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Aufklärung von Biotransformationswegen und von Mechanismen gentoxischer Wirkungen

Die Erkennung gesundheitlicher Risiken durch gentoxische Stoffe, die als Lebensmittelinhaltstoffe oder als Umweltkontaminanten Bedeutung haben, ist die Voraussetzung für Risikobewertung und Prävention. Bei Umweltkontaminanten gilt unser Interesse polycyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen mit einer sogenannten Fjordregion, die besonders potente Kanzerogene darstellen. Außerdem interessieren uns Fullerene, die im Ruß vorkommen und deren biologische Wirkung bisher nur wenig untersucht ist. Das aus beruflicher Belastung durch bestimmte Nitrosamine potentiell gesundheitliche Risiko wird im Modellversuch untersucht. Schließlich beschäftigen wir uns mit der Toxikologie bestimmter a,b-ungesättigter Alkenale, die als Lebensmittelinhalts- und -Zusatzstoffe in z.T. beachtlichen Konzentrationen (bis 30 mg/kg) in Lebensmitteln vorkommen. Metabolische Veränderungen, die fremde Stoffe im Körper erfahren, beeinflussen ganz wesentlich deren Wirkung. Zur Aufklärung einzelner aktivierender oder entgiftender Stoffwechselwege werden transgene Säugerzellen eingesetzt, die bestimmte Enzyme (CYP) stabil exprimieren. Zusätzlich wird der Leberstoffwechsel mit Hepatozyten und Zellfraktionen (Mitochondrien, Mikrosomen) simuliert. Metabolite werden über GC/MS identifiziert und quantifiziert. Die gentoxische/mutagene Potenz von Ausgangsverbindungen und Metaboliten wird in-vitro an Säuger-Zellinien (z.B. humane Colonzellen) oder an primären Zellen (z.B. aus Gastrointestinaltrakt von Ratte/ Mensch) sowie in-vivo an der Ratte und ex-vivo an humanen Blutzellen geprüft. Gemessen werden: Gentoxizität in transfizierten Bakterien (Induktion von SOS-Repair), Mutagenität in Säugerzellen (HPRT-Test), Induktion von DNA-Schäden mittels Mikrogelelektrophorese und die Entstehung vonDNA-Addukten mittels 32P-Postlabelling-Verfahren. Zusätzlich werden zytotoxische Effekte (einschließlich Membranschäden und Apoptose-Induktion) in Zellkulturen erfasst.

Aluminium-Schweißrauch

Zielsetzung: Die Gesundheitsrisiken durch Al-Schweißrauch-Exposition sind nicht ausreichend geklärt. Externe und interne Belastung von Aluminiumschweißern sollen ermittelt und zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen im Bereich des ZNS und der Atemwege in Beziehung gesetzt werden. Aktivitäten/Methoden: Epidemiologische Längsschnittstudie über fünf Jahre, bestehend aus drei Querschnittstudien mit je einem Kollektiv (ca. 100 Probanden) mit konstanter, weitgehend sortenreiner Belastung und einem Kollektiv (ca. 50 P) mit längeren Expositionszeiten (größer 5 Jahre) sowie entsprechenden Vergleichskollektiven.

Michael Hauer verleiht Forschungspreis Tierschutz: „Forschungsarbeiten zeigen Verantwortung gegenüber Wissenschaft, Gesellschaft und Tieren“

