Das Projekt "Zellulaerer Transport alimentaerer Xenobiotika und ihre Wechselwirkung mit biologischen Membranen" wird/wurde gefördert durch: Landesregierung Hessen. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Gießen, Institut für Veterinär-Physiologie.Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den zellulaeren Transport ausgewaehlter alimentaerer Cancerogene und Mutagene in den Epithelien von Duenndarm und Niere sowie in Hepatocyten zu charakterisieren. Diese Zellen sind entscheidende Stellglieder in der Regulation der Xenobiotikabelastung des Koerpers, wobei sie aufgrund ihrer Funktionen auch einer besonders hohen Fremdstoffbelastung ausgesetzt sind. Diese wuerde zwangsweise zu mutagenen Veraenderungen und zu Transformationen fuehren, wenn nicht spezifische Exportmechanismen zur Absenkung der zellulaeren Konzentration von Wirkstoffen vorhanden waeren. Insbesondere das 'Multidrug-resistence Gene- Product'(MDR-1 oder gp-170), welches in der luminalen Membran von Enterocyten und Tubuluszellen, sowie der canaliculaeren Membran von Hepatocyten nachgewiesen wurde, scheint dafuer verantwortlich zu sein. Das MDR-1 Genprodukt ist eine ATP-abhaengige Exportpumpe, die u. a. eine Reihe von antineoplastischen Pharmaka transportiert. Inwieweit gp-170 auch Xenobiotika dietaetischen Ursprungs als 'natuerliche' Substrate transportiert, ist nicht geklaert. Dies soll als Schwerpunkt im Rahmen des Vorhabens geprueft werden. Darueber hinaus soll ein Testsystem entwickelt und etabliert werden, das es erlaubt, die Wirkung von Xenobiotika auf Ionenkanaele und damit die normale Transportfunktion der biologischen Membran zu untersuchen. Das Forschungsvorhaben ist in folgende Teilprojekte mit spezifischen Fragestellungen untergliedert: a) Was sind die Mechanismen, mit denen alimentaere Xenobiotika in Enterocyten, Tubuluszellen und Hepatocyten aufgenommen werden? b) Ist das MDR-1 Genprodukt(gp-170) als ATP- abhaengige Effluxpumpe fuer den Ruecktransport der aufgenommenen Fremdstoffe aus den Zellen in das Lumen verantwortlich? c) Inwieweit wird gp-170 nach Verabreichung alimentaerer Carcinogene und Mutagene in Epithelzellen und Hepatocyten ueberexprimiert und fuehrt dies zu einer erhoehten Transportleistung fuer den ATP-abhaengigen Efflux der Fremdstoffe aus den Zellen? d) Inwieweit sind die an isolierten Membranen gewonnenen Erkenntnisse auf dieser Ebene der Reintegration als zentrales Stellglied in der Fremdstoffhomoeostase identifiziert werden? e) In welchem Umfang und wie beeinfussen Xenobiotika den Ionentransport an biologischen Membranen und kann diese Wirkung als Indikator fuer die Cytotoxizitaet eines Fremdstoffes genutzt werden?
