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Found 38 results.

Teilprojekt B^Teilprojekt C^Teilprojekt D^NeuroRad: Ein Ansatz zur Bewertung neurologischer Strahlenschäden, Teilprojekt A

In diesem Projekt soll die strahlen- und neurobiologische Expertise des Darmstädter Kompetenz-Zentrums Strahlenforschung in Zusammenarbeit mit der Uni Erlangen und der GSI Darmstadt zur Untersuchung der biologischen Wirkung geringer Dosen ionisierender Strahlung auf das sich entwickelnde Gehirn eingesetzt werden. Das langfristige Ziel des beantragten Projekts ist einerseits die Verbesserung der Risikoabschätzung für strahleninduzierte neurologische Spätfolgen und zum anderen ein erweitertes Verständnis der molekularen Mechanismen der biologischen Strahlenantwort von neuronalen Stammzellen. Dies ist besonders im Hinblick auf die steigende Anzahl diagnostischer Untersuchungen von Kleinkindern von großer gesellschaftlicher Bedeutung, aber auch notwendige diagnostische Untersuchungen an Schwangeren bedürfen einer kritischen Überprüfung. C57/BL6-Mäuse werden zu unterschiedlichen Entwicklungszeiten (embryonal und juvenil) mit niedrigen Dosen Röntgenstrahlen bestrahlt und dessen Gehirne nach unterschiedlichen Rekonvaleszenzzeiten entnommen und die DNA Schadensreparatur, Teilungsfähigkeit, Apoptoserate und Differenzierungskapazität von neuronalen Stammzellen, Astrozyten und Gliazellen untersucht. Neben den kurzzeitigen zellulären Strahleneffekten werden langfristige Folgen auf die kognitiven Fähigkeiten der bestrahlten Mäuse untersucht, unter anderem mit modernsten bildgebenden Verfahren wie fMRT.

Langzeitmessungen des Gesamtozons und hochaufgelöste spektrale Messungen der UV-Strahlung am Hohen Sonnblick und in Großenzersdorf

Zentrale Ziele dieses Forschungsprojektes sind genaue Messungen der spektralen UV-Strahlung und des Gesamtozons auf dem Hohen Sonnblick, sowie Messungen der spektralen UV-Bestrahlungsstärke im Wiener Raum, um das Wissen über die UV-Belastung am Boden zu erweitern. Die erhobenen Datensätze dienen zur Behandlung folgender Fragestellungen: Bestimmung der Langzeitvariabilität der biologisch relevanten UV-Strahlung, Beiträge der verschiedenen Einflussfaktoren (Ozon, Bewölkung, Albedo, Aerosole) auf die spektrale UV-Strahlung, Erforschung und Entwicklung geeigneter Methoden zur Bestimmung der UV-Strahlung in der Vergangenheit und der Zukunft, sowie Untersuchungen zu den langfristigen Auswirkungen erhöhter biologisch relevanter UV-Strahlung auf Menschen und Ökosysteme in Österreich.

NeuroRad: Ein Ansatz zur Bewertung neurologischer Strahlenschäden, Teilprojekt B

In diesem Projekt soll die strahlen- und neurobiologische Expertise des Darmstädter Kompetenz-Zentrums Strahlenforschung in Zusammenarbeit mit der Uni Erlangen und der GSI Darmstadt zur Untersuchung der biologischen Wirkung geringer Dosen ionisierender Strahlung auf das sich entwickelnde Gehirn eingesetzt werden. Das langfristige Ziel des beantragten Projekts ist einerseits die Verbesserung der Risikoabschätzung für strahleninduzierte neurologische Spätfolgen und zum anderen ein erweitertes Verständnis der molekularen Mechanismen der biologischen Strahlenantwort von neuronalen Stammzellen. Dies ist besonders im Hinblick auf die steigende Anzahl diagnostischer Untersuchungen von Kleinkindern von großer gesellschaftlicher Bedeutung, aber auch notwendige diagnostische Untersuchungen an Schwangeren bedürfen einer kritischen Überprüfung. C57/BL6-Mäuse werden zu unterschiedlichen Entwicklungszeiten (embryonal und juvenil) mit niedrigen Dosen Röntgenstrahlen bestrahlt und deren Gehirne nach unterschiedlichen Rekonvaleszenzzeiten entnommen und die DNA Schadensreparatur, Teilungsfähigkeit, Apoptoserate und Differenzierungskapazität von neuronalen Stammzellen, Astrozyten und Gliazellen untersucht. Neben den kurzzeitigen zellulären Strahleneffekten werden langfristige Folgen auf die kognitiven Fähigkeiten der bestrahlten Mäuse untersucht, unter anderem mit modernsten bildgebenden Verfahren wie fMRT.