Mit 20.000 Euro dotierter Preis geht an zwei Forschende, die untersuchen, wie sich chemische Substanzen auf die Gehirnentwicklung auswirken / Statt auf Tierversuche wird dabei auf tierfreie Methoden gesetzt Tierversuche werden sowohl ethisch als auch wissenschaftlich zunehmend hinterfragt. Als Anreiz und Anerkennung für die Entwicklung von Verfahren, die dazu geeignet sind im besten Fall auf den Tierversuch gänzlich zu verzichten, schreibt das Land Rheinland-Pfalz seit dem Jahr 2008 alle zwei Jahre den Forschungspreis aus. Dieser Preis ist mit 20.000 Euro dotiert. Dieses Mal geht er an zwei Forschende aus dem Bereich der Toxikologie: Prof. Dr. Ellen Fritsche, die Direktorin am Schweizerischen Zentrum für angewandte Humantoxikologie in Basel ist. Und an Marcel Leist, den Leiter der Abteilung für In-vitro-Toxikologie und Biomedizin an der Universität Konstanz und Direktor des Center for Alternatives to Animal Testing in Europe (CAAT-Europe). „Sie leisten damit einen entscheidenden Beitrag zu einem Ziel, das uns allen am Herzen liegt – der Weiterentwicklung einer modernen, nachhaltigen und ethisch verantwortbaren Wissenschaft. Ihr Projekt trägt damit nicht nur zur Verbesserung des Tierschutzes bei, sondern stärkt auch die Qualität und Aussagekraft toxikologischer Bewertungen“, so Umweltschutzstaatssekretär Michael Hauer bei der heutigen Preisverleihung in Mainz. „Beide Forschende haben die internationale Vernetzung und Standardisierung im Bereich der DNT-Forschung maßgeblich vorangetrieben. Sie steht beispielhaft für eine Forschung, die Verantwortung übernimmt – gegenüber der Wissenschaft, der Gesellschaft und den Tieren.“ Beide Forschende erhalten die Auszeichnung für das Projekt mit dem Titel: „Etablierung, Anwendung und Fortentwicklung einer umfangreichen in vitro Testbatterie für Entwicklungsneurotoxizität (DNT)“. Ihre Forschungen führen dazu, dass man auch ohne Tiere sicher testen kann, ob sich bestimmte chemische Substanzen, etwa Medikamente, schädlich auf die Entwicklung des Nervensystems (bereits im Mutterleib) auswirken. Es gibt aktuell viele aufwendige Prüfverfahren, die eine große Anzahl an Tieren erfordern. Tierfreie Testung im Bereich der Entwicklungsneurotoxizität ist sehr zu begrüßen. Die beiden Forschenden zeigen mit ihren Projekten, dass es dazu auch alternative Methoden gibt – nämlich solche, die auf tierfreien Zellmodellen basieren. Mit diesen ist es möglich, zentrale Prozesse der Gehirnentwicklung präzise und reproduzierbar nachzubilden. Mit der von ihnen entwickelten in vitro Testbatterie ist es gelungen, eine wissenschaftlich fundierte, validierbare und praxisnahe Grundlage für die Untersuchung entwicklungsneurotoxischer Effekte zu schaffen. Insgesamt wurden vier Bewerbungen eingereicht. Der letzte Forschungspreis wurde 2022 verliehen. Tierversuche sind durch verschiedene Rechtsvorschriften vorgeschrieben, unter anderem im Rahmen der Zulassung von Stoffen oder Produkten wie zum Beispiel Chemikalien, Arznei- oder Pflanzenschutzmitteln, zur Erforschung und Erprobung von Methoden zur Diagnostik, Prophylaxe oder Therapie von Krankheiten oder zur Erkennung bestimmter Umweltgefährdungen. In der biomedizinischen Forschung werden sie weiterhin zur Untersuchung biologischer Vorgänge z.B. im Zusammenhang mit der Entstehung von Krankheiten sowie mit Entwicklungs- und Regulationsmechanismen im Organismus durchgeführt. Gegenwärtig kann auf eine Reihe von Tierversuchen nicht verzichtet werden. Ziel ist es jedoch, Tierversuche einzuschränken, zu ersetzen und soweit wie möglich zu vermeiden. Daher schreibt die Landesregierung erneut einen Forschungspreis aus, der die Entwicklung von Ersatz-  und Ergänzungsmethoden entsprechend dem 3R-Prinzip von Russel und Burch (1959) zum Inhalt hat. Es sind mindestens eine der nachfolgenden drei Anforderungen zu erfüllen: durch die Anwendung der Methode werden Tierversuche ersetzt (Replacement); die Zahl der Versuchstiere wird reduziert (Reduction); das Leiden und die Schmerzen der Versuchstiere werden vermindert (Refinement). Hierzu zählen auch Projekte, die bereits bestehende Ansätze aufgreifen und so fortentwickeln, dass sie in der Praxis breite Anwendung finden können (Prävalidierung oder Validierung). Direkt bewerben können sich in Rheinland-Pfalz ansässige Forschungseinrichtungen, Unternehmen oder wissenschaftlich tätige Personen mit Projekten, die mit hoher Wahrscheinlichkeit eine tierversuchsfreie Methode, eine wesentlich verringerte Anzahl von Versuchstieren oder eine deutlich geringere Belastung von Versuchstieren erreichen. Bewerbungen aus anderen Bundesländern sind möglich. Vorschlagsberechtigt sind ferner das Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz sowie Tierschutzorganisationen. Weitere Informationen erhalten Sie hier: https://mkuem.rlp.de/themen/tiere-und-tierwohl/tierschutz/preise-im-tierschutz https://www.scaht.org/de/%C3%BCber-uns/team/prof-dr-ellen-fritsche https://www.biologie.uni-konstanz.de/leist/members/prof-marcel-leist

