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Diversität von Wasserpflanzen und assoziierter neurotoxischer Cyanobakterien - Auswirkungen auf die Freizeit- und Trinkwassernutzung von Binnengewässern, Charakterisierung der neurotoxischen Mechanismen mit Assays und In-vitro-Tests

Analyse du tremor: methodologie et perspectives cliniques. Resultats preliminaires (FRA)

La methode developpee consiste a assimiler le tremblement a une vibration, a le mesurer et l'analyser comme telle. L'interet suscite par les premiers resultats publies depuis 1979 a incite a preciser certains parametres pouvant influencer, soit le tremblement lui-meme, soit son enregistrement. D'autre part, cette etude vise aussi a simplifier le depouillement et l'analyse de l'enregistrement, a definir les indices les plus aptes a carateriser le spectre du tremor, enfin a apprecier la reproductibilite inter- et intra-individuelle. Sont presentes ici les resultats d'une etude du tremor de la main portant sur un groupe de 30 personnes en bonne sante. Il est prevu d'utiliser la methode dans diverses situations cliniques. (FRA)

Alternativmethoden: Entwicklung ein humanzellbasierte Neuronennetzwerke für Wirkstofffindung, Toxikologie, und biomedizinische Forschung, Assayentwicklung und Software

Lead, cadmium, mercury, and chromium in urine and blood of children and adolescents in Germany - Human biomonitoring results of the German Environmental Survey 2014-2017 (GerES V)

Metals reach humans through food and drinking water intake and inhalation of airborne particles and can have detrimental health effects in particular for children. The metals presented here (lead, cadmium, chromium, and mercury) could lead to toxic effects such as neurotoxicity, mutagenicity, and have been classified as (possible) carcinogens. Using population representative data from the German Environmental Survey 2014-2017 (GerES V) from 3- to 17-year-old children on lead and cadmium in blood (n = 720) and on cadmium, chromium, and mercury in urine (n = 2250) we describe current internal exposure levels, and socio-demographic and substance-specific exposure determinants. Average internal exposure (geometric means) in blood was 9.47 (micro)g/L for lead and below 0.06 (micro)g/L (limit of quantification) for cadmium, and in urine 0.072 (micro)g/L for cadmium, 0.067 (micro)g/L for mercury, and 0.393 (micro)g/L for chromium, respectively. Younger children have higher concentrations of lead and chromium compared to 14-17-year-old adolescents, and boys have slightly higher mercury concentrations than girls. With respect to substance specific determinants, higher lead concentrations emerged in participants with domestic fuel and in non-smoking children with smokers in the household, higher levels of cadmium were associated with smoking and vegetarian diet and higher levels of mercury with the consumption of seafood and amalgam teeth fillings. No specific exposure determinants emerged for chromium. The health based guidance value HBM-I was not exceeded for mercury and for cadmium in urine it was exceeded by 0.6% of the study population. None of the exceedances was related to substantial tobacco smoke exposure. Comparisons to previous GerES cycles (GerES II, 1990-1992; GerES IV, 2003-2006) indicate continuously lower levels. © 2021 Elsevier GmbH

Human biomonitoring initiative (HBM4EU): Human biomonitoring guidance values (HBM-GVs) derived for cadmium and its compounds