EpiRadBio: Krebsrisko nach Exposition mit ionisierender Strahlung mit Dosen in der Größenordnung von oder geringer als 100 mSv

Neuere epidemiologische Studien geben Hinweise, dass das Krebsrisiko nach Expositionen, die den Dosisgrenzwerten für beruflich strahlenexponierte Personen entsprechen, höher sein könnten als gegenwärtig von der Internationalen Strahlenschutzkommission (ICRP) angenommen (Highlight: Krebsrisiko nach Exposition mit niedrigen Dosen. Die Höhe der Strahlenrisiken einzelner Krebstypen und -lokalisationen und ihre Abhängigkeiten von Strahlenart und individuellen Faktoren sind im Wesentlichen unbekannt. Der innovative Forschungsansatz des Projektes kombiniert Epidemiologie und Strahlenbiologie, um Krebsrisiken nach Expositionen mit niedrigen Dosen oder Dosisraten zu erfassen. Schlüsselfaktoren der Karzinogenese nach Strahlenexposition wie die genomische Instabilität werden in Krebsgeweben und Blutproben von Mitgliedern der französischen Kohorte von Hämangiomapatienten und der Kohorte der Majak Arbeiter, und von ukrainischen Schilddrüsenkrebspatienten nach dem Tschernobylunfall analysiert. Der interzelluläre Signalaustausch nach Exposition mit niedriger Dosis und sein Einfluss auf Apoptosis, genomische Instabilität und Zellproliferation und -differenzierung werden mit Zellkulturen und dreidimensionalen Gewebemodellen untersucht. Dies schließt Experimente mit Stammzellen ein, die aus gesundem menschlichem Brustgewebe isoliert werden sollen. Die Ergebnisse der strahlenbiologischen Experimente werden in Modelle der Karzinogenese nach Strahlenexposition integriert. Mit diesen Modellen werden Daten der folgenden strahlenepidemiologischen Kohorten analysiert: Atombombenüberlebende von Hiroshima und Nagasaki, französische, schwedische und italienische Schilddrüsenkrebspatienten, Majak Arbeiter, schwedische Hämangiomapatienten, ukrainische Schilddrüsenkrebspatienten nach dem Tschernobylunfall und beruflich strahlenexponierte Personen in Großbritannien. In den Kohorten werden Krebsrisiken für die weibliche Brust, die Lunge, die Schilddrüse und den Verdauungstrakt nach Exposition mit niedrig-LET Strahlung (externe Gammastrahlung oder interne Strahlung von inkorporiertem 131I) und für die Lunge nach Exposition mit hoch-LET Strahlung (Alpha-Strahlung von inkorporiertem Plutonium) analysiert. Basierend auf den Analysen der strahlen-epidemiologischen Daten werden Lebenszeitrisiken in Abhängigkeit von individuellen Risikofaktoren berechnet. Mögliche Anwendungen liegen in einer Überprüfung geltender Dosisgrenzwerte und in einer Optimierung von medizinischen Strahlenanwendungen.

Teilprojekt B^NeuroRad: Ein Ansatz zur Bewertung neurologischer Strahlenschäden^Teilprojekt D, Teilprojekt C

In diesem Projekt soll die strahlen- und neurobiologische Expertise des Darmstädter Kompetenz-Zentrums Strahlenforschung in Zusammenarbeit mit der Uni Erlangen und der GSI Darmstadt zur Untersuchung der biologischen Wirkung geringer Dosen ionisierender Strahlung auf das sich entwickelnde Gehirn eingesetzt werden. Das langfristige Ziel des beantragten Projekts ist einerseits die Verbesserung der Risikoabschätzung für strahleninduzierte neurologische Spätfolgen und zum anderen ein erweitertes Verständnis der molekularen Mechanismen der biologischen Strahlenantwort von neuronalen Stammzellen. Dies ist besonders im Hinblick auf die steigende Anzahl diagnostischer Untersuchungen von Kleinkindern von großer gesellschaftlicher Bedeutung, aber auch notwendige diagnostische Untersuchungen an Schwangeren bedürfen einer kritischen Überprüfung. Es soll untersucht werden, inwieweit dicht und dünn ionisierende Strahlung die Fähigkeit neuronaler Stammzellen zur Selbsterneuerung und Differenzierung beeinflussten. Weiterhin sollen zytogenetische Untersuchungen durchgeführt werden, um nähere Informationen über die Genauigkeit der DNA-Reparaturprozesse nach einer Strahlenexposition zu erhalten. Als Manifestation einer fehlerhaften Reparatur werden strukturelle Chromosomenaberrationen mit Hilfe der mFISH-Technik gemessen. Da auch die Migration ein wichtiger Vorgang bei der Bildung des Nervensystems ist, soll die Fähigkeit der NSZ zu wandern in einem,,Migrationstest gemessen werden.

