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CLEAR - Climate and Environment in Alpine Regions

Das Projekt "CLEAR - Climate and Environment in Alpine Regions" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eawag - Das Wasserforschungsinstitut des ETH-Bereichs durchgeführt. Das Projekt ist eine transdisziplinäre Untersuchung über die Konsequenzen der mit dem Klimawandel verbundenen Änderungen in der Alpenregion. Das Projekt verbindet Forschungsgebiete aus den technischen, ökologischen und sozialen Wissenschaften. Dazu ist es in folgende fünf Projektgruppen unterteilt, wobei die ersten vier disziplinär arbeiten, während die fünfte mit der integrierten Bewertung befasst ist: 1. Schnittstelle zwischen Atmosphäre und Hydrosphäre; 2. Schnittstelle zwischen Klima der Vergangenheit und der Gegenwart; 3. Schnittstelle zwischen Klima und Ökologie; 4. Schnittstelle zwischen Klima und Ökonomie; 5. integrierte Bewertung mit Modellwerkzeugen, Fokusgruppen und Politikoptionen. Ziele: Ziele des Projekts sind 1. die Schaffung eines besseren Verständnis der mit dem Klimawandel verbundenen Aspekte, insbesondere im Hinblick auf ihre Komplexität und Unsicherheit, 2. die Bereitstellung einer Vielzahl von neuesten Modellwerkzeugen, 3. die Entwicklung einer umfassenden Methodik für eine integrierte Klimarisikobewertung durch die Nutzung von Fokusgruppen und Computermodellen und 4. die Bereitstellung politikrelevanter Informationen über Strategien und Mechanismen, um Maßnahmen für die Implementation in die Politiken zu testen. KLIMASZENARIO Es werden regionale Klimamodelle zur Untersuchung regionaler Klimavorhersagbarkeit und zur Sensitivität hinsichtlich der globalen Erwärmungsprozesse benutzt, die als ein dynamisches Werkzeug zur Evaluation möglicher 2xCO2-Szenarien für die Alpenregion dienen. Bioklimatische Szenarien werden für die Analyse der Waldökosysteme erstellt. Parameter: physikalische Aspekte des Klimasystems inklusive atmosphärischer, hydrologischer und ozeanographischer Aspekte räumlicher Bezug: Alpenregion (Schweiz) Zeithorizont: 2100 KLIMAFOLGEN Es werden die Folgen für Waldökosysteme, für Pflanzenarten und für den Boden in der sub-alpinen Region betrachtet. Dazu werden die Sensitivitäten der Ökosysteme und ihre Reaktionen auf den Klimawandel untersucht. Ökonomische Folgen für Landwirtschaft und Tourismus und ökonomische Chancen für die Industrie durch Technologiewandel, die aus steigende Energiekosten oder Änderungen im Verbraucherverhalten resultieren, werden ebenfalls analysiert. Sektoren und Handlungsfelder: Biodiversität und Naturschutz, Politik, Kommunikation, Wissenschaft, Umweltschutz, Landwirtschaft, Tourismus, Energiewirtschaft, Bodenschutz ANPASSUNGSMASSNAHMEN Hintergrund und Ziele: Es sollen relevante Informationen über Anpassungsmaßnahmen für die Politik bereitgestellt werden. Dieses soll durch geeignete Modelle, die auch von Nichtwissenschaftlern nutzbar sind, eine verbesserte Risikokommunikation, die Erhöhung der Akzeptanz von Maßnahmen, die Entwicklung neuer Politikwerkzeuge zur Partizipation der Öffentlichkeit und einen effektiven Mitteleinsatz in der Forschungspolitik erreicht werden. Weiterhin soll die Öffentlichkeit über Klimawandel und -folgen besser informiert werden. usw.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BASF SE durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist es, den COMET Assay zum Nachweis gentoxischer Schäden in 3D Hautmodellen zu etablieren und die Robustheit dieser Methode zu prüfen. Dies geht einher mit der Untersuchung möglicher DNA- Reparaturmechanismen in den 3D- Hautmodellen. Im Anschluss an das Hautmetabolismusprojekt, soll die metabolische Kompetenz der 3D Modelle weiter komplettiert werden. In Teilaufgabe 1 werden 20 bekannte Testsubstanzen von drei verschiedenen Laboreinheiten mittels COMET Assays an zwei Vollhautmodellen getestet. Die Durchführung erfolgt in drei Phasen. Nach jeder Phase werden die erzielten Ergebnisse verglichen und bei guter Übereinstimmung die nächste Prüfphase eingeleitet. In Teilaufgabe 2 soll die metabolische Kompetenz der Hautmodelle weiter ausgeführt werden. In Teilaufgabe 3 wird die DNA-Reparaturkapazität der Hautmodelle untersucht.

