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Oxidativer Stress in Pflanzen: Die Bedeutung eines neu entdeckten Enzyms, der Alkylhydroperoxid Reduktase

Das Projekt "Oxidativer Stress in Pflanzen: Die Bedeutung eines neu entdeckten Enzyms, der Alkylhydroperoxid Reduktase" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bielefeld, Lehrstuhl für Stoffwechselphysiologie und Biochemie der Pflanzen durchgeführt. 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.

Effekte ultrafeiner Partikel auf oxidativen Stress und genomische Integrität

Das Projekt "Effekte ultrafeiner Partikel auf oxidativen Stress und genomische Integrität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IUF - Leibniz-Institut für umweltmedizinische Forschung GmbH durchgeführt. 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.

Nichtparasitaere Blattverbraeunungen bei Gerste - Schadwirkungen und Ursachen

Das Projekt "Nichtparasitaere Blattverbraeunungen bei Gerste - Schadwirkungen und Ursachen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Bodenkultur und Pflanzenbau durchgeführt. 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.

Einfluss des Zigarettenrauchens auf oxidative Veraenderungen der DNA

Das Projekt "Einfluss des Zigarettenrauchens auf oxidative Veraenderungen der DNA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wien, Universitätsklinik für Innere Medizin IV, AKH, Abteilung Arbeitsmedizin durchgeführt. 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.

Nachweis von 8-OHdG als relevanter Beanspruchungsparameter in der Arbeitswelt

Das Projekt "Nachweis von 8-OHdG als relevanter Beanspruchungsparameter in der Arbeitswelt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wien, Universitätsklinik für Innere Medizin IV, AKH, Abteilung Arbeitsmedizin durchgeführt. Ziel des Projektes war die Quantifizierung von 8-Hydroxydeoxyguanosin (8OHdG) im Harn. Dieses modifizierte Nukleosid stellt einen etablierten Biomarker fuer sauerstoffradikal-induzierte DNA-Schaeden dar und wird durch Endonukleasetaetigkeit eliminiert. Zusaetzlich zu der durch den normalen Stoffwechsel bedingten oxidativen Schaedigung der DNA und der endogenen Disposition koennen auch exogene Faktoren eine wichtige Rolle bei oxidativem Stress spielen. Viele chemische oder physikalische Einfluesse fuehren entweder direkt zur Bildung von Sauerstoffradikalen oder beeintraechtigen die natuerlichen Abwehrfunktionen gegen oxidative Belastung. Bereits geringe Aenderungen koennten das Ausmass an oxidativen Schaeden beeinflussen, da die Belastung durch Radikale gross ist gegenueber jener durch andere Schadstoffe. Fuer die Analyse von 8OHdG wurde im Rahmen einer Diplomarbeit ein Verfahren mittels HPLC und elektochemischer Detektion entwickelt. Die Probenvorbereitung konnte durch eine zweistufige Festphasenextraktion optimiert werden, und die Nachweisgrenze der Methode von 100 fmol liegt deutlich unter der Menge von 3 - 6 pmol 8OHdG in den analysierten Harnproben. Mit der Erstellung des Messverfahrens wurden u. a. die Aspekte der Reproduzierbarkeit zwischen und innerhalb von Messserien, Stabilitaet der Kontrollproben und der Einfluss der Aufbewahrung abgeklaert. In diesem Projekt wurden 34 Sportler untersucht, deren mittlere 8OHdG- Ausscheidung mit 1.7 mol/mol Kreatinin nicht signifikant von der Kontrollguppe abwich. Zahlreiche Arbeiten ueber 8OHdG als Parameter fuer oxidativen Stress bestaetigen inzwischen die Bedeutung dieses Pathomechanismus. Das Wirkungsspektrum reaktiver Sauerstoffspezies erscheint immer komplexer und reicht von normalen degenerativen Prozessen ueber Krebs bis hin zur Entstehung neuronaler Erkrankungen. Mit der Methode der Quantifizierung von 8OHdG im Harn soll in Folgeuntersuchungen auf das oxidative Stressniveau verschiedener exponierter Personengruppen eingegangen werden.

Untersuchung von 8 OHdG bei quarzstaubbelasteten Arbeitnehmern und Silikosepatienten

Das Projekt "Untersuchung von 8 OHdG bei quarzstaubbelasteten Arbeitnehmern und Silikosepatienten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wien, Universitätsklinik für Innere Medizin IV, AKH, Abteilung Arbeitsmedizin durchgeführt. 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.