A functional group and life history approach to predicting plant community response to climate and land-use change

Two of the major contributors to future ecosystem change are alterations in the climatic conditions, and land use impacts. There is a distinct lack of understanding as to how much particular components of a community will respond to each of these elements in isolation and particularly in combination, as well as the mechanisms which lead to an inherent resistance or vulnerability of a community to that change. We propose a highly novel approach that predicts plant responses to climate change by categorizing species into groups of similar climatic type (e.g. species more commonly found in drier/warmer or wetter/cooler environments). In comparison to other techniques this could prove to be a simple to apply and particularly strong way for investigating the rate and extent of climate change effects on plant communities around the world. This novel climatic group approach was successfully employed by us to follow the response of community components in long-term climate and grazing manipulation experiments in dry environments. Although these groups appear to be useful, two clear doubts in their applicability remain: We dont know 1) the mechanistic traits underlying the patterns or 2) that they can be applied to different habitats. We propose a multi-disciplinary approach to testing the appropriate use of these climatic species groups. Using a combination of statistical analyses, trait screening and simulation modeling, we aim to identify commonality in plant strategies among these groups which may give rise to increased resistance or vulnerability in particular habitats. Secondly, we aim to apply this climatic group approach to another long-term climate and grazing study on vastly different habitats exposed to a continental climate.

MAPLE: Mikroevolutionaere Anpassung von Pflanzen an eine erhoehte CO2-Konzentration

Das Hauptziel von MAPLE ist die Charakterisierung von Anpassungen bei Pflanzen an erhoehtes CO2, wie es an verschiedenen Orten in der Toskana aus der Erde austritt. Die so gewonnene Information stellt eine wertvolle Basis dar, um Voraussagen ueber moegliche Langzeiteffekte der gegenwaertigen, durch den Menschen verursachten Erhoehung der atmosphaerischen CO2-Konzentration auf Pflanzen zu machen. Gegenueber den ueblichen Begasungsexperimenten, bei welchen Pflanzen nur waehrend relativ kurzer Zeit in Kammern erhoehten CO2-Konzentrationen ausgesetzt sind, bietet MAPLE den Vorteil, dass unter Freilandbedingungen Langzeiteffekte analysiert werden koennen. Jedes der beteiligten Laboratorien arbeitet mit dem gleichen Pflanzenmaterial und fuehrt jene Messungen durch, fuer welche es die groesste Kompetenz besitzt. Dadurch wird sich ein umfassendes Bild der langfristigen Auswirkungen erhoehter CO2-Konzentrationen auf Pflanzen ergeben, welches auf dem neuesten Stand der Methodik beruht. Der Schweizer Beitrag besteht darin, die Auswirkung erhoehter CO2-Konzentrationen auf die Stickstoff- und die Schwefelassimilation zu untersuchen. Unser Institut hat eine langjaehrige Erfahrung in der Kombination von Labor- und Feldexperimenten und verwendet dabei Methoden der Molekularbiologie, Biochemie, Physiologie und Oekologie. Fuer uns ist besonders interessant, dass die CO2-Quellen teilweise auch Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid enthalten. Unsere bisherigen Untersuchungen zeigen klar, dass beide Gase eine regulierende Wirkung auf die Sulfatassimilation haben.