WD 8 - 119/18 Herkunft von Feinstaub und Stickoxiden

Kurzinformation des wissenschaftlichen Dienstes des Deutschen Bundestages. 2 Seiten. Auszug der ersten drei Seiten: Wissenschaftliche Dienste Kurzinformation Herkunft von Feinstaub und Stickoxiden Herkunft Feinstaub: „Die Feinstaubquellen sind teils natürlichen, überwiegend aber anthropogenen Ursprungs. Natür- liche Quellen sind beispielsweise Vulkanausbrüche, Waldbrände, Meeresgischt und Vegetation. Zu den anthropogenen Quellen zählen Verbrennungsprozesse in Motoren und Kraftwerken, Hei- zungsanlagen, Industrieanlagen sowie Verbrennung von Biomasse und Holz. Auch landwirt- schaftliche Aktivitäten wie Ernte, Mäharbeiten oder Düngung sind Quellen von Feinstaub. Von den o.g. Quellen sind der Verkehr (Dieselruß, Reifen- und Bremsenabrieb) und jüngst die Holz- feuerungen (Kamin) Hauptursachen der Feinstaubbelastung.“ „Auch Pilzsporen oder Pflanzen- 1 fragmente zählen zum Feinstaub.“ 2 Die Belastung unserer Atemluft ist im Wesentlichen durch Verbrennungsprozesse dominiert, vor allem durch Kfz-Verkehr und Tabakrauch. „In der Natur gibt es keine scharfen Abgrenzungen der Fraktionen. Denn aus den Nanopartikeln, die durch Nukleation [Keimbildung] und Kondensation aus der Gasphase oder bei Verbrennungsvorgängen und chemischen Reaktionen entstehen, koa- gulieren die Feinstäube. Grobstäube (> 2,5 µm) in unserer Atemluft entstehen eher durch mecha- nische Zerkleinerung, Erosion, Aufwirbelung und Windverfrachtung von Erdkrustenbestandtei- len, Sedimentstaub, Seesalz, Pollen, Pilzsporen etc. Der Massenanteil des Ultrafeinstaubs in un- serer Atemluft beträgt nur etwa 0,7 %, macht aber ca. 73 % der Teilchenzahl aus. Die Lebenszeit der meisten UF-Teilchen beträgt nur Minuten, während sie nach ihrer Akkumulation zu Fein- staub eine Lebenszeit von Wochen haben. Etwa 61 % der Partikelmasse und 27 % der Partikel- zahl findet sich im Bereich zwischen 100 und 500 nm. Je kleiner ein Teilchen, desto größer ist der Anteil der Oberflächenmoleküle an seiner Gesamtmolekülzahl. Diese Oberflächenmoleküle 1 Deutscher Wetterdienst (DWD) (2015). Broschüre „Feinstaubmessung in Kurorten“, https://www.dwd.de/SharedDocs/broschueren/DE/medizin/broschuere_feinstaub.pdf?__blob=publication- File&v=2 2 Meier, Chr. Neue Züricher Zeitung (NZZ) (2013). „Dreckige Luft als Gesundheitsrisiko“, https://www.nzz.ch/wissen/wissenschaft/dreckige-luft-als-gesundheitsrisiko-1.18143918 WD 8 - 3000 - 119/18 (8.11.2018) © 2018 Deutscher Bundestag Die Wissenschaftlichen Dienste des Deutschen Bundestages unterstützen die Mitglieder des Deutschen Bundestages bei ihrer mandatsbezogenen Tätigkeit. Ihre Arbeiten geben nicht die Auffassung des Deutschen Bundestages, eines sei- ner Organe oder der Bundestagsverwaltung wieder. Vielmehr liegen sie in der fachlichen Verantwortung der Verfasse- rinnen und Verfasser sowie der Fachbereichsleitung. Arbeiten der Wissenschaftlichen Dienste geben nur den zum Zeit- punkt der Erstellung des Textes aktuellen Stand wieder und stellen eine individuelle Auftragsarbeit für einen Abge- ordneten des Bundestages dar. Die Arbeiten können der Geheimschutzordnung des Bundestages unterliegende, ge- schützte oder andere nicht zur Veröffentlichung geeignete Informationen enthalten. Eine beabsichtigte Weitergabe oder Veröffentlichung ist vorab dem jeweiligen Fachbereich anzuzeigen und nur mit Angabe der Quelle zulässig. Der Fach- bereich berät über die dabei zu berücksichtigenden Fragen.[.. next page ..]Wissenschaftliche Dienste Kurzinformation Seite 2 Herkunft von Feinstaub und Stickoxiden können am leichtesten mit Zellmembranen und anderen biologischen Strukturen in Kontakt tre- ten.“3 Herkunft Stickoxide: Stickoxid ist ein farbloses, unbrennbares und geruchloses Gas. Seine Lebensdauer ist ver- gleichsweise gering. In Luft bildet es mit Sauerstoff Stickstoffdioxid, in wässriger Umgebung oxidiert es zu Nitrit (NO2 ) und Nitrat (NO3 ). Nitrataerosole (= kleine Tröpfchen) sind Be- - - standteile der Feinstaubbelastung. Stickoxide entstehen beim Verbrennen von Kohle, Öl, Gas, Holz, Abfällen oder in Verbrennungs- motoren. NO und NO2 sind giftige Gase. Bei den chemischen Reaktionen entsteht zuerst meist Stickstoffmonoxid (NO). Dieses verbindet sich an der Luft schnell mit weiteren Sauerstoffatomen zu Stickstoffdioxid (NO2). In der Natur kommen Stickoxide wie NO oder NO2 nur in winzigen 4 Mengen vor. Definition für Stickoxide NOx, NOy und NOz: NOy = NOz + NOx NOx = NO + NO2 NOz = HNO3 + HONO + 2N2O5 + HO2NO2 + PAN + NO3 + organische Nitrate – ohne NH3. Zur NOy-Familie gehören Stickstoffverbindungen, deren Oxidationszahl größer als 2 ist. *** 3 Neuberger, M. (2007). „Umweltepidemiologie und Toxikologie von Nanopartikeln (Ultrafeinstaub) und Fein- staub“, Gazsó A., Greßler S., Schiemer F. (eds) Nano. Springer, Vienna Umweltbundesamt (UBA) (2013). „Aus welchen Quellen stammt Feinstaub?“ https://www.umweltbundes- amt.de/service/uba-fragen/aus-welchen-quellen-stammt-feinstaub 4 Radio Berlin Brandenburg (rbb) (2017). „Stickoxid - das Gift in den Straßen“ https://www.rbb24.de/poli- tik/thema/2017/abgasalarm/beitraege/faq-stickoxide-quellen-grenzwerte-auswirkungen.html Fachbereich WD 8 (Umwelt, Naturschutz, Reaktorsicherheit, Bildung und Forschung)