Das Projekt "Entwicklung eines humanen Cornea-Modells für die okulotoxische Sicherheitsprüfung - Charakterisierung der SV40-immortalisierten Endothel- und Keratocytenzelllinie (Dissertation)" wird/wurde ausgeführt durch: Freie Universität Berlin, Institut für Pharmazie, Arbeitsgruppe Pharmakologie und Toxikologie.Bis heute existiert keine validierte Alternativmethode, die im Rahmen der Risikobewertung von Chemikalien und Arzneistoffen sowie der toxikologischen Sicherheitsprüfung von Kosmetika den Augenirritations-Test nach Draize am lebenden Kaninchen vollständig ersetzen kann. Für Substanzen mit starkem Augenirritations-Potential kann die Toxizität anhand verschiedener, validierter in vitro Assays im Rahmen einer abgestuften, von der OECD empfohlenen Teststrategie mit hoher Genauigkeit erfasst werden (BCOP-Assay, ICE-Methode). Substanzen mit sehr mildem Augenirritations-Potential können zukünftig möglicherweise durch kommerziell erhältliche, dreidimensionale Cornea-Epithelmodelle identifiziert werden, die sich momentan in der Validierung befinden (EpiOcularTM Modell, SkinEthik HCETM Modell). Dagegen muss insbesondere die Lücke im Bereich der milden bis moderaten Augenirritation durch neue Alternativmethoden geschlossen werden. Die Überprädiktivität/ hohe Sensitivität der dreidimensionalen Epithelmodelle sowie die Forderung nach einem mechanistischen Ansatz, der die Tiefe der cornealen Verletzung durch toxische Substanzen berücksichtigt und damit ermöglicht, die gesamte Bandbreite an Schweregraden okulotoxischer Reaktionen abzudecken (Jester et al., 2001), erfordert die Einbeziehung weiterer cornealer Schichten, Stroma und Endothel, in ein organotypisches in vitro Modell der Cornea. Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, ein solches, von Zorn-Kruppa et al. etabliertes Komplettmodell der Cornea aus drei humanen, SV40-immortalisierten Zelllinien hinsichtlich des Kulturmediums zu optimieren und diese Endothel (EC)-, Keratocyten (HCK)- und Epithel (HCE)-Zelllinie an ein gemeinsames, möglichst serumfreies Wachstumsmedium zu adaptieren. EC und HCK wurden zudem in Abhängigkeit von Art und Serumgehalt des Kulturmediums hinsichtlich der Frage, ob die organotypischen Merkmale der primären Zellen trotz der SV40-Immortalisierung erhalten geblieben sind, charakterisiert. Die EC-Zelllinie wurde auf ihre Fähigkeit zur interzellulären Kontaktinhibition untersucht, welche nach dem Erlangen der zellulären Konfluenz die Vorraussetzung zur Ausbildung und Aufrechterhaltung eines organotypischen Endothel-Monolayers darstellt (Joyce et al., 2002). Die Keratocytenzelllinie HCK wurde in Monolayer-Kultur und nach Einbettung in die collagenöse Matrix des Stroma-Äquivalents phänotypisch und funktionell sowie in Abhängigkeit von Serum und Wachstumsfaktoren charakterisiert. Insbesondere wurde die Transformation der HCK in fibrotische Phänotypen nach Stimulation mit TGF beta untersucht, welche in vivo an cornealen Wundheilungsreaktionen beteiligt sind (Fini und Stramer, 2005, Jester et al., 1999).
Das Projekt "Alternativmethoden: Klinische Validierung einer in-vitro/in-silico Methode für pharmakokinetische Analysen von Inhalationsstoffen, Integration und Applikation des Systems" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH, Institut für Lungenbiologie (LiBD), Translationszentrum für Lungenforschung (CPC).
Das Projekt "Alternativmethoden: Klinische Validierung einer in-vitro/in-silico Methode für pharmakokinetische Analysen von Inhalationsstoffen, Etablierung patientennaher Zellkulturen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Klinikum der Universität München, Campus Innenstadt, Kinderklinik und Kinderpoliklinik im Dr. von Haunersches Kinderspital.
Das Projekt "Teilprojekt 3^Humane 3D-Gewebemodelle für eine differenzierte Quantifizierung der Verletzung im Epithel, im Stroma und in der Konjunktiva als vollständiger Ersatz des Draize-Augenirritationstests, Teilprojekt 2" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hamburg, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik und Poliklinik für Dermatologie und Venerologie, Abteilung für Experimentelle Dermatologie,Allergologie.Ziel des Gesamtverbundvorhabens ist der vollständige Ersatz des Draize-Augenirritationstests durch ein neuartiges mechanistisches Testsystem, basierend auf biotechnologisch hergestellten Hemikornea- und Konjunktivaäquivalenten. Das Verfahren beruht auf einer multiplen Endpoint-Analyse und soll das augenirritierende Potential von Chemikalien differenziert und in all seinen Abstufungen (alle GHS-Kategorien) korrekt vorhersagen. Die Einbindung in eine der umfangreichen Testbatterien (nach dem sogenannten Top-down - oder Buttom-up-Approach) ist für unser Verfahren daher nicht notwendig. Ein Arbeitsschwerpunkt am UKE ist die Entwicklung eines humanen 3-D-Konjunktiva-Zellkultursystems, welches das Ausmaß konjunktivaler Begleitschäden nach topischer Applikation von Chemikalien erfassen soll. Die Laufzeit des hier beantragten Projektes beträgt 24 Monate und gliedert sich in 4 Arbeitspakete. Wichtige Meilensteine der ersten beiden Arbeitspakete sind Aufbau eines konjunktivalen Zellkultursystems, Erstellung eines Standardprotokolls, der Nachweis der Reproduzierbarkeit sowie die Entwicklung eines vorläufigen Prädiktionsmodells für die Prüfung konjunktivaler Schäden. Projektziel der folgenden Phase ist ein erfolgreicher Methodentransfer in die anderen Labore. In der 4. Projektphase wird eine multiple Endpoint-Analyse (endgültiges Prädiktionsmodell) auf Basis der bei allen Verbundpartnern entwickelten Methoden und ihre Relevanz anhand ausgewählter Chemikalien überprüft.