Teilprojekt 5

Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Henkel AG & Co. KGaA, Cosmetics , Toiletries, Biological and Clinical Research durchgeführt. Im Zuge der 7. Änderung der Kosmetikrichtlinie und der Novellierung der Chemikalienrichtlinie (REACh) besteht ein erhöhter den Bedarf an in vitro Methoden. Zwar gibt es im Bereich Genotoxizität einige validierte Test. Sie verfügen allerdings über eine geringe Qualität, sodass die mit ihnen erhobenen Daten oft durch Tierversuche überprüft werden müssen. Um die Relevanz der Tests zu verbessern, sind im Vorläuferprojekt () 2 Vollhautmodelle identifiziert worden, die über ausreichende metabolische Kapazität verfügen um DNA-Schädigungen auch von Promutagenen detektieren zu können. In der ersten Förderperiode wurden Protokolle für den Comet Assay für beide Hautmodelle in jedes Labor transferiert und einige Mutagene getestet. In der 2. Förderperiode soll die Reproduzierbarkeit innerhalb eines Labores und zwischen den Projektpartnern durch die Testung von mindesten 20 kodierten Chemikalien verifiziert werden. Henkel übernimmt dabei die Leitung des Comet-Teilprojektes.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Uniklinik RWTH Aachen, Klinik für Dermatologie und Allergologie durchgeführt. Das Ziel des beantragten Projektes besteht in der Prävalidierung des Comet-Assays in den metabolisch kompetenten Vollhautmodellen von MatTek und Henkel. Ferner soll in den Hautmodellen und in humaner Vollhaut die DNA-Reparaturkapazität anhand von Testsubstanzen untersucht werden, die in den Zellen DNA-Addukte bilden oder oxidative Schädigungen verursachen. In verschiedenen Teilaufgaben wird die metabolische Charakterisierung der Hautmodelle vorgenommen. Als Schwerpunkte werden die Metabolitenmuster von drei weiteren Testsubstanzen sowie Aktivitäten und Expressionsmuster bisher nicht untersuchter Enzymfamilien in den Hautmodellen bestimmt und mit der menschlichen Vollhaut verglichen. Weiterhin wird die Prävalidierung des Comet-Assays in den ausgewählten Hautmodellen durchgeführt und die Reparaturkompetenz in den ausgewählten Hautmodellen und humaner Vollhaut soll vergleichend analysiert werden.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesinstitut für Risikobewertung durchgeführt. Das Hauptziel des Projektes besteht in der Prävalidierung des Comet-Assays in den beiden geeigneten Vollhautmodellen, für die in der ersten Förderphase eine ausreichende metabolische Kompetenz nachgewiesen wurde. Weiterhin soll die Charakterisierung der Vollhautmodelle anhand der Testsubstanz Cumarin vervollständigt und durch Untersuchungen zur DNA-Reparaturkapazität ergänzt werden. Zunächst wird die Datenbasis zur metabolischen Kompetenz der beiden geeigneten Vollhautmodelle(MatTek EpidermFT und PhenionFT) erweitert. Dazu soll Cumarin als weitere Modellsubstanz untersucht werden. Quantitative Bestimmungen sind für die Metabolite 3-Hydroxycumarin, 7-Hydroxycumarin, sowie die Hydrolyseprodukte des Cumarin-3,4-epoxids vorgesehen. Die Prävalidierung des Comet-Assays erfolgt parallel in beiden Vollhautmodellen. Das BfR wird im Rahmen dieser Studie insgesamt 24 Substanzen testen. Zur vergleichenden Untersuchung von DNA-Reparaturmechanismen wird das karzinogene anti-Benzo(a)pyren-7,8-diol-9,10-epoxid (BPDE) als Modellsubstanz verwendet, das als nukleophiles Mutagen mit DNA reagiert und bevorzugt Guanosyl- oder Adenosyl-Addukte bildet. Für deren Quantifizierung wird eine LC-MS/MS-basierte Methode entwickelt. Das