Die zunehmende Verwendung von Monoterpenen wie vor allem d-Limonen, a-, b-Pinen, 3-Caren und a-Terpinen in Produkten aus dem Bereich der Körperpflege, terpenhaltigen Medikamenten, sowie der vermehrte Einsatz von terpenhaltigen Naturstoffen als Baumaterialien in Innenräumen bildet möglicherweise eine wesentliche Ursache für das steigende Auftreten der entsprechenden Sensibilisierungen. Zwischen 1995 und 1999 stieg die Anzahl der sensibilisierten Patienten von 0,5 auf 2,9 Prozent. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind wenig verstanden. In diesem Forschungsvorhaben sollen vergleichende in vitro und in vivo Untersuchungen Ansätze zur Klärung dieses sozialmedizinisch bedeutsamen Problems liefern. Exemplarisch sollen hierzu die Terpene, a-Terpene, d-Limonen und 3-Caren auf ihr allergenes Potential für Blutleukozyten bzw. T-Lymphozyten der Haut auf polyklonaler und monoklonaler Ebene analysiert werden. Daneben soll die transiente Genexpression durch die Substanzen in Antigen-präsentierenden Zellen ermittelt werden und gleichzeitig die dafür relevanten Metabolite und Oxidationsprodukte identifiziert werden. Dabei soll geklärt werden, welchen Anteil einzelne Metabolite und Oxidationsprodukte bzw. Kombinationseffekte im Vergleich zu den Ausgangssubstanzen an den in vivo Befunden haben. Diese Untersuchungen werden grundlegende Hinweise zum Wirkmechanismus der Substanzen liefern und dadurch Ansätze für die Bewertung der gesundheitlichen Auswirkungen von Monoterpenexpositionen in umweltrelevanten Konzentrationen bieten.
Legionellen sind ubiquitär vorkommende Wasserbakterien. Sie können sich insbesondere im Bereich von 30-45° C sehr gut in künstlichen Wassersystemen vermehren. Werden sie als Aerosol auf den Menschen übertragen und von empfänglichen Personen eingeatmet, so kann es zu Legionella bedingten Pneumonien kommen. Diese sind meist sporadische Einzelinfektionen, selten epidemische Ausbrüche. Bei der Untersuchung der letzten Legionella- Epidemien in Warstein und in Ulm zeigte sich die Notwendigkeit, das Ausbruchsmanagements zu verbessern. Zentraler Bestandteil dieses, ist ein sensitiver und spezifischer Schnelltest auf der unserer monoklonalen Antikörper (mAk) zum Vergleich von Patienten ( Urin )und Umweltproben (Wasser aus verschiedenen Umweltquellen). Diese Antikörper werden umfänglich hinsichtlich ihrer Spezifität und Eignung für den neuen Test validiert. Letzteres ist deshalb extrem wichtig, da in einem Wassersystem unterschiedliche Legionella Stämme (Spezies , L. pneumophila Serogrupppen, monoklonale Subgruppen) auftreten können. Bei Übereinstimmung von Patienten und Umweltproben kann von einer Übertragung aus dem gegebenen Wassersystem ausgegangen werden. Damit wird es möglich, schnell notwendig antiepidemische Maßnahmen zu ergreifen.
