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Molekulare Signaturen von kombinierten Schadstoffwirkungen bei Lungenkrebs - Vorhaben 3607S04528

Ziel dieses Vorhabens ist die Untersuchung von molekularen Signaturen für Lungenkrebs im Tumorgewebe von Uranbergarbeitern in Abhängigkeit von Strahlung, Arsenbelastung, Silikose und Zelltyp mittels statistischer Klassifikationsverfahren. Insgesamt konnten 147 nach Expositionshöhe und Zelltyp ausgewählte Lungenkrebsfälle aus dem Wismut-Sektionsarchiv gezogen werden. Von 30 anhand von Literaturstudien ausgewählten Kandidatenproteinen konnten 22 Proteine erfolgreich immunhistochemisch bestimmt werden. Aufgrund der begrenzten Materialeigenschaften (paraffin-eingebettete Archivproben mit langwährender Formalinfixierung) konnten keine array-basierten Verfahren eingesetzt werden. Für jeden einzelnen Marker und für das Set aller Marker wurden die Klassifikationseigenschaften für die entsprechenden molekularen Signaturen ermittelt. In dieser Klassifikationsanalyse konnte gezeigt werden, dass der im Zytoplasma lokalisierte Hypoxia-Inducible Factor-1α HIF1A und der nukleäre Marker NKX2-1 eine hinreichend gute Diskriminierung der drei wichtigsten Zelltypen von Lungenkrebs ermöglichen. Es ließen sich jedoch mit den ausgewählten und erfolgreich etablierten Markern keine Signaturen von Exposition oder Silikose in den Tumoren nachweisen. Aus anderen Untersuchungen mit dem Wismut-Sektionsarchiv zeigte sich, dass Silikose und Exposition mit einer Verschiebung der Anteile der Subtypen assoziiert sind. Dieses Ergebnis ist unter dem Gesichtspunkt, dass bei der Krebsentstehung Schlüsselprozesse der Lungenentwicklung rekapituliert werden, verständlich. Die Organentwicklung ist sehr präzise ‚programmiert‘. Bestimmte Stammzellkompartimente erhalten danach zwar expositionsabhängig Signale zur Geweberegeneration, jedoch läuft demnach die Geweberegeneration nach einem relativ festen Programm ab. Bei der Krebsentstehung sind diese Regenerationsprozesse gestört, jedoch das ist Ausmaß der Störung nicht anhand der hier ausgewählten Marker erkennbar. Die Studie konnte die Geeignetheit der Archivproben für immunhistochemische Expressionsanalysen von zahlreichen Proteinen demonstrieren. Im Rahmen der 22 auswertbaren Proteine war es möglich, eine gute Zuordnung von Tumorsubtypen zu erreichen. Die Markerfärbungen deuten auf den aberranten Ablauf von „Standardprogrammen“ der Lungenentwicklung im Krebsgewebe hin.

Technologieprogramm Bergbau, 'Untersuchungen auf dem Gebiet der Staub- und Silikoseforschung'

Das Projekt "Technologieprogramm Bergbau, 'Untersuchungen auf dem Gebiet der Staub- und Silikoseforschung'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Essen, Fachbereich 14 Medizin, Institut für Hygiene und Arbeitsmedizin durchgeführt.

Untersuchungen zur spezifischen Schaedlichkeit von Grubenstaeuben aus dem deutschen und europaeischen Steinkohlenbergbau

