In this project, the guidance documents should be verified using the example of potentially endocrine disrupting (ED) chemicals. Three substances were selected mainly based on in silico (2,4,6-tribromophenol), in vitro (benzanthrone) and in vivo data (benzophenone-2). In order to evaluate the potential for endocrine disruption, several additional in vitro tests and one in vivo test were performed for two of the selected substances. For all three selected substances, an integrated assessment of potential endocrine activity in aquatic vertebrates was performed. Results of this assessment are presented in a non-public annex to this report. Veröffentlicht in Texte | 48/2014.
ERGO (EndocRine Guideline Optimization) is the acronym of a European Union-funded research and innovation action, that aims to break down the wall between mammalian and non-mammalian vertebrate regulatory testing of endocrine disruptors (EDs), by identifying, developing and aligning thyroid-related biomarkers and endpoints (B/E) for the linkage of effects between vertebrate classes. To achieve this, an adverse outcome pathway (AOP) network covering various modes of thyroid hormone disruption (THD) in multiple vertebrate classes will be developed. The AOP development will be based on existing and new data from in vitro and in vivo experiments with fish, amphibians and mammals, using a battery of different THDs. This will provide the scientifically plausible and evidence-based foundation for the selection of B/E and assays in lower vertebrates, predictive of human health outcomes. These assays will be prioritized for validation at OECD (Organization for Economic Cooperation and Development) level. ERGO will re-think ED testing strategies from in silico methods to in vivo testing and develop, optimize and validate existing in vivo and early life-stage OECD guidelines, as well as new in vitro protocols for THD. This strategy will reduce requirements for animal testing by preventing duplication of testing in mammals and non-mammalian vertebrates and increase the screening capacity to enable more chemicals to be tested for ED properties. © 2020 by the authors
The aim of this interdisciplinary research project in North Rhine-Westphalia (NRW), Germany, entitled "Elimination of pharmaceuticals and organic micropollutants from waste water" involved the conception of cost-effective and innovative waste-water cleaning methods. In this project in vitro assays, in vivo assays and chemical analyses were performed on three municipal waste-water treatment plants (WWTP). This publication focuses on the study of the in vitro bioassays. Cytotoxic, estrogenic, genotoxic and mutagenic effects of the original as well as enriched water samples were monitored before and after wastewater treatment steps using MTT and PAN I, ER Calux and A-YES, micronucleus and Comet assays as well as AMES test. In most cases, the measured effects were reduced after ozonation, but in general, the biological response depended upon the water composition of the WWTP, in particular on the formed by-products and concentration of micropollutants. In order to be able to assess the genotoxic and/or mutagenic potential of waste-water samples using bioassays like Ames test, Comet assay or micronucleus test an enrichment of the water sample via solid-phase extraction is recommended. This is in agreement with previous studies such as the "ToxBox"-Project of the Environmental Agency in Germany. © 2022 Informa UK Limited
The numbers of potential neurotoxicants in the environment are raising and pose a great risk for humans and the environment. Currently neurotoxicity assessment is mostly performed to predict and prevent harm to human populations. Despite all the efforts invested in the last years in developing novel in vitro or in silico test systems, in vivo tests with rodents are still the only accepted test for neurotoxicity risk assessment in Europe. Despite an increasing number of reports of species showing altered behaviour, neurotoxicity assessment for species in the environment is not required and therefore mostly not performed. Considering the increasing numbers of environmental contaminants with potential neurotoxic potential, eco-neurotoxicity should be also considered in risk assessment. In order to do so novel test systems are needed that can cope with species differences within ecosystems. In the field, online-biomonitoring systems using behavioural information could be used to detect neurotoxic effects and effect-directed analyses could be applied to identify the