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NanoUmwelt - Risikoanalyse synthetischer Nanomaterialien in der Umwelt: Identifizierung, Quantifizierung und Untersuchung der human- und ökotoxikologischen Effekteekte^NanoUmwelt - Risikoanalyse synthetischer Nanomaterialien in der Umwelt: Identifizierung, Quantifizierung und Untersuchung der human- und ökotoxikologischen Effekte, NanoUmwelt - Risikoanalyse synthetischer Nanomaterialien in der Umwelt: Identifizierung, Quantifizierung und Untersuchung der human- und ökotoxikologischen Effekte

In abiotische Gewässer-, Klärschlamm und Bodenproben soll mittels Elektronenmikroskopie (entweder mittels Rasterelektronenmikroskop (REM) oder Transmissionselektronenmikroskopie (TEM)) das Vorkommen, die Zusammenlagerung sowie die generelle Adsorption der Nanopartikel an andere Bestandteile der Proben überprüft werden. Auf der anderen Seite stehen Untersuchungen zu denselben Parametern betreffend Blut-, Plasma- sowie Urinproben, einerseits aus z.B. Regenwürmern oder Fischen, andererseits aus humanen Proben, besonders auch retrospektiv. Daneben sind in vitro Untersuchungen dazu, ob die untersuchten Nanopartikel in der Lage sind, die Plazenta-, Blut-Hirn-, oder Darmschranke zu queren, von eminenter Bedeutung. Die Proben werden jeweils von den anderen Partnern bereitgestellt. Mit Hilfe der Elektronenmikroskopie: 1. Nachweis von Nanopartikel, deren Aggregation und Adsorption in Blut-, Plasma- sowie Urinproben sowie abiotische Gewässerproben 2. Nachweis von Nanopartikel, deren Aggregation und Adsorption in Klärschlamm und Bodenproben 3. Untersuchungen zur Querung der Plazenta-, Blut-Hirn-, oder Darmschranke durch Nanopartikel.

Expression von Steroidrezeptoren und steroidogener Enzyme in der Rinderplazenta und deren Bedeutung für die terminale Differenzierung der Plazentome

In den Untersuchungen des Vorantrages wurden Progesteron- bzw. Östrogenrezeptoren (PR, ER) in den unmittelbaren feto-maternalen Kontaktstellen der Rinderplazenta, den Plazentomen, nachgewiesen. Hierdurch ergeben sich beim Rind erstmalig konkrete Hinweise auf eine Rolle der plazentaren Steroide als lokale Regulatoren von Wachstum und Differenzierung. Im Folgeantrag sollen zunächst die ER und PR der Plazentome als Grundlage für deren funktionelles Verständnis näher hinsichtlich des Vorkommens von Varianten bzw. Isoformen charakterisiert sowie eine Bestandsaufnahme der vorhandenen ER- bzw. PR-assoziierten Co-Aktivatoren und -Repressoren durchgeführt werden. Weiterhin soll die Expression ER- bzw. PR abhängiger Regulatoren mit Bedeutung für Wachstum und Differenzierung charakterisiert werden. Ein weiterer Schwerpunkt des Projektes sind die unmittelbaren präpartalen Vorgänge in den Rinderplazentomen. Wie u. a. in eigenen Vorarbeiten gezeigt wurde, finden dort in den letzten Graviditätstagen sowohl erhebliche Umstrukturierungen der Plazentomarchitektur als auch ausgeprägte Veränderungen endokriner Plazentafunktionen statt, deren Dynamik bisher kaum erfaßt wurde. Durch die beabsichtigten Untersuchungen sollen grundlegende Erkenntnisse über die Rolle der Plazentome als Quelle und Ziel parakriner Signale, über die Geburtsvorbereitungen der Plazenta sowie über die Geburtsinduktion beim Rind gewonnen werden.

NanoMed - Toxikologische Charakterisierung von Nanomaterialien für die diagnostische Bildgebung in der Medizin, NanoMed - Toxikologische Charakterisierung von Nanomaterialien für die diagnostische Bildgebung in der Medizin

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Development of methodology for alternative testing strategies for the assessment of the toxicological profile of nanoparticles used in medical diagnostics (NANOTEST)

Objective: Nanoparticles (NP) have unique, potentially beneficial properties, but their possible impact on human health has not been adequately assessed. The main goal of this proposal is to develop alternative high-throughput testing strategies using in vitro and in silico methods to assess the toxicological profile of NP used in medical diagnostics. Our specific aims are to: 1. Define NP properties and fully characterize NP to be used 2. Study NP interactions with molecules, cells and organs and develop in vitro methods to study the toxicological potential of NP 3. Validate in vitro findings in short-term in vivo models and study particle effects in animals and (ex vivo) in humans to assess individual susceptibility to NP 4. Develop in silico models of NP interactions Experimental work is structured in 4 WPs to address NP characterisation and key elements in evaluation of NP uptake, exposure and toxicology. NANOTEST integrates the investigation of toxicological properties and effects of NP in several target systems by developing a battery of in vitro assays using cell cultures, organotypic cell culture and small organ fragments (ex vivo) derived from different biological systems; blood, vascular system, liver, lung, placenta, digestive and central nervous systems.

