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HUMANES BIOEFFEKTMONITORING

Im Rahmen der individual- und populationsbezogenen Studien am IUK spielt das humane Biomonitoring (Nachweis chemischer Stoffe in Körperflüssigkeiten), mehr noch aber das Bioeffektmonitoring eine wichtige Rolle. Um zu analysieren, welche Stoffe nach Exposition aufgenommen wurden, in welchen Mengen sie im Organismus erscheinen und wie schnell sie wieder eliminiert werden (Toxikokinetik), dient das humane (chemische) Biomonitoring. Um die Frage zu beantworten, welche tatsächlichen (adversen oder gewünschten) Einflüsse Expositionen auf den Organismus besitzen, ist allerdings nicht bloß die Erfassung einer äußeren und inneren stofflichen Exposition von Bedeutung, sondern vor allem die durch die Exposition ausgelösten Wirkungen (Effekte) im menschlichen Organismus. Zu diesem Zwecke wurde am IUK eine Anzahl von Verfahren etabliert, die Bioeffekte nach spezifischen oder komplexen Expositionen erfassen können:

  • Erfassung von DNA-Schäden [DNA-Strangbrüche (SCGE) und Mikrokernen (MN)] in peripheren Blutzellen und Schleimhautzellen (Nase, Pharynx) als Ausdruck der Exposition gegenüber gentoxischen Substanzen
  • Erfassung von Enzymexpressionen (z.B. GST-alpha) in peripheren Blutzellen als Biomarker für die Regulation Fremdstoff-metabolisierender Enzyme (Interventions-studien)

ZELLULÄRE WIRKUNGSFORSCHUNG

Die zelluläre Wirkungsforschung der AG umfasst sowohl zellbiologische als auch molekularbiologische Studien in humanen, permanenten und primären Zellen bzw. Zelllinien. Im Mittelpunkt der beforschten, biologischen Effekte (Wirkungsendpunkte) stehen anti-gentoxische, anti-mutagene und anti-tumorigene Prozesse durch sekundäre Pflanzenstoffe aus der menschlichen Nahrung sowie die damit in Zusammenhang stehenden, zellulären Regulations- und Signaltransduktionsprozesse.

  • Apoptose und Zellzyklusveränderungen
  • Telomerasemodulation
  • Intragenetische und chromosomale Mutagenese
  • Gentoxizität (DNA-Strangbrüche)
  • Modulationen des Fremdstoffmetabolismus
  • Wirkungen reaktiver Sauerstoffspezies (ROS)
Fragestellung Methode
Vitalität/Proliferation Vitalfärbung (Erytrosin B, Trypan Blau) Formazan-Reaktion (WST-1)
BrdU-Markierung
Aneugenität bzw. Klastogenität DNA Schäden/DNA Reparatur Mikrokerntest
Comet Assay
Zellzyklusregulation/Apoptoseinduktion FACS Analyse
• (subG1) DNA-Gehalt
• mitochondriales Membranpotenzial
Detektion apoptotischer Einzelstrang-DNA Internukleosomale DNA Fragmentierung
Modulation der Signaltransduktion semi-quantitativer Western Blot
PCR/ (q)RT-PCR
Transiente RNAi Technik
Stabile Vector-basierte Transfektion
Oxidativer Stress Glutathion-Bestimmung (Ellman´s Reagenz) Fluoreszenzmessung von Dihydrorhodamin 123
Telomeraseaktivität TRAP-ELISA
Enzymmodulation GST-alpha EIA
EROD Assay
semi-quantitativer Western Blot von CYP450 GST-vermittelte kolorimetrische CDNB Reaktion

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