Untersuchungen zum Stoffwechsel von Vinylchlorid unter dem Blickpunkt der chemischen Kanzerogenese

Untersuchungen in vivo und in vitro. Untersuchung der Aufnahmekinetik von Vinylchlorid. Untersuchung der Gewebsverteilung von Vinylchlorid. Untersuchung der kovalenten Bindung von Metaboliten des Vinylchlorid an Makromolekuele und Nucleinsaeuren. Beitrag zur Frage der chemischen Kanzerogenese von Vinylchlorid. Diese Untersuchungen erfolgten mit radioaktiv markiertem Vinylchlorid und sind z.T. schon abgeschlossen. Es wurde eine Untersuchungsanordnung fuer diese und analoge Fragestellungen neu konzipiert.

Programm zur Einrichtung und Durchfuehrung von Fortbildungskursen in Toxikologie

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

Derivation of Environmental Quality Standards for 2,4,6-Trinitrotoluene

To assess the risks posed by legacy munition contamination, preliminary quality standards for TNT (2,4,6-trinitrotoluene) were developed for the protected resources of pelagic communities in freshwater and seawater, for human health via seafood consumption, and for drinking water. The quality standard for the pelagic community (freshwater and seawater) is the "critical quality standard" for deriving the proposed environmental quality standard (EQS).To protect aquatic communities in freshwater and saltwater, an annual average environmental quality standard (AA-EQS) of 0.15 µg/L and a maximum acceptable concentration (MAC-EQS) of 1.8 µg/L are proposed for TNT.

Derivation of Environmental Quality Standards for 2,4,6-Trinitrotoluene

To assess the risks posed by legacy munition contamination, preliminary quality standards for TNT (2,4,6-trinitrotoluene) were developed for the protected resources of pelagic communities in freshwater and seawater, for human health via seafood consumption, and for drinking water. The quality standard for the pelagic community (freshwater and seawater) is the "critical quality standard" for deriving the proposed environmental quality standard (EQS). To protect aquatic communities in freshwater and saltwater, an annual average environmental quality standard (AA-EQS) of 0.15 µg/L and a maximum acceptable concentration (MAC-EQS) of 1.8 µg/L are proposed for TNT. Veröffentlicht in Texte | 29/2026.

Einfluss von Organochlorverbindungen auf inkubierte Rinderlinsen

Bei der Benutzung von Organochlorverbindungen als Schaedlingsbekaempfungsmittel geraten diese Substanzen an und in die Augen der Landarbeiter. Es ist das Ziel der vorliegenden Studie, den Einfluss dieser Verbindungen auf den Stoffwechsel und die Funktion des Auges zu untersuchen; Rinderlinsen dienen dabei als Testobjekt.

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