responses of L. littorea across seasons and to identify thermal thresholds during acute warming exposure.
Die zunaechst aus Saeugetieren und Pilzen beschriebene Alkylhydroperoxid Reduktase ist in photoautotrophen Organismen in Chloroplasten lokalisiert. Sie dient dort offenbar der Entgiftung von Alkylhydroperoxiden, die als Nebenprodukte der Lipidsynthese und als Folge der Photochemie entstehen und ueber groessere Distanzen hinweg oxidativen Schaden bewirken koennen. Gegenstand dieses Vorhabens ist die Analyse der biochemischen und genetischen Regulation der Alkylhydroperoxid Reduktase. Inzwischen liegen transgene Suppressionsmutanten von Arabidopsis thaliana und der Blaualge Synechocystis vor, die eine erhoehte Stress-, vor allem Lichtempfindlichkeit aufzeigen.
Objective: Engineered Nanoparticles (ENP) are increasingly produced for use in a wide range of industrial and consumer products. Yet it is known that exposure to some types of particles can cause severe health effects. Therefore it is essential to ascertain whether exposure to ENP can lead to possible health risks for workers and consumers. We have formed a consortium of well-known scientists from European Universities and Research Institutes, with over 100 publications in the field of Nanotoxicology. Our aim is to develop an approach for the Risk Assessment of ENP (ENPRA). Our objectives are: (i) to obtain a bank of commercial ENP with contrasting physico-chemical characteristics and measure them; (ii) to investigate the toxic effects of ENP on 5 (pulmonary, hepatic, renal, cardiovascular and developmental) target systems and 5 endpoints (oxidative stress, inflammation; immuno-toxicity; fibrogenecity; genotoxicity) using in vitro animal/human models; (iii) to validate the in vitro findings with a small set of carefully chosen in vivo animal experiments; (iv) to construct mathematical models to extrapolate the exposure-dose-response relationship from in vitro to in vivo and to humans; (v) to use QSAR like models to identify the key ENP characteristics driving the adverse effects; (vi) to implement a risk assessment of ENP using the Weight-of-Evidence approach; (vii) to disseminate our findings to potential stakeholders. To harmonise the research activities between our EU group and the US, we have established links with scientists from US Universities (Duke, Rochester) and Government Agencies (NIH/NIEHS, NIOSH and EPA) with on-going research in Nanotoxicology. Our objectives here are: (vii) to share information and agree on experimental protocols; (viii) to avoid duplication of work; (ix) to further validate the findings of this proposed study.
Hinsichtlich der Exposition gegenüber PM (engl.: particulate matter) werden ultrafeine Partikel aus Verbrennungsprozessen (z.B. Verkehr, Industrie, Hauswärmeerzeugung) als die gesundheitsgefährdendste Partikelfraktion in der Umwelt angesehen; Diese umweltrelevanten ultrafeinen Partikel (UP) werden als bedeutende Umweltquelle exogener reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) betrachtet und mit der Induktion von zellulärem oxidativen Stress und Entzündung in Verbindung gebracht. Studien zur Verifizierung der Hypothese, dass eine umweltrelevante Exposition ultrafeiner Umweltpartikel über oxidativen Stress zu genomischer Instabilität von Zielzellen im Respirationstrakt führt, wurden bislang nicht durchgeführt. Aufgabe dieses Projektes ist, die Fähigkeit UP zur Induktion von oxidativem Stress und den damit verbundenen Antworten hinsichtlich der genomischen Integrität in vivo zu bestimmen. Die spezifischen Ziele der Studie sind: - die Fähigkeit inhalierter UP zur Ausbildung von oxidativem Stress in Abhängigkeit Von ihren chemischen Charakteristika zu untersuchen und - die Effekte inhalierter ultrafeiner Partikel auf DNA-Schädigung und -Reparatur zu analysieren. Mit der Studie wird ein Beitrag zum Verständnis der molekularen Mechanismen, die in mögliche gesundheitliche Beeinträchtigungen durch die ultrafeine Komponente von Umweltpartikeln involviert sind, erwartet. Konkret werden die Untersuchungen zu den Effekten auf die DNA-Integrität Hinweise zur Bedeutung von UP aus Verbrennungsprozessen für damit verbundene chronische Erkrankungen (insbesondere Tumoren und Gewebeumbau) erbringen. Die kombinierte vor-Ort-Exposition mit eingehender Partikelcharakterisierung ermöglicht eine detaillierte Verbindung zwischen experimentellen, epidemiologischen und analytischen Daten ultrafeiner Partikel in unserer Umwelt. Schließlich werden unsere Daten auch einen Beitrag leisten zur Entwicklung verbesserter Messstrategien von PM.