Das Projekt "Alternativmethoden - Einzelprojekt: REPLACE-AKI - Ex vivo Assay der akuten Nierenschädigung und -Regeneration" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Klinikum der Universität München, Campus Großhadern, Medizinische Klinik und Poliklinik IV.
Das Projekt "Mitochondriale Schäden^UV-Strahlenschäden - Bedeutung von UVA für Hautkrebs und Hautalterung^Epigenetische Veränderungen, Schadensinduktion, Prozessierung und Reparatur, Alterungskorrelierte Prozesse der UVA-induzierten Hautkarzinogenese" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Dermatologie und Allergologie.
Das Projekt "nanoCOLT - Langzeitwirkung modifizierter Carbon Black Nanopartikel auf gesunde und vorgeschädigte Lungen, Teilprojekt 3: Trachealepithel und Aufnahme in vivo" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität zu Lübeck, Institut für Anatomie.Ziel des Gesamtvorhabens ist, valide Kriterien zur Abschätzung der humantoxischen Wirkung unterschiedlicher synthetischer CBNP-Modifikationen auf verschiedene funktionelle Bereiche gesunder und vorgeschädigter Lungen zu etablieren. Teilprojekt 3 liefert den Beitrag für die großen Atemwege. Das Ziel des Projekts ist zu klären, in wieweit die Funktion des Atemwegsepithels großer Atemwege durch Exposition mit CBNP beeinträchtigt wird und wie sich dies auf die Selbstreinigungsfunktion der Lunge auswirkt. Endziel ist die Erstellung eines Kataloges, der den CBNP in Abhängigkeit ihrer Oberflächenmodifikation ein toxisches Potential für die untersuchten Parameter zuschreibt. Für die Untersuchungen werden die in Arbeitspaket 1 hergestellten CBNP im Vergleich zu Referenz- und Vergleichspartikel (Printex-90 und Pyrolyyx-CB) auf gesunde und vorgeschädigte Lungen von Mäusen eingesetzt. Nach 3-monatiger Expositionsdauer sowie nach Vorschädigung der Lunge wird das Epithel der Trachea hinsichtlich des zilienvermittelten Transports, der Zilienschlagfrequenz, dem Auftreten von Nekrose und Apoptose sowie der Expression von inflammatorischen Mediatoren untersucht.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Synthese, Modifikation und Charakterisierung von Carbon Black Nanopartikeln^nanoCOLT - Langzeitwirkung modifizierter Carbon Black Nanopartikel auf gesunde und vorgeschädigte Lungen^Teilprojekt 5: Typ II Pneumozyten^Teilprojekt 3: Trachealepithel und Aufnahme in vivo, Teilprojekt 4: Atemwegsepithel und dendritische Zellen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Forschungszentrum Borstel-Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften.Ziel des Gesamtvorhabens ist es, valide Kriterien zur Abschätzung der humantoxischen Wirkung unterschiedlicher synthetischer CBNP-Modifikationen auf verschiedene funktionelle Bereiche gesunder und vorgeschädigter Lungen zu etablieren. Teilprojekt 4 untersucht dazu das Atemwegsepithel von Bronchiolen sowie dendritische Zellen und liefert einerseits einen Beitrag, die Langzeiteffekte der verschiedenen modifizierten CBNP zu untersuchen und andererseits abzuschätzen, ob vorgeschädigte Lungen bereits bei geringerer Exposition mit CBNP nanopartikelspezifische Veränderungen zeigen. In einem weiteren Projektteil soll festgestellt werden, ob eine Adsorption von Allergenen an CBNP zu einer Potenzierung der Allergenwirkung führt. Die Einzelheiten hierzu sind in der beigefügten Vorhabenbeschreibung erläutert. Die in Arbeitspaket 1 hergestellten CBNP werden in verschiedenen in vivo-Modellen eingesetzt, um die Wirkung der CBNP auf die distalen Atemwege (Bronchiolen) der Lunge zu untersuchen. Hierbei wird zwischen einmaliger Exposition vorgeschädigter Lungen und multipler