Das Projekt "Ernaehrungsforschung - Mycotoxine, Wirkungsmechanismen von Mycotoxinen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Münster, Institut für Mikrobiologie.Untersuchung der Wirkungsmechanismen von Ochratoxin A, Citrinin, Patalin und Penicillsaeure. Ochratoxin A, ein nephrotoxisches Mycotoxin aus Aspergrelus ochraceus hemmt die Phenylalanyl-t RNA-Synthetase von Enkarykuoten und Prokaryonten. Der Hemmungstyp ist kompetitiv. Daher kann die Hemmwirkung auf Hepatom-Gewebekulturzellen, der letale Effekt auf Maeuse und der Effekt auf Makrophagen-Migration und Immunosuppression durch Phenylalanin aufgehoben werden. Citrinin, ein nephrotoxisches Mycotoxin aus Penicillium citrinum, hemmt in vivo vor allem RNA und DNA-Synthese. Patulin und Penicillsaeure reagieren mit SH- und NH2-Gruppen und haben deshalb vielfaeltige Wirkungen. Plasmid-DNA und t-RNA reagieren mit diesen Mycotoxinen.
Das Projekt "PRIMA - Kooperationsprojekt Oli4food: Mikrobiologische Ressourcen für eine nachhaltigere Olivenöl Herstellung und eine gesündere mediterrane Ernährung: Vom Abfallprodukt zum funktionalen Lebensmittel" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz Universität Hannover, Institut für Lebensmittelwissenschaft und Humanernährung, Abteilung Molekulare Lebensmittelchemie und -entwicklung.
Das Projekt "BatFIM - Die Bedeutung der IL-33-Signalübertragung für die Immuntoleranz gegenüber Filovirus-Infektionen bei Fledermäusen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Robert Koch-Institut (RKI), Zentrum für Biologische Gefahren und Spezielle Pathogene.
Das Projekt "BrainRadiationAssay: Etablierung eines in vitro Systems zur Analyse und Prädiktion von Schäden im zentralen Nervensystem nach Exposition mit ionisierender Strahlung in Kombination mit anderen Neurotoxika^Teilprojekt B, Teilprojekt A" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH.Strahlentherapien (inclusive Strahlendiagnostic) in Kombination mit Chemo-/Immuntherapien oder anderen Neurotoxinen verursachen schwere Nebenwirkungen wie kognitive Beeinträchtigungen. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind nicht bekannt, korrelieren aber mit einer gestörten Neurogenese/-regeneration. Im Forschungsvorhaben wird basierend auf humanen embryonalen Stammzellen eine in vitro (organoide) Kultur etabliert, die die Neurogenese/-regeneration mit den beteiligten Zelltypen des Gehirns wie Neurone, Gliazellen und Mikroglia/Makrophagen nachbildet. Klinisch relevante Kombinationen von Strahlen- (Röntgen und Kohlenstoffionen) und Chemo-/oder Immuntherapien und andere Neurotoxine (z.B. Antikonvulsiva) werden anhand des Brain-Radiation-Assays getestet und die Signalkaskaden und Regulatoren identifiziert, die für die eingeschränkte neuronale Funktion verantwortlich sind.
