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Holi colours contain PM10 and can induce pro-inflammatory responses

Background<BR>At Holi festivals, originally celebrated in India but more recently all over the world, people throw coloured powder (Holi powder, Holi colour, Gulal powder) at each other. Adverse health effects, i.e. skin and ocular irritations as well as respiratory problems may be the consequences. The aim of this study was to uncover some of the underlying mechanisms.<BR>Methods<BR>We analysed four different Holi colours regarding particle size using an Electric field cell counting system. In addition, we incubated native human cells with different Holi colours and determined their potential to induce a pro-inflammatory response by quantifying the resulting cytokine production by means of ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) and the resulting leukocyte oxidative burst by flow cytometric analysis. Moreover, we performed the XTT (2,3-Bis-(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-2H-tetrazolium-5-carboxanilide) and Propidium iodide cytotoxicity tests and we measured the endotoxin content of the Holi colour samples by means of the Limulus Amebocyte Lysate test (LAL test).<BR>Results<BR>We show here that all tested Holi colours consist to more than 40 % of particles with an aerodynamic diameter smaller than 10 ìm, so called PM10 particles (PM, particulate matter). Two of the analysed Holi powders contained even more than 75 % of PM10 particles.<BR>Furthermore we demonstrate in cell culture experiments that Holi colours can induce the production of the pro-inflammatory cytokines TNF-á(Tumor necrosis factor-á), IL-6 (Interleukine-6) and IL-1â(Interleukine-1â). Three out of the four analysed colours induced a significantly higher cytokine response in human PBMCs (Peripheral Blood Mononuclear Cells) and whole blood than corn starch, which is often used as carrier substance for Holi colours. Moreover we show that corn starch and two Holi colours contain endotoxin and that certain Holi colours display concentration dependent cytotoxic effects in higher concentration. Furthermore we reveal that in principle Holi colours and corn starch are able to generate an oxidative burst in human granulocytes and monocytes. In Holi colour 1 we detected a fungal contamination.<BR>Conclusions<BR>Some of the observed unwanted health effects of Holi colours might be explained by the high content of PM10 particles in conjunction with the possible induction of a pro-inflammatory response and an oxidative leukocyte burst.<BR>Quelle: http://occup-med.biomedcentral.com