In vielen Organismen erfolgt die Biotransformation der cyanobakteriellen Microcystine über die Konjugation an Glutathion. Während der weiteren Biotransformationsprozesse, in welchen das Glutathionkonjugat weiter abgebaut wird, kann es zur Entstehung reaktiver Sauerstoffspezies kommen. Diese aktivieren ein antioxidatives Abwehrsystem, und es werden Enzyme wie die Superoxiddismutase, Katalase, Glutathionperoxidase in ihrer Aktivität gesteigert. Auch der Ascorbat-Glutathion Kreislauf wird beeinflusst. Während der Exposition von Ceratophyllum demersum konnte die Bildung eines Microcystin-LR Glutathionkonjugates nachgewiesen werden, ebenso die Aktivierung von löslichen und mikrosomalen Glutathion STransferasen, die Beeinflussung des Glutathionpools, sowie, die Aktivierung verschiedenster antioxidativer Enzyme.
This project aims to identify suitable early toxicology indicator for nanoparticle and elucidation of major parameters governing nanoparticles cyto-toxicology with a focus on oxide nanoparticles.
Dieser Überblick beginnt mit der Beschreibung quantitativer Verhältnisse zwischen toter (Detritus, Huminstoffe) und lebender organischer Biomasse in verschiedenen Ökosystemen. In den meisten Binnengewässern stammt die größte HS-Menge aus der terrestrischen Umgebung und sind Lignin- Abbauprodukte. Trotz der großen Mengen von Huminstoffen (HS) in den Ökosystemen ist das Wissen über die ökologische Bedeutung dieser Stoffe gering und voll von alten, immer wiederholten Paradigmen. So hält man HS für inert oder zumindest refraktär und zu groß, um von aquatischen Organismen aufgenommen zu werden. In diesem Überblick zeige ich, dass HS aufgenommen werden und danach sowohl indirekt als auch direkt mit aquatischen Organismen interagieren und so Biozönosen strukturieren können. Relativ gut untersucht ist inzwischen die alimentierende Funktion von allochthonen HS, die nach Belichtung kurzkettige Fettsäuren freisetzen, die als Substrat für mikrobielles Wachstum dienen. Dies ist ein indirekter Effekt. Mikroben ihrerseits sind Nahrung für mixotrophe Algen und heterotrophes Zooplankton. Deshalb sind nicht-eutrophierte Gewässer netto-heterotroph: die Atmung übersteigt die Photosynthese. Weiterhin zeigen Modellkalkulationen, dass nur eine sehr geringe Menge der terrestrischen Primärproduktion ausreicht, die Netto-Heterotrophie in Gewässern sicherzustellen. Jüngste Arbeiten zeigen auch, dass durch die stöchiometrische Zusammensetzung der Bakterien die maximale Planktonproduktion geringer ist, wenn Bakterien und nicht Algen der Beginn der Nahrungskette sind. Ebenfalls kürzlich wurden verschiedene direkte Effekte von HS auf aquatische Organismen gefunden. Hierzu gehören: Induktion von Chaperonen (stress shock proteins), Modulation der Biotransformationsenzyme, Modulation (überwiegend Hemmung) der photosynthetischen Sauerstofffreisetzung durch aquatische Pflanzen, Entwicklung eines internen oxidativen Stresses, Modulation der Nachkommenzahl im Nematoden Caenorhabditis elegans, Feminisierung bei Fischen und Amphibien, Interferenz innerhalb des Schilddrüsensystems und Wirkung als Lockstoff. Bei diesen Effekten sind wir noch in der Phase, die verschiedenen physiologischen, biochemischen und molekular- biologischen Effekte zu identifizieren. Deshalb sind die ökologische und ökophysiologische Signifikanz noch relativ unklar. Gleichwohl beeinflussen die HS sowohl Individuen als auch Gemeinschaften und ganz Ökosysteme, ein Einfluss, der mit dem von Nährstoffen vergleichbar ist.