neurotoxicants causing the effect. Additionally, toxic pressure calculations in combination with mixture modelling could use environmental chemical monitoring data to predict adverse effects and prioritize pollutants for laboratory testing. Cheminformatics based on computational toxicological data from in vitro and in vivo studies could help to identify potential neurotoxicants. An array of in vitro assays covering different modes of action could be applied to screen compounds for neurotoxicity. The selection of in vitro assays could be guided by AOPs relevant for eco-neurotoxicity. In order to be able to perform risk assessment for eco-neurotoxicity, methods need to focus on the most sensitive species in an ecosystem. A test battery using species from different trophic levels might be the best approach. To implement eco-neurotoxicity assessment into European risk assessment, cheminformatics and in vitro screening tests could be used as first approach to identify eco-neurotoxic pollutants. In a second step, a small species test battery could be applied to assess the risks of ecosystems. Quelle: Verlagsinformation
Das Projekt "Teilprojekt 10" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt am Main, Institut für Ökologie, Evolution und Diversität, Abteilung Aquatische Ökotoxikologie durchgeführt. Das Vorhaben verfolgt drei Ziele: 1. Erfassung gen- und zytotoxischer, dioxinähnlicher, androgener und antiandrogener Potentiale im Zu- und Ablauf von fünf Versuchsanlagen mit In vitro-Testverfahren. 2. Erfassung endokriner Wirkungen in diesen Zu- und Abläufen mit dem Reproduktionstest mit Potamopyrgus antipodarum. 3. Erfassung toxischer und endokriner Potentiale und Wirkungen in Wasser- und Sedimentproben der Schussen mit den genannten In vitro-Verfahren sowie mit drei In vivo-Tests. Arbeitsplanung: Mit sieben In vitro-Testverfahren für gen- und zytotoxische, dioxinähnliche, androgene und antiandrogene Wirkpotentiale werden 39 Zu- und Ablaufproben von fünf Versuchsanlagen sowie 35 Wasser- und Sedimentproben aus der Schussen analysiert. Die Gesamtzahl der in vitro zu untersuchenden Proben beträgt 179, die Zahl der durchzuführenden Tests 1253. Mit drei In vivo-Testverfahren werden 35 Wasser- und Sedimentproben aus der Schussen analysiert: Lemna- und Lumbriculus-Test nach OECD-Richtlinien 221 und 225 sowie Reproduktionstest mit Potamopyrgus antipodarum nach OECD-Richtlinienentwurf. Dieser Test wird zusätzlich für die 39 Zu- und Ablaufproben der Versuchsanlagen eingesetzt, so dass 144 In vivo-Tests durchzuführen sind.
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Institut für Mikrosystemtechnik durchgeführt. Tierversuche zur Bestimmung des entwicklungsneurotoxischen Potentials von Chemikalien und Wirkstoffen sind stark belastend für die Tiere, sehr kostenintensiv und zeitaufwändig und müssen häufig an einer sehr großen Anzahl von Versuchstieren durchgeführt werden. Validierte tierversuchsfreie Methoden stehen nicht zur Verfügung. Ziel der geplanten Phase II des Projektes ist nach wie vor die Entwicklung von aussagekräftigen in vitro Tests und einer neuen Teststrategie zur sicherheitstoxikologischen Prüfung auf Entwicklungsneurotoxizität. Dabei sollen wie bereits in Phase I des Projektes verschiedene zellbasierte Modelle eingesetzt werden, die komplementär Teilaspekte der neuronalen Entwicklung in vitro erfassen: (1) embryonale Stammzellen, (2) humane fetale neurale Progenitorzellen und (3) humane Teratocarcinoma Zellen. Zudem sollen für die verschiedenen Zellsysteme funktionelle Endpunkte zur elektrischen Aktivität und Netzwerkbildung unter Einsatz von Mikroelektroden-Arrays etabliert werden. Für die verschiedenen Zellsysteme wurden in der letzten Förderperiode biochemische und funktionelle Assays zur Testung auf Entwicklungsneurotoxizität etabliert. Des weitern wurde in einem ersten 'Proof-of-concept' gezeigt, dass die Testsysteme in der Lage sind, Entwicklungsneurotoxizität zu erkennen. In der kommenden Antragsphase sollen nun die Protokolle hinsichtlich der Zeitkinetik sowie der Substanzauswahl optimiert werden. Diese Versuche werden am Ende der Förderperiode dazu führen, dass ausgewählte Assays für die Prävalidierung als Tierversuchsersatzmethoden zur Testung von Chemikalien auf Entwicklungsneurotoxizität bereit sind. Die neue in diesem Vorhaben etablierte in vitro Testbatterie soll zukünftig dazu benutzt werden, negative Stoffe sicher zu erkennen bzw. Substanzen mit Entwicklungsneurotoxizität 'auszufiltern', die dann nicht mehr oder nicht im vollen Umfang im in vivo Test untersucht werden müssen.