Exposition bei sowohl gesunden als auch vorgeschädigten Lungen unterschieden. Die Analyse der Bronchiolen umfasst die Regulation von Enzymen xenobiotischer Stoffwechselwege, die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies, das Auftreten von Nekrose und Apoptose sowie die Induktion pro-inflammatorischer und pro-fibrotischer Zytokine. Im zweiten Projektteil wird mit Hilfe humaner dendritischer Zellen (DC) untersucht, inwieweit die Beladung und Kopplung von CBNP mit verschiedenen Allergenen die toxikologischen und immunologischen Eigenschaften der CBNP und der Allergene beeinflusst. Mit zell- und molekularbiologischen Methoden werden dabei insbesondere das Auftreten von Nekrose und Apoptose, die Induktion proinflammatorischer Zytokine sowie die DC-/T-Zellwechselwirkung bestimmt. Die Einzelheiten des Arbeitsplanes sind in der beigefügten Vorhabenbeschreibung erläutert.
Das Projekt "InhalT 90 - 90-Tage Inhalationstest mit CeO2 bei der Ratte und anschließender Analyse von Genexpressionsprofilen zur frühen Erkennung toxischer/kanzerogener Wirkungen, InhalT 90 - 90-Tage Inhalationstest mit CeO2 bei der Ratte und anschließender Analyse von Genexpressionsprofilen zur frühen Erkennung toxischer/kanzerogener Wirkungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Leipzig, Institut für Medizinische Physik und Biophysik.Bei der BASF wird im Rahmen des EU-Forschungsprojekts NanoREG eine chronische in vivo Inhalationstoxizitäts- und Kanzerogenitätsstudie mit nanoskaligem CeO2 und BaSO4 durchgeführt. In diesem Vorhaben ist als eine Erweiterung zur Langzeitstudie eine parallele 90-Tage-Inhalationsstudie geplant. Die Kanzerogenitätswirkung von Nanopartikeln (NP) im Niedrigdosisbereich soll in vivo und in vitro untersucht werden. Gesamtziel des Vorhabens ist die Etablierung und Validierung neuer sensitiver Endpunkte als frühe Indikatoren zur Vorhersage späterer kanzerogener/toxischer Befunde. Ziele des Teilvorhabens sind das Auffinden und die Entwicklung von innovativen prädiktiven nanotoxikologischen Endpunkten mittels hochauflösender bildgebender Techniken, wie Konfokaler Raman-Mikrospektroskopie (CRM) und Ionenstrahl-Mikroskopie (IBM). Molekular-spektroskopische Biomarker, die toxikologisch relevante intrazelluläre Nanopartikeldosis und Translokationspattern von Nanopartikeln sollen als potentielle Endpunkte untersucht werden. Die Ergebnisse werden mit Genexpessionmarkern und Ergebnissen der Langzeitstudie korreliert und verifiziert. Dazu werden die Translokation von Nanopartikeln, ihre Verteilung in Lungenepithelzellen und im Lungengewebe, die Kolokalisation von Nanopartikeln mit zellulären Bestandteilen, sowie die Quantifizierung von CeO2 und BaSO4 NP auf Organ- und zellulärer Ebene mit IBM und CRM bildlich dargestellt. Die tatsächlich gemessene intrazelluläre Dosis soll mit dem genotoxischen Response korreliert werden, um kausale Dosis-Wirkungsbeziehungen abzuleiten. Das ist eine wichtige Voraussetzung, um die Relevanz von in vitro Untersuchungen der Genexpression für die Vorhersage der Toxizität von Nanopartikeln in vivo zu begründen. Die Quantifizierung der Aufnahme in Epithelzellen und die Korrelation mit dem genotoxischen Response ermöglicht es, zwischen primären und über immunkompetente Zellen vermittelten genotoxischen Wirkungen von Nanopartikeln zu unterscheiden.
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| Bund | 56 |
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| Förderprogramm | 56 |
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| Language | Count |
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