Es geht um die Bestaetigung folgender Arbeitshypothesen: Die Blattverbraeunungen gehen auf einen Lichtstress zurueck, der nichtangepasste Pflanzen (nach einer Regenperiode) trifft, und Ertragsverluste von ca. 20 Prozent verursachen kann. Entscheidend ist das physiologische Blattalter. Mineralstoffmangel (Magnesium, Schwefel) verstaerkt das Schadgeschehen. Die Gerstensorten und -zuchtstaemme sind ueber diesem oxidativen Stress unterschiedlich empfindlich. - Verschiedene Fungizidwirkstoffe stimulieren das antioxidative Schutzsystem der Pflanzen; ihre Wirkung wird differenziert vom Anwendungstermin.
Rauchen stellt eine moegliche Quelle fuer oxidativen Stress dar. Waessrige Loesungen von Zigarettenteer konsumieren Sauerstoff und produzieren eine Reihe von aktivierten Sauerstoffstufen. Reaktive Sauerstoffspezies im Zigarettenrauch fuehren zur Bildung von 8OHdG an isolierter DNA und in Zellkultur. Im Rahmen des Projektes soll mit dem Verfahren der HPLC-EC der Einfluss des Rauchens auf die renale 8OHdG- Ausscheidung zur Bewertung von oxidativen DNA-Schaedigungen untersucht werden. Dazu muessen intra- und interindividuelle Variabilitaeten sowie Gruppenmittelwertsdifferenzen der 8OHdG-Exkretion bei Rauchern und Nichtrauchern ermittelt werden. Ein Nachweis von Gruppenunterschieden hat direkte Implikationen fuer praeventive Massnahmen bei Rauchem, wie z. B. die Anwendung von Antioxidantien.
Die fibrogene Wirkung von Quarzstaub soll auf die Wirkung von Sauerstoffradikalen zurueckgehen. Der Vorgang der quarzstaubvermittelten Sauerstofftoxizitaet ist nicht geklaert. Die oxidative Belastung koennte auf einer Beeinflussung von Enzymsystemen beruhen, die normalerweise Sauerstoffradikale entgiften. Das Projektvorhaben zielt auf die Pruefung, ob eine vermehrte biologische Wirkung von Sauerstoffradikalen einen pathogenetischen Faktor bei der Silikose darstellt, ab. Bei der positiven Bestaetigung dieser Frage wuerde sich ein neuer Ansatz fuer ein erweitertes und verbessertes Praeventionskonzept an Arbeitsplaetzen mit Silikoserisiko ergeben. Untersucht werden jeweils 50 Probanden mit Quarzstaubexposition und Silikose sowie solche mit vergleichbarer Exposition ohne Silikose. Die Kollektive werden nach Moeglichkeit altersgemacht, und von den Probanden werden die wichtigsten anamnestischen Gesundheitsdaten erhoben. Gemessen wird 8-Hydroxydeoxyguanosin (8 OHdG) als Parameter einer oxidativen Schaedigung der DNA. Zusaetzlich zur Untersuchung der renalen Eliminierung von 8OHdG im Harn und der Bestimmung oxidativer DNA- Schaeden auf zellulaerer Ebene mittels HPLC-EC soll bei 25 aktiv taetigen Arbeitnehmern auch der Immunstatus im induzierten Sputum untersucht werden.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 10 |
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| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 1 |
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| License | Count |
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| Offen | 11 |
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| Boden | 8 |
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