Aims The methodology agreed within the framework of the HBM4EU project is used in this work to derive HBM-GVs for the general population (HBM-GVGenPop) and for workers (HBM-GVWorker) exposed to cadmium (Cd) and its compounds. Methods For Cd, a significant number of epidemiological studies with doseââą Ìresponse relationships are available, in particular for kidney effects. These effects are described in terms of a relation between urinary Cd (U-Cd) or blood Cd (B-Cd) levels and low molecular weight proteinuria (LMWP) markers like beta-2-microglobulin (Î22M) and retinol-binding protein (RBP). In order to derive HBM-GVs for the general population and workers, an assessment of data from evaluations conducted by national or international organisations was undertaken. In this work, it appeared relevant to select renal effects as the critical effect for the both groups, however, differences between general population (including sensitive people) and workers (considered as an homogenous population of adults who should not be exposed to Cd if they suffer from renal diseases) required the selection of different key studies (i.e. conducted in general population for HBM-GVGenPop and at workplace for HBM-GVWorker). Results and conclusions For U-Cd, a HBM-GVGenPop of 1 (my)g/g creatinine (creat) is recommended for adults older than 50 years, based on a robust meta-analysis performed by EFSA (EFSA, 2009a). To take into account the accumulation of Cd in the human body throughout life, threshold or 'alert' values according to age were estimated for U-Cd. At workplace, a HBM-GVWorker of 2 (my)g/g creat is derived from the study of Chaumont et al., (2011) for U-Cd, and in addition to this recommendation a HBM-GVworker for B-Cd of 5 Ìg/L is also proposed. The HBM-GVWorker for U-Cd is similar to the biological limit value (BLV) set by the new amendment of the European Carcinogens and Mutagens Directive in June 2019 (2 (my)g/g creat for U-Cd). © 2021 The Authors

Alternativmethoden zum Tierversuch - Verbund: TiViBoNT - Eine Tierversuchsersatzmethode für die BoNT-Diagnostik - Teilprojekt 3

InnoSysTox: N3rvousSystem - Eine 3R-Systembiologie-basierte Strategie zur Bewertung von Gefährdung, Risiko und Sicherheit neurotoxischer Substanzen im Menschen, Teilprojekt C

Ziel des Teilvorhabens ist es, die von den Kooperationspartnern eingesetzten Nanomaterialien vor ihrem Einsatz umfassend zu charakterisieren, sowie Veränderungen nach Einbringung in Zellen und Geweben zu lokalisieren, zu identifizieren und zu quantifizieren. Das Teilvorhaben besteht aus 3 Arbeitspaketen: (4.)1 Charakterisierung chemischer und physikalischer Eigenschaften der Nanopartikel (4.)2 Qualitativer Nachweis von Nanopartikeln in vitro und in vivo (4.)3 Quantitativer Nachweis von Nanopartikeln in vitro und in vivo.

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 A

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.

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

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.

InnoSysTox: N3rvousSystem - Eine 3R-Systembiologie-basierte Strategie zur Bewertung von Gefährdung, Risiko und Sicherheit neurotoxischer Substanzen im Menschen, Teilprojekt A

Das Hauptziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Teststrategie zur Abschätzung neurotoxischer Effekte von Chemikalien mittels eines Systembiologie-basierten 3R-Verfahrens. Besonderes Augenmerk wird auf die Anwendbarkeit dieses Verfahrens hinsichtlich der Risikobewertung von Nanomaterialien gelegt. Arbeitspaket (AP) 1 umfasst Projektkoordination und Öffentlichkeitsarbeit. Im Projekt werden innovative in vitro-Methoden unter Nutzung neuronaler Zellen aus embryonalen Stammzellen von Mensch und Maus eingesetzt (AP2, AP3). Zur Bewertung der human-toxikologischen Relevanz der in-vitro-Testmethoden werden diese Daten mit Ergebnissen zu Verhalten und Neurophysiologie sowie -toxikologie aus parallel durchgeführten in-vivo-Studien verglichen (AP 5 und AP6). Dieser Ansatz erfordert für Nanopartikel eine gründliche Charakterisierung ihrer physiko-chemischen Eigenschaften sowie der davon bestimmten Partikelkinetik in biologischen Systemen unter besonderer Berücksichtigung der Blut-Hirn-Schranke (AP 4). Die Gesamtheit der erhobenen Daten wird dann zusammen mit zusätzlichen toxiko-kinetischen Daten aus Literaturrecherchen in Chemikalien-spezifische Physiologie-basierte Pharmakokinetik (PBPK)-Modelle eingepflegt (AP 7). Das IUF ist an den Arbeitspaketen 1, 4, 5, 6, und 7 beteiligt.

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