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt am Main, Zentrum der Radiologie, Klinik für Strahlentherapie und Onkologie durchgeführt. Das OLCIR Konsortium umfasst vier Forschungsgruppen aus drei Institutionen mit exzellenter Expertise in ihren Spezialgebieten der Strahlenforschung. Im Zuge einer langjährigen Zusammenarbeit haben sich starke synergistische Effekte zwischen den einzelnen Arbeitsgruppen herausgebildet, die die Bearbeitung von hochkomplexen, fachgebietsübergreifenden wissenschaftlichen Fragestellungen ermöglichen und die von keiner der teilnehmenden Gruppen unabhängig voneinander hätten untersucht werden können. OLCIR konzentriert sich auf die zelluläre Antwort auf durch ionisierende Strahlung (IR) induzierte DNA Doppelstrangbrüche (DSBs). Die grundlegende Hypothese ist, dass genetische Veränderungen, die die DNA-Reparatur und damit die Reaktion eines Individuums auf IR oder eines Tumors auf die Strahlentherapie beeinflussen, identifiziert werden müssen, um an beiden Fronten Erfolge erzielen zu können. Ein Schwerpunkt liegt hierbei auf der Rolle der Prozessierung von DSBs und der dadurch initiierten DNA-Schadensantwort (DDR) in der Strahlenempfindlichkeit von Tumorzellen. Speziell soll untersucht werden: 1. Der Mutations- und Expressionsstatus der Gene Liver Kinase B1 (LKB1) und MYC; 2. Die hohe genomische Instabilität/Mutationslast des kleinzelligen Lungenkarzinoms (SCLC) in Zusammenhang mit dem Verlust von TP53 und RB1; 3. Die Zielstruktur-Relevanz von Survivin, das im Tumorgewebe stark überexprimiert ist und durch Interaktionen mit DNA-PKcs die DSB-Reparatur reguliert. Mit diesem intellektuellen Hintergrund sollen neuartige Konzepte bei der Strahlenbehandlung einzelner Lungenkrebsarten und Konzepte für den Strahlenschutz entwickelt werden. Der vorgeschlagene Forschungsansatz fördert den Nachwuchs und wird die Strahlenbiologie sowie damit den Strahlenschutz und die Strahlentherapie in Deutschland gleichermaßen stärken und ein exzellentes Umfeld für die Rekrutierung und Ausbildung junger Forscher bilden.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universitätsklinikum Essen (AöR), Institut für Medizinische Strahlenbiologie durchgeführt. Das OLCIR Konsortium umfasst vier Forschungsgruppen aus drei Institutionen mit exzellenter Expertise in ihren Spezialgebieten der Strahlenforschung. Im Zuge einer langjährigen Zusammenarbeit haben sich starke synergistische Effekte zwischen den einzelnen Arbeitsgruppen herausgebildet, die die Bearbeitung von hochkomplexen, fachgebietsübergreifenden wissenschaftlichen Fragestellungen ermöglichen, und die von keiner der teilnehmenden Gruppen unabhängig voneinander hätten untersucht werden können. OLCIR konzentriert sich auf die zelluläre Antwort auf durch ionisierende Strahlung (IR) induzierte DNA Doppelstrangbrüche (DSBs). Die grundlegende Hypothese ist, dass genetische Veränderungen, die die DNA-Reparatur und damit die Reaktion eines Individuums auf IR oder eines Tumors auf die Strahlentherapie beeinflussen, identifiziert werden müssen, um an beiden Fronten Erfolge erzielen zu können. Ein Schwerpunkt liegt hierbei auf der Rolle der Prozessierung von DSBs und der dadurch initiierten DNA-Schadensantwort (DDR) in der Strahlenempfindlichkeit von Tumorzellen. Speziell soll untersucht werden: 1. Der Mutations- und Expressionsstatus der Gene Liver Kinase B1 (LKB1) und MYC; 2. Die hohe genomische Instabilität/Mutationslast des kleinzelligen Lu

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Philipps-Universität Marburg, Universitätsklinikum, Klinik für Strahlentherapie durchgeführt. Die geltende Strahlenschutzgesetzgebung fordert bei therapeutischen Anwendungen ionisierender Strahlung zum Schutz des Patienten eine Optimierung der Dosisverteilung im Zielvolumen und in den angrenzenden Risikostrukturen. Partikelstrahlen wie 12C-Ionen zeichnen sich durch eine hohe biologische Wirksamkeit sowie bedingt durch ihre physikalischen Eigenschaften auch durch das vorhandene Potenzial der räumlich hochpräzisen Dosisapplikation aus. Damit sind zumindest theoretisch die Voraussetzungen für eine Dosisreduzierung im Normalgewebe gegeben, ohne dadurch die Heilungsrate der Tumoren zu verringern. Um auch hochkomplexe und insbesondere bewegte Tumoren, wie z.B. thorakale Tumoren erfolgreich behandeln und diese Dosisreduktion umsetzen zu können, bedarf es aber weiterer substantieller Verbesserungen sowohl bei den Kenntnissen der biologischen Strahlenwirkung als auch in der Technologie der strahlenphysikalischen Applikation. Mit den strahlenbiologischen Untersuchungen soll geklärt werden, welche Wirkung die 12C-Bestrahlung auf Tumor und Normalgewebe hat und wie negative Auswirkungen der Bestrahlung zum Schutz des Patienten minimiert werden können. Dafür werden zwei zentrale Punkte adressiert: Wie kann durch Targeting der beiden wichtigsten Signalwege MAPKK/MEK-1/-2/ERK sowie PI3K-mTOR eine spezifische Strahlensensibilisierung erreicht werden? Wie kann durch Modulation der Immunreaktionen nach Bestrahlung die Immunogenität des Gewebes gesteigert und eine systemische Wirkung der 12C-Ionen bewirkt werden? Mit den dabei gewonnenen Erkenntnissen sollen die Grundlagen für ein neues Konzept einer gezielten lokalen sowie effektiven, systemischen und nebenwirkungsarmen Therapie mittels einer 12C-Ionenbestrahlung geschaffen werden.