Das Projekt "Untersuchungen zur spezifischen Schaedlichkeit von Grubenstaeuben aus dem deutschen und europaeischen Steinkohlenbergbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 08 Biologie, Chemie und Geowissenschaften, Institut für Angewandte Geowissenschaften durchgeführt. Die spezifische Schaedlichkeit von Steinkohlegrubenstaeuben ist neben der Staubbelastung der Bergleute die wesentlichste Einflussgroesse fuer das Risiko einer Pneumokoniose-Erkrankung. Die wechselnden Krankheitserscheinungen haengen in erster Linie von der Zusammensetzung der Mineralstaeube und von der Beschaffenheit der Quarzpartikel ab. Zelltoxisch wirksam ist nur die unverwachsene nichtmaskiertefreie Quarzoberflaeche. Zu ihrer Bestimmung werden phasenkontrastmikroskopische, elektronenmikroskopische, Esca- und Auger-Untersuchungen durchgefuehrt und mit einem neu entwickelten Mess- und Auswerteverfahren die Abhaengigkeit der Oberflaechenaciditaetsverhaeltnisse von der LDH-Zytotoxizitaet bestimmt. Darueber hinaus wird die Beeinflussung der Oberflaechenaciditaet durch die Anionengehalte insbesondere durch Sulfat und der Einfluss nicht lagerstaettentypischer hydraulischer Baustoffmaterialien untersucht.

Molekulare Signaturen von kombinierten Schadstoffwirkungen bei Lungenkrebs

Das Projekt "Molekulare Signaturen von kombinierten Schadstoffwirkungen bei Lungenkrebs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Berufsgenossenschaftliches Forschungsinstitut für Arbeitsmedizin durchgeführt. Das Vorhaben 'Molekulare Signaturen von kombinierten Schadstoffwirkungen bei Lungenkrebs(3607S04528)' konnte die generelle Geeignetheit der Archivproben für immunhistochemische Expressionsanalysendemonstrieren. Ziel war eine entsprechende Untersuchung mit der immunhistochemischen Bestimmungvon 22 Kandidatenproteinen. Dazu wurde eine stratifizierte Zufallsstichprobe von 147 Gewebeblöckennach häufigen histologischen Subtypen (Adenokarzinom, Plattenepithelkarzinom, kleinzelliges Karzinom)und Gefahrstoffbelastung (hohe und niedrige Radon- bzw. Arsenexposition) aus dem WISMUT-Sektionsarchiventnommen. Die komplexen Untersuchungsergebnisse wurden mit verschiedenen Klassifikationsverfahren ausgewertet. Es konnte gezeigt werden, dass der im Zytoplasma lokalisierte Hypoxia-Inducible Factor-1 alpha (HIF1A) und der nukleäre Marker NKX2-1 eine gute Diskriminierung der drei Tumorzelltypen ermöglichen. Esließen sich jedoch mit den ausgewählten 22 Markern keine Signaturen von Expositionsart oder Silikose in denTumoren nachweisen. Dieses Ergebnis ist unter dem Gesichtspunkt, dass Schlüsselprozesse der Lungenentwicklungbei der Krebsentstehung rekapituliert werden, verständlich, da diese sehr präzise 'programmiert'sind. Dieses Ergebnis weist darauf hin, dass Stammzellkompartimente zwar durch eine Exposition Signalezur Geweberegeneration erhalten, jedoch dass dann die Geweberegeneration nach einem festen molekularenProgramm abläuft. Bei der Krebsentstehung sind diese Prozesse zwar gestört, jedoch ist nicht anhandder hier ausgewählten Marker erkennbar, dass diese Störung mit einer Schadstoff-typischen 'molekularen Signatur'charakterisiert werden kann.

Lungenkrebsrisiko bei Uranbergarbeitern - Welchen Einfluß hat die zusätzliche Belastung durch Quarz- und Asbeststaub?