Das Projekt "BrainRadiationAssay: Etablierung eines in vitro Systems zur Analyse und Prädiktion von Schäden im zentralen Nervensystem nach Exposition mit ionisierender Strahlung in Kombination mit anderen Neurotoxika, Teilprojekt B" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fachhochschule Aschaffenburg, Fakultät Ingenieurwissenschaften.Strahlentherapien (inklusive Strahlendiagnostik) in Kombination mit Chemo-/Immuntherapien oder anderen Neurotoxinen verursachen schwere Nebenwirkungen wie kognitive Beeinträchtigungen. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind nicht bekannt, korrelieren aber mit einer gestörten Neurogenese/-regeneration. Im Forschungsvorhaben wird basierend auf humanen embryonalen Stammzellen eine in vitro (organoide) Kultur etabliert, die die Neurogenese/-regeneration mit den beteiligten Zelltypen des Gehirns wie Neurone, Gliazellen und Mikroglia/Makrophagen nachbildet. Klinisch relevante Kombinationen von Strahlen- (Röntgen und Kohlenstoffionen) und Chemo-/oder Immuntherapien und andere Neurotoxine (z.B. Antikonvulsiva) werden anhand des Brain-Radiation-Assays getestet und die Signalkaskaden und Regulatoren identifiziert, die für die eingeschränkte neuronale Funktion verantwortlich sind. AP2.1 Transfer des neuronalen Differenzierungssystems für die MEA Methode; AP2.2 Elektrophysiologische von aus Stammzellen differenzierten neuronalen Zellen nach kombinierter Strahlen- und Medikamenteneinwirkung; AP2.3 Elektrophysiologische und immunchemische Untersuchung von Neuronen/Mikroglia Ko-Kulturen nach kombinierter Strahlen- und Medikamenteneinwirkung.
Das Projekt "GREWIS: Genetische Risiken und entzündungshemmende Wirkung von dicht-ionisierender Strahlung - Vergleichende Untersuchungen zur Wirkung von Radon in Zell- und Tier-Modellen und in Radon-Patienten, Teilprojekt G" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Erlangen-Nürnberg, Universitätsklinikum, Klinik für Strahlentherapie, Arbeitsgruppe Strahlen-Immunbiologie.In dem Verbundprojekt GREWIS werden die genetische und die entzündungshemmende Wirkung von dicht ionisierender Strahlung, insbesondere von Radon untersucht. Neben Röntgen- und Alpha-Bestrahlung sowie Experimenten mit Ionen-Strahlen sollen Zellkulturen und Mäuse in einer Radon-Kammer exponiert werden, da die Radon-Exposition im Bereich des Strahlenschutzes wie in der Therapie entzündlicher Erkrankungen eine wesentliche Rolle spielt. Der Fokus des Teilprojektes G liegt auf der Analyse von immunologischen Gefahrensignalen und der Modulation der Entzündung in präklinischen Modellen und in Patienten mit entzündlichen Erkrankungen nach Therapie mit niedrigen Dosen von Röntgenstrahlung oder Radon. Ein Hauptziel ist der Vergleich des spezifischen Immunstatus von Patienten, welche mit Niedrigdosis-Strahlentherapie behandelt wurden mit solchen, welche in Radonbädern oder -stollen á-Strahlung exponiert wurden. Mittels Mehrfarbendurchflusszytometrie werden Immunzell(sub)populationen und deren Aktivierungsstatus im peripheren Blut der Patienten vor, während und nach der Exposition analysiert. Des Weiteren werden Monozyten des peripheren Blutes der Patienten ex vivo zu Makrophagen differenziert und deren funktionellen Aktivität (Phagozytose, Zytokinfreisetzungen, Vitalität) nach Exposition mit niedrig dosierter Strahlung unterschiedlicher Qualität bestimmt und verglichen. Das zweite Hauptziel ist die Aufdeckung der zellulären und molekularen Mechanismen, welche zur Verbesserung des Krankheitsverlaufes der chronischen Polyarthritis nach Exposition mit Röntgenstrahlung oder Radon führen. Hierfür werden hTNF-á transgene Mäusen, welche den humanen Tumornekrosefaktor-á (hTNF-á) exprimieren und somit eine chronische Polyarthritis entwickeln, verwendet. Ein Fokus der Tiermodelle ist ebenfalls die Analyse von immunmodulierenden Gefahrensignalen und Untersuchungen von Inflammationsgewebe, Osteoklasteninfiltration und Knorpeldestruktion in den Gelenken der Mäuse. Im Zell- und Tiermodellen wird somit die entzündungshemmende Wirkung von Radon und Niedrigdosis-Strahlentherapie mit molekularbiologischen Mitteln untersucht und mit Therapiedaten verglichen. GREWIS verfolgt einen neuen Ansatz: wissenschaftliche Techniken und Kenntnisse verschiedener Institute, auch von Fachleuten die bis jetzt keine klassische Strahlenbiologie betreiben, zusammen zu bringen und zu verschränken. Die wissenschaftlichen Arbeiten werden durch gemeinsame Forschungsseminare an der GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH und an den beteiligten Universitäten begleitet. Die interaktive Forschungsarbeit wird zu einem besseren Verständnis der Wirkung von Radon beitragen und die Auseinandersetzung von jungen Wissenschaftlern mit den vielseitigen Aspekten der Radonproblematik im Speziellen und der Niedrigdosisstrahlenexposition im Allgemeinen fördern.