BfR beteiligt sich auch an der Charakterisierung von Enzymen, die bei der Reparatur oder Vermeidung von oxidativen DNA-Schäden in der Haut und in Hautmodellen von Bedeutung sind. Die wirtschaftliche Bedeutung des Projektes liegt im Potential zur Einsparung von hohen Kosten bei Tierversuchen, insbesondere bei Genotoxizitätsstudien. Die gesellschaftliche Bedeutung liegt in seinem Beitrag zur Umsetzung des ethischen Grundkonsensus, auf Tierversuche möglichst zu verzichten. Ein wissenschaftlich-wirtschaftlicher Erfolg des Projektes ist aufgrund des dringend zu deckenden Bedarfs an validen und prädiktiven Testverfahren sehr wahrscheinlich. Die beteiligten Partner verfügen über langjährige Erfahrungen und Expertisen auf dem hier adressierten Forschungsgebiet.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Uniklinik, Lehrstuhl für Dermatologie und Venerologie durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, die kommerziell erhältlichen humanen in-vitro-Hautmodelle im Vergleich zur Humanhaut ex vivo bezüglich ihrer metabolischen Kompetenz am Beispiel ausgewählter Arzneistoffe, verbrauchernaher Verbindungen und Agrochemikalien vergleichend zu charakterisieren und dabei den metabolischen Einfluß auf die toxikologischen Endpunkte Zyto- und Genotoxizität mit einzubeziehen. In verschiedenen Teilaufgaben werden die metabolische Transformation der zu testenden Substanzen in den zur Verfügung stehenden Hautmodellen vergleichend untersucht und der dazu korrespondierende Expressionsstatus fremdstoff-metabolisierender Enzyme erfasst. Weiterhin wird die metabolische Kapazität der Systeme anhand zyto- und genotoxischer Endpunkte verifiziert. Das bestmögliche in-vitro-Hautmodell soll identifiziert werden, welches die Situation menschlicher Haut in vivo bezüglich ihrer metabolischen Leistungen am besten repräsentiert und daher bei dermatopharmakologischen oder -toxikologischen Fragestellungen die geeignetste Testmatrix darstellt. Mit dem optimierten Testverfahren soll anschließend eine Prävalidierungsphase durchlaufen werden.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Institut für Pharmazie, Arbeitsgruppe Pharmakologie und Toxikologie durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, die kommerziell erhältlichen humanen in-vitro-Hautmodelle im Vergleich zur Humanhaut ex vivo bezüglich ihrer metabolischen Kompetenz am Beispiel ausgewählter Arzneistoffe, verbrauchernaher Verbindungen und Agrochemikalien vergleichend zu charakterisieren und dabei den metabolischen Einfluss auf die toxikologischen Endpunkte Zyto- und Genotoxizität mit einzubeziehen. In verschiedenen Teilaufgaben werden die metabolische Transformation der zu testenden Substanzen in den zur Verfügung stehenden Hautmodellen vergleichend untersucht und der dazu korrespondierende Expressionsstatus fremdstoff-metabolisierender Enzyme erfasst. Weiterhin wird die metabolische Kapazität der Systeme anhand zyto- und genotoxischer Endpunkte verifiziert. Das bestmögliche in-vitro-Hautmodell soll identifiziert werden, welches die Situation menschlicher Haut in vivo bezüglich ihrer metabolischen Leistungen am besten repräsentiert und daher bei dermatopharmakologischen oder -toxikologischen Fragestellungen die geeignetste Testmatrix darstellt. Mit dem optimierten Testverfahren soll anschließend eine Prävalidierungsphase durchlaufen werden.