Das Projekt "Lungenkrebsrisiko bei Uranbergarbeitern - Welchen Einfluß hat die zusätzliche Belastung durch Quarz- und Asbeststaub?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin durchgeführt. Über den monokausalen Zusammenhang zwischen einer Radonexposition und dem Lungenkrebs bzw. zwischen einer Exposition gegenüber silikogenen Stäuben und Lungenkrebs gibt es schon eine Reihe an wissenschaftlichen Erkenntnissen. Über die Wechselwirkungen verschiedener beruflicher Noxen gibt es, wie auch in diesem Falle, bisher jedoch nur sehr spärliche bzw. gar keine Informationen. In den Berufskrankheitenverfahren ist, dem in der BK-Verordnung implizit angenommenen monokausalen Zusammenhang zwischen beruflicher Exposition und Berufskrankheit Rechnung tragend, auch nur die Entschädigung des Versicherten nach einer BK-Ziffer möglich. Nach dem BSG-Urteil vom 12.06.1990 (2 RU 14/90) wird jedoch in Zukunft eine BK-Entschädigung auch dann möglich sein, wenn jeweils die einzelne Noxe für sich allein zwar noch keine versicherungsrechtlich ausreichende Kausalität für die Entstehung der Erkrankung anbringt, wohl aber im gemeinsamen Zusammenwirken. Für die praktische Umrechnung dieses Urteils bedarf es somit noch einer Reihe von wissenschaftlichen Untersuchungen. Im Rahmen einer Fall-Kontroll-Studie mit detaillierten Angaben zur Arbeits- und Raucheranamnese der Probanden wird gegenwärtig im GSF-Institut für Epidemiologie das Lungenkrebsrisiko durch Radon-Folgeprodukte (RnFP) abgeschätzt. Unter Hinzunahme der Informationen, die sich aus den Silikose-Akten und vor allem aus den im GDAW archivierten Röntgenbildern gewinnen lassen, kann der Forschungsansatz auch auf Wechselwirkungen zwischen RnFP einerseits und Quarzstaub sowie Asbest andererseits erweitert werden. Das kanzerogene Risikopotential von Quarzstaub wird gegenwärtig auch international sehr heiß diskutiert. Ziel des Projektes ist es, das Lungenkrebsrisiko durch ein kombinierte Wirkung von RnFP Quarzstaub und Asbest quantitativ zu beschreiben. Die umfassenden probandenbezogenen Daten, die sowohl aus persönlichen Angaben des Probenden als auch aus den Unterlagen des GDAW stammen, bieten möglicherweise darüber hinaus die Chance, zwischen einem multiplikativen und einem additiven Modellansatz zu differenzieren.

Staub- und Silikosebekämpfung XVII - Verbesserung der Arbeitsumweltbedingungen unter neuen Rahmenbedingungen -

Das Projekt "Staub- und Silikosebekämpfung XVII - Verbesserung der Arbeitsumweltbedingungen unter neuen Rahmenbedingungen -" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Montan Technologie GmbH durchgeführt. Zielsetzung: Ziel ist der bestmögliche Schutz der Beschäftigten vor Berufskrankheiten. Dies ist nicht mehr allein die Silikose, sondern inzwischen auch die chronische Bronchitis. Auch die Krebserkrankung (Lungenkrebs) ist gegebenenfalls in Betracht zu ziehen. Ein weiteres Ziel ist die Erforschung der Bedeutung der Entzündungsreaktion und Fibröse für die Entstehung von Lungenkrebs. Arbeitsprogramm: I. AP: Staubbekämpfung: - Untersuchungen zur Verringerung der Staubentstehung und Staubbelastung durch technische Maßnahmen der Staubbekämpfung. - Untersuchungen in den Jahren 2000-2002 gemäß Arbeitsprogramm der 'Arbeitsgemeinschaft Staub- und Silikosebekämpfung Nordrhein-Westfalen' gemäß der Beschlußfassung auf der Sitzung am 20.08.1999. II. AP: Biologische Wirkung von Staub: - Untersuchungen zur Wirkung von Grubenstäuben auf den Menschen. - Untersuchungen in den Jahren 2000-2002 gemäß Arbeitsprogramm der 'Arbeitsgemeinschaft Staub- und Silikosebekämpfung Nordrhein-Westfalen' gemäß der Beschlußfassung auf der Sitzung am 20.08.1999.