Das Projekt "Teilprojekt F^Teilprojekt D^Teilprojekt E^GREWIS: Genetische Risiken und entzündungshemmende Wirkung von dicht-ionisierender Strahlung - Vergleichende Untersuchungen zur Wirkung von Radon in Zell- und Tier-Modellen und in Radon-Patienten^Teilprojekt G, Teilprojekt C" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Darmstadt, Institut für Zoologie, Arbeitsgruppe Entwicklungsbiologie und Neurogenetik.Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung des Einflusses von Radonbehandlungen auf das cholinerge System. Dabei soll in erster Linie geklärt werden, inwieweit die Exposition mit ionisierender Strahlung die Expression und die Aktivität einzelner Komponenten des cholinergen Systems beeinflusst. Dafür sollen die Folgen der Exposition gegenüber unterschiedlichen Strahlenqualitäten wie Röntgen-, Ionen- und Alphastrahlung mit einer Radonexposition verglichen werden. Darüber hinaus soll untersucht werden, ob mögliche Wechselwirkungen zwischen Strahlung und dem cholinergen System zu einer Modifikation der Entzündungsreaktion im Körper von bestrahlten Patienten führt. Für dieses Projekt werden neben Wildtyp-Mäusen auch arthritische Mäuse und AChE-Knockout-Mäuse bestrahlt werden und im Anschluss daran die Expression und die Aktivität verschiedener Komponenten des cholinergen Systems untersucht werden. Zusätzlich dazu sollen ähnliche Untersuchungen in vitro an Osteoblasten, Makrophagen und Endothelzellen durchgeführt werden. Zuletzt werden aus den Extremitätenknospen der oben genannten Tiermodelle Micromass-Kulturen angelegt, mit deren Hilfe die Differenzierung von Knorpel- und Knochenzellen analysiert werden sollen. Alle in vitro durchgeführten Experimente werden zusätzlich in Anwesenheit von Inhibitoren des cholinergen Systems durchgeführt werden.
Das Projekt "Das Phagosom von Tetrahymena thermophila" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Wuppertal, Fachgruppe Chemie und Biologie, Arbeitsgruppe Biologie: Zoologie und Biologiedidaktik.Der Einzeller Tetrahymena gehört zu den Wimpertierchen, wie das bekannte Pantoffeltierchen. Um sich zu ernähren, nimmt Tetrahymena seine Nahrung (oft Bakterien, kleine Einzeller) über eine Phagozytose in kleinen Vesikeln, den Phagosomen, auf. Diese enthalten alle für die Verdauung notwendigen Enzyme und durchlaufen innerhalb der Zelle eine so genannte Cyclose, während welcher die Nährstoffe abgebaut werden. In einem molekularbiologischen und biochemischen Ansatz werden die Gene und damit die Enzyme des Phygosoms ermittelt.