Das Projekt "Validierung eines Zytotoxizitaetstests als Ersatzmethode zum Fischtest nach DIN 38412 Teil 31 - Phase II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Infraserv GmbH & Co. Höchst KG durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens war die Fragestellung, ob mit einem In-vitro-Fischzellentest der Fischtest nach DIN 38412 Teil 31 ersetzt oder ergaenzt werden kann. Waere dies moeglich, koennte die Ueberwachung der Abwaesser mit Fischzellen auf Restbelastungen untersucht, beurteilt und bewertet werden. Dies waere insbesondere im Hinblick auf die Ersparnis von Wirbeltieren gemaess Tierschutzgesetz ein weiterer Meilenstein bei der Suche neuer Tierersatzmethoden. Unter Beteiligung von 9 Laboratorien wurde an 144 Abwasserproben, die von Laenderbehoerden und der chemischen Industrie zur Verfuegung gestellt wurden, die Toxizitaet mit der RTG-2 Zelle untersucht und mit den Ergebnissen von In vivo-Daten im Fischtest verglichen. Um eine Aussage ueber die Empfindlichkeit der Testsysteme treffen zu koennen, wurden weiterhin 28 Monosubstanzen auf Zytotoxizitaet getestet von denen gleichfalls die In vivo-Daten vorlagen. Um eine Unabhaengigkeit der Versuchsreihen zu gewaehrleisten, wurden alle Abwasserproben doppelt blind codiert und die erhaltenen Rohdaten zu statistischen Aufgabenarbeitung an ZEBET / BgVV, Berlin gesendet. Nach Abschluss der experimentellen Untersuchungen reagiert der In vitro-Test im Vergleich zum In vivo-Test zu unempfindlich. Falsch negative Ergebnisse wurden mit dem Zellkulturtest nicht erhalten. Um die Empfindlichkeit des Zellkulturtests zu steigern, waren erste Versuche mit Serumersatzstoffen im Medium der Zellkulturen erfolgversprechend. Um hierueber eine gesicherte Aussage erhalten zu koennen, muessen weitere Untersuchungen durchgefuehrt werden.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt am Main, Institut für Ökologie, Evolution und Diversität, Abteilung Aquatische Ökotoxikologie durchgeführt. Das Vorhaben verfolgt vier Ziele: 1. Eine innovative Kombination ökotoxikologischer mit chemisch-analytischer Methodik sowie die enge Verknüpfung von in-vitro mit in-vivo-Testverfahren bei der Identifizierung toxikophorvermittelter Effekte in Abwasserfraktionen. 2. Generelle Ermittlung von Schadwirkungen neuer Problemstoffe im Wasserkreislauf. 3. Überprüfung der Effektivität erweiterter technischer Aufbereitungsverfahren und technischer Maßnahmen in der Abwasseraufbereitung. 4. Entwicklung innovativer Ansätze zur Gefährdungsbewertung von Problemstoffen im Wasserkreislauf durch Korrelation ökotoxikologischer Wirkmuster mit chemischen Summenparametern. Arbeitsplanung: Mit sieben in-vitro-Testverfahren für gen- und zytotoxische, dioxinähnliche, androgene und antiandrogene Wirkpotentiale sowie einem in-vivo Test (Potamopyrgus antipodarum) zu reproduktionstoxischen Wirkungen werden Wasserproben aus dem Donauried, technisch unterschiedlich aufbereiteten Abwasserströmen der Versuchskläranlage der TUDa sowie Abwasserproben aus Simulationsversuchen zur Fraktionierung toxikophorer Molekülstrukturen der BfG analysiert. Eine Auswahl aus der Gesamtzahl von ca. 2500 zur Testung vorgeschlagenen Proben der Partner TUDa, LW und BfG wird nach Abstimmung und Priorisierung mit allen an AP2 beteiligten Partnern untersucht.