Nano-In Vivo II: Untersuchung weiterer Organe aus der Langzeitstudie zur Ermittlung der chronischen Inhalationstoxizität von Nanomaterialien im Niedrigdosisbereich

Derzeit wird zur Ermittlung der chronischen Inhalationstoxizität von nano-Cerdioxid (CeO2) eine Langzeitstudie an über 600 Ratten durchgeführt, die unter der Schirmherrschaft des BMUB als Kooperationsprojekt zwischen der BASF und den Bundesoberbehörden BAuA, BfR und UBA konzipiert ist. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Untersuchung von Wirkungen im umweltrelevanten Niedrigdosisbereich dieser Substanz, die als UV-Absorber in Lacken und Plastik, als Polier- und Schleifmittel in der Halbleitertechnik und als Kraftstoffadditiv eingesetzt wird. Die Studie ist weltweit einzigartig, sowohl hinsichtlich der Konzentrationen im Niedrigdosisbereich als auch hinsichtlich der langen Expositionsdauer. Nach Vorversuchen zur Ermittlung der Konzentration im Überladungsbereich wurden Konzentrationen von 0,1; 0,3; 1 und 3 mg/m3 ausgewählt und eine maximal 24-monatige Exposition mit 6-monatiger Nachbeobachtung festgelegt. Histologische Befunde an Lungen von Ratten, die 12 Monate exponiert wurden, lassen erwarten, dass nach Exposition über 24 Monate auch in der niedrigsten Dosisgruppe adverse Effekte an Lungen/Lungen-assoziierten Lymphknoten auftreten werden (FuE 3712 61 206, Abschlussbericht Ende 2017). Wirkungen auf weitere Organe werden bisher nicht untersucht. Es soll deshalb ein Folgevorhaben zu dem FuE 3712 61 206 vergeben werden, bei dem 1. die Targetorgane Nasenhöhle und Kehlkopf (Nanopartikel konnten dort nachgewiesen werden) ausgewählter Dosisgruppen nach 12 Monaten und aller Dosisgruppen nach 24 und 30 Monaten Exposition histologisch untersucht werden. 2. sollen alle restlichen Organe der Kontroll- und Hoch-dosisgruppe sowie in Abstimmung mit der BAuA ausgewählte Organe der übrigen Dosisgruppen nach 24 und 30 Monaten untersucht werden. Die endgültige Festlegung des Untersuchungsmaterials soll nach Anhörung des Beraterkreises zum FuE 3712 61 206 erfolgen.

ValMolRepro; Validierung eines Mollusken-Reproduktionstestes - Erstellung eines Detailed Review Paper, Koordinierung der Validierungsarbeiten und experimentelle Beiträge

A) Problemstellung: Mollusken sind in terrestrischen und vor allem in aquatischen Lebensräumen eine umfangreiche Organismengruppe, die in vielfältigen Wechselwirkungen mit anderen Pflanzen und Tieren stehen. Sie stehen besonders im Fokus der Fachöffentlichkeit, weil Nicht-Standardtests mit Schnecken bei einigen wirtschaftlich und ökotoxikologisch bedeutenden Stoffen (z.B. zinnorganische Verbindungen, Bisphenol A) entscheidende Schlüsselrollen in der Risikobewertung spielen. Besondere Bedeutung kommt dabei langfristigen Effekten zu (z.B. auf die Reproduktion), die in ihren Auswirkungen relevant für die Entwicklung von Populationen und Ökosystemen sind. Auf der anderen Seite ist diese ökologisch wichtige Wirbellosen-Gruppe im bisher verfügbaren Methodeninstrumentarium der OECD Prüfrichtlinien noch gar nicht berücksichtigt. B) Handlungsbedarf (BMU; ggf. auch BfS, BfN oder UBA): Im international arbeitsteilig organisierten OECD Prüfrichtlinienprogramm soll Deutschland zunächst zusammen mit UK 2008 ein Detailed Review Paper entwickeln und anschließend bei der Validierung eines Reproduktionstests mit Mollusken ebenfalls die Federführung übernehmen und experimentelle Beiträge leisten. C) Ziel des Vorhabens ist, mit Planung, Koordination und experimentellen Beiträgen zur Validierung eines Methodenvorschlags die Verabschiedung einer für regulatorische Zwecke benötigten international akzeptierten Standardtestmethode mit Mollusken voran zu treiben.

Langzeitstudie an Labornagern mit UMTS-Signalen

Zielsetzung: In dieser Studie soll geklärt werden, ob eine Langzeitexposition mit hochfrequenten elektromagnetischen Feldern des Mobilfunks nach UMTS-Standard Vermehrungsfähigkeit und Entwicklung beeinflusst. Die Studie umfasst mehrere Generationen von Labornagern. Untersucht werden neben dem allgemeinen Gesundheitszustand der Tiere Gewicht und Wachstum, Fortpflanzungsfähigkeit, Hinweise auf Missbildungen verursachende (teratogene) Effekte sowie Entwicklungskennzeichen, z.B. Augenöffnen, Ausbildung von Reflexen etc.

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