Das Projekt "Toxische Wirkung von Nanopartikeln aus Biomassenverbrennung II" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Tübingen, Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut.Im Folgevorhaben soll der Einfluss von bei der Verbrennung von nachwachsenden Rohstoffen in Kleinfeuerungsanlagen entstehenden Feinstaubs bei dessen Inhalation untersucht werden. Der Hauptaspekt liegt auf dem Zusammenhang zwischen Brenngut (Stückholz/Holzpellets), chemischer Zusammensetzung des Staubs und dessen Toxizität unter Berücksichtigung des Betriebszustands. der Atemwege zurückgehalten zu werden, soll deren Wirkung auf humane Lungenepithelzellen untersucht werden. Hierzu wird ein Expositionssystem verwendet, welches als in-vitro-Modellsystem die Situation in den Alveolen nachbildet, indem es Zellkultursysteme an der Gas-Flüssigkeits-Grenze dem Abgas aussetzt. Das erste Projekt ergab die Notwendigkeit einer erhöhten Abscheiderate, um die Wirkung auf die biochemischen Reaktionen der Zellen im Vergleich zu unbegasten Zellen und Positivkontrollen (submers mit amorphem Kohlenstoff belastete Zellen) eindeutiger identifizieren zu können. Zur besseren Übertragbarkeit ins in-vivo-Modell soll in Erweiterung zum ersten Projekt zusätzlich zur A549 Zelllinie eine Zweite (z.B. NCI-H226, NCI-H460) zum Einsatz kommen. Für eine realitätsnahe Abbildung ist eine Ko-Kultur mit humanen Makrophagen eingeplant. Weiterhin soll untersucht werden, wo sich der Feinstaub nach der Exposition aus der Gasphase auf den Zellen anlagert und ob ein Durchdringen der Zellmembran möglich ist.
Das Projekt "Cellular effects of Carbon Nanotubes" wird/wurde ausgeführt durch: ZMF - Center for Medical Research.Materials in the nanometer range (nanomaterials, NMs) dramatically change their physico-chemical properties and in general act more toxic than the respective bulk materials. As human exposure to NMs in the future is expected to increase also in medical applications, the toxic mechanism of such NMs has to be studied in more detail. Carbon nanotubes (CNTs) possess features that make them excellent candidates for medical imaging and treatment. CNTs developed for these applications are shorter and more hydrophilic to avoid the adverse effects caused by the CNTs used in technical applications. Epithelial cells and also phagocytes are important cellular targets because they are present at all physiological barriers. Acute exposure may cause cytotoxic and genotoxic effects. As CNTs are not biodegradable also chronic effects and effects of cellular accumulation have to be taken into account. Chronic exposure may impair phagocyte function; induce chronic inflammation and cause lysosomal dysfunction. With the trend towards an extended life expectancy in the population chronic toxic effects become increasingly important. These effects have only rarely been investigated thus far. This project aims to systematically investigate the role of two important parameters in the toxic action of CNTs, functionalization with carboxyl groups and size, with respect to acute and chronic effects in phagocytic and non phagocytic cells. Carboxyl-functionalized and plain single walled CNTs and multi walled CNTs of different sizes in addition to carboxyl-functionalized and plain polystyrene beads as controls will be studied. After physicochemical characterization in physiological fluids, the cytotoxic action is assessed by viability assays and by monitoring of cellular interaction. Necrosis, apoptosis, proliferation and generation of radicals are studied. Similar data are collected after prolonged exposure. In order to highlight pathways important in chronic exposure, dys-regulated pathways are identified by whole genome transcriptome analysis. The effect of accumulation is evaluated by determination of the amount of lysosomes and lysosomal activity according to dye uptake and proteolytic activity of cathepsins B and L. Genotoxicity is assessed by micronucleus formation, detection of the double-strand break marker y-H2AX and hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase forward mutation assay. Action on macrophage function is analyzed according to phagocytosis, chemotaxis, and production of cytokines, nitric oxide and superoxide. These investigations identify the role of carboxyl functionalization and of the relation of diameter to length in the cellular effects for CNTs upon short- and long-term exposure. These data help to develop less toxic and more biocompatible CNTs.
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