Teilprojekt D

Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Justus-Liebig-Universität Gießen, Zentrum Innere Medizin - Medizinische Klinik II und Poliklinik, Professur Lung Microenvironmental Niche in Cancerogenesis durchgeführt. Die geltende Strahlenschutzgesetzgebung fordert bei therapeutischen Anwendungen ionisierender Strahlung zum Schutz des Patienten eine Optimierung der Dosisverteilung im Zielvolumen und in den angrenzenden Risikostrukturen. Partikelstrahlen wie 12C-Ionen zeichnen sich durch eine hohe biologische Wirksamkeit sowie bedingt durch ihre physikalischen Eigenschaften auch durch das vorhandene Potenzial der räumlich hochpräzisen Dosisapplikation aus. Damit sind zumindest theoretisch die Voraussetzungen für eine Dosisreduzierung im Normalgewebe gegeben, ohne dadurch die Heilungsrate der Tumoren zu verringern. Um auch hochkomplexe und insbesondere bewegte Tumoren erfolgreich behandeln und diese Dosisreduktion umsetzen zu können, bedarf es aber weiterer substantieller Verbesserungen sowohl bei den Kenntnissen der biologischen Strahlenwirkung als auch in der Technologie der strahlenphysikalischen Applikation. Aufgrund der hohen Empfindlichkeit der normalen Lunge sowie der angrenzenden Organe können bestimmte Areale der Lunge selbst mit den hochpräzisen 12C-Ionen nur eingeschränkt bestrahlt werden. Hier ist eine gezielte Radiosensibilisierung des Tumorgewebes, welche eine Dosisreduktion und damit Schonung des Normalgewebes erlaubt, dringend erforderlich. Im humanen System soll die zu erzielende tumorintrinsische Radiosensibilisierung unter maximaler Schonung des Normalgewebes inklusive des Erhalts der funktionalen Integrität vorhandener myeloischer Zellen untersucht werden. Dies kann nur in einem ex-vivo-Assay an humanem Gewebe erfolgen. Hier sollen sowohl im Tumor als auch im Normalgewebe die Wirkung einer Bestrahlung mit 12C-Ionen untersucht werden. Dabei stehen vor allem die DNA Schadensreparatur, die zentralen Signalwege, sowie Immunreaktionen im Fokus. Mit den dabei gewonnenen Erkenntnissen sollen die Grundlagen für ein neues Konzept einer gezielten lokalen sowie effektiven, systemischen und nebenwirkungsarmen Therapie mittels einer 12C-Ionenbestrahlung geschaffen werden.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Mittelhessen (THM), Institut für Medizinische Physik und Strahlenschutz durchgeführt. Wissenschaftliches Vorhabenziel ist die Erarbeitung grundlegender strahlenbiologischer und strahlenphysikalischer Daten und Methoden für die 12C-Partikeltherapie, die erforderlich sind um die Therapie thorakaler Tumore entscheidend zu verbessern. Mit den strahlenbiologischen Untersuchungen soll geklärt werden, welche DNA-Schadenserzeugung nach Bestrahlung vorliegen, wie durch Targeting von Signalwegen eine spezifische Strahlensensibilisierung erreicht werden kann, und wie durch Modulation der Immunreaktionen nach Bestrahlung eine systemische Wirkung der 12C-Ionen bewirkt wird. Mit den dabei gewonnenen Erkenntnissen sollen die Grundlagen für ein neues Konzept einer gezielten lokalen sowie effektiven systemischen Therapie mittels einer 12C-Ionenbestrahlung geschaffen werden. Die in den biologischen Projekten erhobenen Daten sollen zur Weiterentwicklung des Local-Effect-Modells (LEM) genutzt werden, um eine solidere Basis für die Berechnung der biologisch effektiven Dosisverteilung bei der Bestrahlungsplanung zu schaffen. Begleitet werden diese Untersuchungen mit neuen, Monte-Carlo basierten Ansätzen der Mikro- und Nano-Dosimetrie. Durch eine neuartige Technologie sollen Verfahren etabliert werden, die trotz der beachtlichen Organ- und Tumorbewegung durch Atmung und Schluckakt eine räumlich und zeitlich präzise Dosisapplikation der 12C-Ionen mit hoher Dosis im Tumor und gleichzeitiger maximaler Schonung des Normalgewebes möglich macht. Darüber hinaus werden Methoden entwickelt, die es erlauben werden, die mikroskopischen Inhomogenitäten des Lungengewebes und die damit verbundene Verbreiterung des Bragg-Peaks in der patientenindividuellen Dosisberechnung und -optimierung zu berücksichtigen. Übergeordnetes Projektziel ist die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses in den Bereichen der Strahlenbiologie und der Medizinischen Strahlungsphysik. Hierzu wird ein Curriculum zur interdisziplinären Weiterbildung aller Beteiligten entwickelt und umgesetzt werden.

