Das Projekt "Untersuchungen zum Nachweis von genotoxischen Umweltschadstoffen mit der Einzelzell-Gelelektrophorese an menschlichen Zellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Ulm, Abteilung Klinische Genetik durchgeführt. Die Einzelzellgelelektrophorese (SCG-Technik) ist der zur Zeit empfindlichste Kurzzeittest zum Nachweis genotoxischer Substanzen in einzelnen Zellen. Diese schnelle und empfindliche Methode eignet sich zur direkten Quantifizierung von DNA-Schaeden und DNA-Reparatur in individuellen Zellen in vitro und in vivo. (Neben seiner hohen Empfindlichkeit hat dieser Test gegenueber anderen den Vorteil, dass DNA-Schaeden in Einzelfaellen von Zellkulturen oder Geweben nachgewiesen werden koennen. Es eignen sich sowohl profilierende als auch nicht-profilierende Zellen und es werden nur wenige Zellen fuer den Test benoetigt.) Fuer die Zukunft zeichnet sich ein vielversprechender Einsatz dieser Methode im Biomonitoring ab. Das hier geplante Projekt soll zur Validierung der Methode beitragen und die Basis fuer die Interpretation von in vivo-Befunden liefern. Menschliche Lymphozyten und Fibroblasten sollen in vitro mit mutagenen Kanzerogenen behandelt werden. Dabei sollen Substanzen eingesetzt werden, die sich im Spektrum der induzierten DNA-Schaeden und der durch sie aktivierten Reparaturprozesse unterscheiden. Es soll untersucht werden, wie lange die induzierten Schaeden durch die SCG-Technik in profilierenden Zellen nachgewiesen werden koennen. Darueber hinaus soll geklaertwerden, welchen Einfluss Metalle auf die Haeufigkeit und die Persistenz dieser Schaeden haben. Die Untersuchungen koennen Hinweise darauf liefern, ob kanzerogene Metallverbindungen die Reparatur induzierter DNA-Schaeden behindern und auf diese Weise einen indirekten genotoxischen Effekt haben. Es wurden Untersuchungen mit der Einzelzellgelelektrophorese (SCG-Test oder Comet Assay) durchgefuehrt, um Aufschluesse ueber einen Einsatz dieser Methode im Rahmen von Biomonitoring-Studien zu erhalten. Fruehere Untersuchungen hatten gezeigt, dass der SCG-Test eine sehr sensitive Methode zum Nachweis eines breiten Spektrums von DNA-Schaeden in vivo und in viotro ist. Im Rahmen dieses Projektes konnte zum ersten Mal nachgewiesen werden, dass starke koerperliche Belastung zu DNA-Veraenderungen fuehrt, die mit dem SCG-Test erfasst werden koennen. Ein Mehrstufentest auf dem Laufband fuehrte zu einer deutlichen Zunahme von DNA-Strangbruechen in Leukozyten. Dieser Effekt trat mit zeitlicher Verzoegerung auf und betraf die Mehrzahl der untersuchten Zellen. Da eine Zunahme von DNA-Schaeden nur nach starker koerperlicher Belastung unter anaeroben Stoffwechselbedingungen auftrat, wurde oxidativer Stress als Ursache vermutet. Tatsaechlich konnten die Autoren zeigen, dass die Einnahme von Vitamin E vor dem Lauf den DNA-schaedigenden Effekt verhindert. Diese Ergebnisse geben einen wichtigen Hinweis auf die Bedeutung freier Radikale als Ursache der DNA-Schaedigung nach koerperlicher Belastung. In einer ersten Populationsstudie mit dem SCG-Test konnte nachgewiesen werden, dass Muelldeponiearbeiter gegenueber einem Kontrollkollektiv vermehrt DNA-Effekte im SCG-Test aufweisen...