Ziel ist es, den im Arzneibuch vorgeschriebenen Tierversuch (Schlupftest) durch einen Antigen-ELISA zu ersetzen. Bei Eignung des ELISA soll eine Machbarkeitsstudie mit weiteren Laboren erfolgen, um die Aufnahme der Methode ins Europäische Arzneibuch beantragen zu können. Der Virusgehalt (Titer) von AE-Impfstoffen wird bisher im Tierversuch im sogenannten 'Schlupftest' bestimmt. Es soll geprüft werden, ob die quantitative Antigenbestimmung mittels eines Enzyme-Linked-Immunosorbent-Assays (ELISA) geeignet ist, den mit der Virustitration verbundenen Tierversuch (Schlupf der inokulierten embryonierten SPF-Hühnereier - Schlupftest) zu ersetzen. Um den in vivo-Schlupftest durch eine in vitro-Antigen-Quantifizierung zu ersetzen, muss der im ELISA bestimmte Antigengehalt mit dem Virustiter korrelieren. Sollte ein stabiles Verhältnis zwischen Antigengehalt und Virustiter über die Laufzeit des Impfstoffes vorliegen, kann ganz auf die Virustitration in SPF-Hühnereiern verzichtet werden. Der derzeit verwendete Schlupftest wurde nie validiert. Die im Rahmen dieses Projektes notwendigen Virustitrationen sollen daher auch im Sinne des 3R-Konzeptes ohne Schlupftest erfolgen. Die Virusvermehrung wird mittels ELISA und PCR nachgewiesen. Um die Aussagekraft dieser Virustitrationen zu belegen, werden Daten zur Reproduzierbarkeit erhoben. Bei Eignung: Einführung der Methode bei Impfstoffherstellern oder Prüflaboratorien im Rahmen der Chargenprüfung oder der Inprozeßkontrolle. Aufnahme als Alternativmethode ins Europäische Arzneibuch.
Teilprojekt 2: - Es soll die Interaktion von FSMEV mit Antigen präsentierenden Zellen (APC) untersucht werden. Der Einfluss auf die Funktion der APC, die Rolle dieser Zellen bei der Ausbreitung des Virus und die Mechanismen der FSMEV-vermittelten Immunmodulation sind Mittelpunkt. - Charakterisierung von FSMEV-Isolaten und Analyse der Virusreplikation in APC, der Oberflächenmarkerexpressions und der biologischen Funktion humaner APC und von APC im Maussystem nach Virusinfektion. - Die gewonnenen Erkenntnisse könnten zur Definition neuer prognostische Marker der FSMEV Pathogenese und zur Herstellung neuartiger Impfstoffe und Entwicklung antiviraler Medikamente führen. Teilprojekt 4: - Entwicklung molekularer und serologischer Methoden zur Detektion von 14 europäischen Arboviren. Entwicklung von Real-Time-RT-PCR-Verfahren (F-RT-PCR) und Microarray-Verfahren. - Anzucht und Sequenzierung von 14 Viren. Entwicklung von F-RT-PCR und Untersuchung von Zeckenpools aus Teilprojekt 6. Entwicklung eines PamGene Microarray-Verfahrens. Expression von viralen Proteinen und Entwicklung des CBA. - Optimierung der Standarddiagnostik in Deutschland bei Fällen der aseptischen Meningoenzephalitis. Teilprojekt 6: Hauptziel ist es zu untersuchen, ob arbovirale Infektionsraten der Wirte Wühlmaus, Maus und Reh zusammenhängen mit Populationsdichten und individuellen Merkmalen der Wirtstiere, einschließlich ihrer Parasitierung durch Zecken und der Arbovirus-Infektionsraten dieser Zecken in FSME-Verbreitungsgebieten Deutschlands. Die Beprobung von Zecken, Wühlmäusen, Mäusen und Rehen sowie das Erfassen individueller Merkmale der Wirtstiere und der Populationsdichten von Nagern und Rehen erfolgt im späten Frühjahr, Hochsommer und frühen Herbst in drei Projektjahren. Zecken und Blut von Rehen sowie Nager und Zecken von Nagern werden gleichzeitig (an denselben Tagen innerhalb von drei Wochen) auf derselben Untersuchungsfläche beprobt. Die Anzahl der Zecken pro Wirtstier, sowie Alter, Geschlecht und körperliche Verfassung der untersuchten Nager und Rehe werden im Gelände festgehalten. Die gesammelten Proben werden an unsere Verbundpartner zur Untersuchung auf Viren in Überträgern und Wirtszellen (Neuroblasten, Makrophagen usw.) weitergereicht. Die Ergebnisse werden anschließend zur Berechnung der Infektionsrisiken der Nager und Rehe und ihrer Zelltypen in Abhängigkeit von den erfassten Populationsmerkmalen der Wirtstiere genutzt. Das Arboviereninfektionsrisiko von Menschen kann ggf. durch geeignete Maßnahmen der Regulierung von Wirtstierpopulationstechniken gesenkt werden.