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesinstitut für Risikobewertung durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, die kommerziell erhältlichen humanen in-vitro-Hautmodelle im Vergleich zur Humanhaut ex vivo bezüglich ihrer metabolischen Kompetenz am Beispiel ausgewählter Arzneistoffe, verbrauchernaher Verbindungen und Agrochemikalien vergleichend zu charakterisieren und dabei den metabolischen Einfluss auf die toxikologischen Endpunkte Zyto- und Genotoxizität mit einzubeziehen. In verschiedenen Teilaufgaben werden die metabolische Transformation der zu testenden Substanzen in den zur Verfügung stehenden Hautmodellen vergleichend untersucht und der dazu korrespondierende Expressionsstatus fremdstoff-metabolisierender Enzyme erfasst. Weiterhin wird die metabolische Kapazität der Systeme anhand zyto- und genotoxischer Endpunkte verifiziert. Das bestmögliche in-vitro-Hautmodell soll identifiziert werden, welches die Situation menschlicher Haut in vivo bezüglich ihrer metabolischen Leistungen am besten repräsentiert und daher bei dermatopharmakologischen oder -toxikologischen Fragestellungen die geeignetste Testmatrix darstellt. Mit dem optimierten Testverfahren soll anschließend eine Prävalidierungsphase durchlaufen werden.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BASF SE durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist es, die kommerziell erhältlichen in-vitro-Hautmodelle auf ihre metabolische Kompetenz vergleichend zu charakterisieren. Arbeitsplanung: In verschiedenen Teilaufgaben werden die metabolische Transformation der zu testenden Substanzen in den zur Verfügung stehenden Hautmodellen vergleichend untersucht und der dazu korrespondierende Expressionsstatus fremdstoff-metabolisierender Enzyme erfasst. Weiterhin wird die metabolische Kapazität der Systeme anhand zyto- und genotoxischer Endpunkte verifiziert. Das bestmögliche in-vitro-Hautmodell soll identifiziert werden, welches die Situation menschlicher Haut in vivo bezüglich ihrer metabolischen Leistungen am besten repräsentiert und daher bei dermatopharmakologischen oder -toxikologischen Fragestellungen die geeignetste Testmatrix darstellt. Mit dem optimierten Testverfahren soll anschließend eine Prävalidierungsphase durchlaufen werden.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Institut für Pharmazie, Arbeitsgruppe Pharmakologie und Toxikologie durchgeführt. Ziel des Projektes ist die weiterführende Charakterisierung der im vorausgehenden Verbundprojekt identifizierten metabolisch kompetenten Hautmodelle im Vergleich zu Humanhaut. Insbesondere sollen die Studien die Datenlage zur Biotransformation vervollständigen. Die systematische Erweiterung der Erkenntnisse zur metabolischen Kompetenz der beiden geeigneten Hautmodelle ermöglicht die Prävalidierung des Comet-Assays als genotoxische Testmethode in diesen Testsystemen. Darüber hinaus werden im Verbundprojekt Transporterproteine, Enzyminduktion sowie DNA-Reparaturmechanismen näher untersucht. Von der FU Berlin wird in zwei Vollhautmodellen und Humanhaut zentral die Biotransformation der genotoxischen Industriechemikalie 2,4-Diaminotoluol untersucht, welche zu den prioritären Substanzen gehört, die im Comet-Assay positiv reagieren. Als zweiter Schwerpunkt werden parallel weitere, für die Metabolisierung relevante Enzyme und deren Aktivitäten vergleichend zu exzidierter Humanhaut charakterisiert. Die Bestimmung wichtiger Phase II Enzyme umfasst Glutathion-S-Transferasen, Sulfotransferasen, Steroid-5alpha-Reduktasen sowie Monoaminoxidasen.

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