Untersuchungen auf dem Gebiet der Staub- und Silikosebekaempfung

Das Projekt "Untersuchungen auf dem Gebiet der Staub- und Silikosebekaempfung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Düsseldorf, Medizinisches Institut für Umwelthygiene durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Klaerung von Wirkungsmechanismen bei der Silikoseentstehung durch in vivo und in vitro Untersuchungen. In diesem Zusammenhang sollen insbesondere Untersuchungen zur Rolle des Immunsystems beim Menschen im Vordergrund stehen, wobei der Suche nach fruehen und spezifischen Markern eine besondere Bedeutung zukommt. Die Hypothese, das spezielle Zytokine bei der Entstehung und Progression von Silikose beteiligt sind, wird anhand von Fall-Kontroll-Studien und mit Hilfe der in vitro Vollblutkultur geprueft.

Bestimmung des Gehalts an faserfoermigen Staeuben in der Luft und in den Lungen verstorbener Personen

Das Projekt "Bestimmung des Gehalts an faserfoermigen Staeuben in der Luft und in den Lungen verstorbener Personen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Düsseldorf, Medizinisches Institut für Umwelthygiene durchgeführt.

Immuntoxische Wirkungen von Asbestfasern und neueren mineralischen Ersatzfasern auf die Funktion von Makrophagen und Lymphozyten

Das Projekt "Immuntoxische Wirkungen von Asbestfasern und neueren mineralischen Ersatzfasern auf die Funktion von Makrophagen und Lymphozyten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Marburg, Institut für Immunologie durchgeführt. Das laengere Einatmen von Staub kann zu schweren Lungenerkrankungen mit chronischer Entzuendung, Versteifung des Gewebes und gehaeuftem Auftreten von Tumoren fuehren. Bekannte Krankheitsbilder sind die Silikose und Asbestose. Weitgehend unbekannt sind noch die Auswirkungen der mineralischen Ersatzfasern fuer Asbest wie Glaswolle, Keramikfasern und Steinwolle, die nicht nur am Arbeitsplatz, sondern vermehrt im Wohnbereich eingesetzt werden. Im Vordergrund des beantragten Forschungsprojektes stehen vergleichende Untersuchungen zwischen Asbest und Ersatzfasern in einem tierexperimentellen Modell-System. Nach Faserstaub-Exposition wird die lokale, regionale und systemische Immun-Reaktivitaet ueberprueft werden. Verlaessliche Daten koennen durch diese Untersuchung gewonnen werden, um das Gefaehrdungspotential der verschiedenen Fasern im Hinblick auf Stoerung der Immunitaet und moegliche Tumorentwicklung abzuschaetzen.

Characterization of the specific toxicity of mine dust (pneumoconiosis)

Das Projekt "Characterization of the specific toxicity of mine dust (pneumoconiosis)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DMT-Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH durchgeführt. Objective: The research aims to evaluate the specific toxicity of mine dusts in individual coalfields and seams to specify preventative measures against pneumoconiosis and to set scientifically-based exposure thresholds, while allowing for differences in individual mines and seams. General Information: Work will concern the analysis of biochemical, immunological and histochemical reactions to the inhalation of dust. The behaviour of macrophages in contact with the various sorts of particles will be investigated, from the initial membrane changes to alterations in metabolism and vitality after incubation of the particle. The dust particles which trigger very disparate reactions will be subjected to further in vivo fibrogenity tests in order to obtain a complete picture of the cytotoxic and fibrogenic properties of the dusts in question . The results of these tests will be used to verify the direct relationship between the type of mine and incidence of silicosis among miners either temporarily or permanently employed in these mines. METHODS AND MEANS BY WHICH THE AIMS ARE TO BE ACHIEVED Changes in metabolism as such can be identify via the changes in energy transformation, as indicated by glucose consumption and lactate formation . The long-term effects of dust on lung tissue will be studied in its various phases using immunological and biological tests and a conventional transmission electronic microscope. The correlation between in vitro and in vivo data and incidence of pneumoconiosis will be studied in the different coalfields using epidemiological methods to establish the reliability of exposure thresholds.

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