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e.V. durchgeführt. Die Zulassung von Chemikalien erfordert derzeit toxikologische Untersuchungen in Tiermodellen. Aus gesellschaftlichen und wissenschaftlichen Gründen besteht jedoch ein verstärktes Interesse an der Entwicklung und Validierung Humanzell-basierter Testsysteme als (teilweise) Ersatzmethoden zu den herkömmlichen in-vivo-Versuchen. Das Hauptziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Teststrategie zur Abschätzung potentieller neurotoxischer Effekte von Chemikalien mittels eines Systembiologie-basierten 3R-Verfahrens. Besonderes Augenmerk wird auf die Anwendbarkeit dieses Verfahrens hinsichtlich der Risikobewertung von Nanomaterialien gelegt. In diesem Rahmen werden eine Reihe innovativer in-vitro-Methoden eingesetzt. Neuronale Aktivitätsmessungen neuronaler Zellen aus embryonalen Stammzellen (ESZ) von Mensch und Maus werden mittels Multielektroden-Arrays als Maß für Hirnfunktion und Kognition erfasst. Zur Beantwortung dieser Fragestellungen sind Informationen hinsichtlich Exposition, Kinetik und Effekten der zu untersuchenden Materialien erforderlich. Als Referenzmaterialien werden zwei Insektizide (Organophosphate) und dazu zwei Nanopartikelproben genutzt, um einen (begrenzten) Vergleich zwischen und auch innerhalb von (chemischen) Stoffgruppen zu ermöglichen. IUTA wird in AP1 Projektmanagement und Öffentlichkeitsarbeit und AP4 Charakterisierung chemischer und physikalischer Eigenschaften der Nanopartikel beteiligt sein.
Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ECT Ökotoxikologie GmbH durchgeführt. Es ist folgende Gliederung einzuhalten:1. Vorhabenziel2. Arbeitsplanung: Zur Eingabe von Text klicken Sie bitte auf das nebenstehende Symbol. Ziel des Teilvorhabens 'Ökotox-ECT in AP-2' im Rahmen des Verbundvorhabens TransRisk ist es, wichtige ökotoxikologische Kennwerte zu liefern, die einen entscheidenden Anteil bei der Ableitung von Vorsorge-, Warn-, Besorgnis- und Gefahrwerte für Spurenstoffe und ihre Transformationsprodukte im Wasserkreislauf besitzen. Entwicklung und Erprobung ökotoxikologischer Multistressoren-Tests, um durch Abwasser verursachte immunologische Veränderungen bei Invertebraten (Daphnien und Fadenwürmer) gegenüber spezifischen Pathogenen zu erfassen. Durchführung der ökotoxikologischen in-vivo Tests (Wachstums-Inhibitionstest mit Wasserpflanzen, Wachstums- und Reproduktionstest mit Sedimentwürmern, Chronischer Tests mit Wasserflöhen) mit verschieden behandelten Abwasserteilströmen an der Kläranlage in Darmstadt. EKoordination des ökotoxikologischen Untersuchungsprogramms mit in-vitro und in-vivo Prüfsystemen der Proben aus dem Donauried. Fortentwicklung eines mehrstufigen Risikobewertungssystems unter Einbeziehung von chemisch-analytischen, mikrobiologischen, ökotoxikologischen und in-silico toxikologischen Verfahren in Zusammenarbeit mit dem Partner UF.
| Origin | Count |
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| Bund | 35 |
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| Förderprogramm | 31 |
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