Viruszelle - Feinstruktur und IEM

Das Projekt "Viruszelle - Feinstruktur und IEM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Robert-Koch-Institut durchgeführt. Feinstruktur und Antigenitaet der virusinfizierten Zelle sollen zunaechst verplant und dann auch hinsichtlich folgender Parameter untersucht werden: Expression virusindizierter Antigene durch Immunofluoreszenz- und Immunelektronenmikroskopie; Auftreten von Aenderungen der Oberflaechenladung, der Verteilung von Membranpartikeln; Suche nach virusspezifischen Antikoerpern, nach RNS-tumorvirusspezifischen Antigenen beim Menschen.

Lungenkrebs und Radon in den Ardennen und der Eifelregion

Das Projekt "Lungenkrebs und Radon in den Ardennen und der Eifelregion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Wuppertal, Fachbereich 14 Sicherheitstechnik, Fachgebiet Arbeitssicherheit und Umweltmedizin durchgeführt. Ziel der Studie ist die Ermittlung der Expositions-Wirkungs-Beziehung zwischen Innenraumbelastungen an Radon als Lebensexposition und dem Auftreten des Lungenkarzinoms in den Ardennen sowie der Eifel. Die Studie wird von fuenf europaeischen Kooperationspartnern in Grossbritannien, Frankreich, Luxemburg, Belgien und der Bundesrepublik Deutschland als 1 : 3-gematchte Fall-Kontroll-Studie durchgefuehrt.

Genetik und Krebsbildung, a) Krebsgenetik

Das Projekt "Genetik und Krebsbildung, a) Krebsgenetik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 08 Biologie, Chemie und Geowissenschaften, Institut für Genetik durchgeführt. Bei den lebendgebaerenden Zahnkarpfen (Poeciliiden) wird ein Tumorgen (Tu) nachgewiesen, das die Blasten der verschiedensten Gewebe neoplastisch transformiert und damit die Bildung von Neoplasmen veranlasst. Es besteht die Zielsetzung, die moeglicherweise generelle Bedeutung der Regulation des Tumorgens zu untersuchen. Bei Untersuchungen an reinen Arten und Artbastarden wurden durch Kombination von Kreuzungsmethoden und Methoden der Mutationsinduktion (Roentgenbestrahlung) nachgewiesen, dass Tu autosomal oder heterosomal vererbt wird in Abhaengigkeit vom verwendeten Fisch-Stamm und offenbar immer am Ende des Chromosoms lokalisiert ist. Tu unterliegt der Regulation durch gekoppelte und/oder ungekoppelte Regulationsgene. Das Tu-System zeigt Uebereinstimmungen mit der Onkogen-Theorie von Tadaro und Huebner, zumal sich in den Tu-Neoplasmen auch virusaehnliche Partikel nachweisen lassen.

Analyse von Nahrungsmitteln aus Krebsschwerpunktsgebieten des Iran

Das Projekt "Analyse von Nahrungsmitteln aus Krebsschwerpunktsgebieten des Iran" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Krebsforschungszentrum - Stiftung des öffentlichen Rechts durchgeführt. Verbundforschungsprojekt zur Aufklaerung der Zusammenhaenge zwischen carcinogenen Faktoren in der Nahrung und der bekannten hohen Speiseroehrenkrebsrate im Schwerpunktgebiet.

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