Schadstoffanreicherung in Kuhmilch und Frauenmilch unter Beruecksichtigung von Interaktionen der chemischen Komponenten

Problemstellung: Zur Klaerung der Frage, inwieweit das Euter der Kuh bzw. die Milchdruese der stillenden Frau fuer Schadstoffe Permeabilitaet aufweist, sollen die Untersuchungen beitragen. Beziehungen zwischen der im Futter von Kuehen und in der Kuhmilch nachgewiesenen Schwermetalle geben Hinweise auf die Abhaengigkeit der Schwermetalle der Kuhmilch von der Fuetterung der Kuehe. Eine Permeabilitaet der Plazenta fuer Pb ist nachgewiesen. In diesem Zusammenhang soll die Anreicherung der Frauenmilch mit Schwermetallen untersucht werden. In den Milchproben werden Pb, Cr, Cu und Zn und ihre Korrelation zueinander bestimmt. Als Methode dient eine fuer das Material entwickelte spezifische AAS.

Der Bleigehalt im Gewebe und in den Verkalkungen der menschlichen Placenta als Spiegel der oekologischen Bleilast

In verschiedenen Gebieten Deutschlands werden Placenten auf ihren Bleigehalt untersucht; die Bestimmung wird atomabsorptionsspektrometrisch nach Veraschung bzw. nach Aufschluss im Placentagewebe und in den Kalkablagerungen durchgefuehrt; parallel dazu wird der Blutbleispiegel, die Delta-Aminolaekulinsaeure-Dehydratase und die freien Erythrozytenporphyrine im Nabelschnurblut und muetterlichen Blut ermittelt.

Teratogene Strahlenwirkungen, Teilvorhaben: Diaplazentare Verteilung und teratogene Wirkung von Tritium und C-14. Foetalentwicklung von Maeusen

Experimentelle Untersuchungen ueber die Aufnahme, den Transport und die Verteilung von Tritium und Kohlenstoff 14 zwischen Muttertier und Foetus und die damit im Zusammenhang stehenden prae- und postnatalen strahlenbiologischen Effekte.

Stress und Fruchtbarkeit bei weiblichen Feldhasen

Das vorliegende Projekt beschreibt einen neuartigen Ansatz, um mit Hilfe von nicht-invasiven Methoden moegliche Ursachen fuer den Rueckgang von Feldhasenpopulationen zu untersuchen. Im Gegensatz zu frueheren Studien, die sich vorwiegend mit Sterblichkeitsursachen befassten, beschaeftigt sich dieses Projekt mit der Untersuchung des Einflusses von Stress auf die Fruchtbarkeit und Geburtenrate bei weiblichen Feldhasen. Das Grundkonzept beruht auf dem Vergleich de sFortprlanzungserfolgs von weiblichen Feldhasen zweier wild lebender Hasenpopulationen (geringe vs. hohe Dichte), unter Beruecksichtigung der Art und des Grades umweltbedingter die Boonstra-Hypothese davorf ausgeht, dass Fressfeinde einen der wichtigsten Stressfaktoren darstellen, sollen insbesondere die physiologischen Auswirkungen -des Predationsdruckes untersucht werden. Um auf den Fang von Tieren zum Sammeln von Blutproben, der selbst Stress verursach4 verzichten zu koennen, werden wir auf die Analyse von Kotproben zurueckgreifen. Einweit rer Vorteil dieser Methode liegt darin, dass in etwa,ein durchschnittlicher Wert der Corpus luteum/Placenta- bzw. Nebennierenaktivitaetder vergangenen 24 Stunden erfasst wird und kurzfristige Schwankungen sich nicht auswirken. Aus den Kotproben werden mittels genetischer Methoden das Geschlecht und die Identitaet (DNA, fingerprinting) festgestellt. Die Analyse der Abbauprodukte -von Steroidhormonen in diesen Proben gibt weiters Auskunft darueber, in welchem Stadium des Fortpflanzungszyklus der weibliche Fe, Idhase sich befindet (Progestagenkonzentration) und wie hoch das Ausmass der Stressbeeinflussung ist (Glucocorticoidkonzentration). Uml eine Eichung der Progestagenkonzentrationen zu ermoeglichen, werden bei traechtigen und nicht-traechtigen weiblichen Feldhasen der institutseigenen H'asenzucht die entsprechende Hormonprofile erstellt. Mit dieser Hasenpopulation werden weiter die Auswirkungen der Anwesenheit von Fressfeinden auf die GlucoecKrticoidkonzentrationeii undden Fortpflanzungserfolg der weiblichen Feldhasen experimentell untersucht, Die Kombination dieser Methoden eroeffnet ein neues Feld von Untersuchungen an frei lebenden Wildtieren, da erstmals wiederholte Messungen des physiologischen Zustands des Einzeltiers moeglich sind, ohne die Feldhasen zu fangen oder gar toeten zu muessen.

Teratogene Strahlenwirkungen, Teilvorhaben: Diaplazentare Passage und teratogene Wirkung radioaktiver Stoffe. Morphologische Untersuchungen an Maus und Ratte

Ziel des Teilvorhabens ist die Abschaetzung der Dosis-Wirkungs-Beziehungen aufgrund der Auswertung saemtlicher Mortalitaets- und Morbiditaetsdaten. Da es sich bei der Untersuchung teratogener Strahlenwirkungen um ein Schluesselproblem der Strahlenbiologie handelt, ist die Foerderung entsprechender Untersuchungen vordringlich.

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