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Mechanistische Untersuchung lebertoxischer Substanzen im hepatischen Kokultur-System
Projekt
Förderkennzeichen: BfR-CPS-08-1329-529
Laufzeit: 01.10.2014
- 31.03.2015
Forschungszweck: Experimentelle Forschung
Stichworte: Toxikologie, Chemikalienbewertung, Kokulturmodell
Die übergeordnete gesundheitspolitische Zielstellung ist, besser verstehen zu lernen, über welchen molekularen Mechanismus gesellschaftsrelevante Chemikalien spezifisch hepatotoxisch wirken. Besondere Bedeutung haben in der Chemikalienbewertung Substanzen, welche aus Bedarfsgegenständen migrieren und dadurch eine Exposition des Verbrauchers auslösen können. Als Vertreter dieser Klasse wurde o-Anisidin und als hepatotoxisch wirkende Modellsubstanz wurde Ketoconazol ausgewählt und deren Wirkung im Rahmen des durchgeführten Projektes umfangreich charakterisiert. Um Informationen unter Vermeidung von Tierexperimenten zu erreichen, wurde ein neues Kokulturmodell bestehend aus Hepatozyten (HepG2) und Monozyten (THP-1) eingesetzt, welches vorab am BfR etabliert wurde. Dieses erlaubt es, simultan sowohl die Reaktion von Hepatozyten unter Stimulation durch Immunzellen zu untersuchen, als auch die Reaktion von Immunzellen auf Metaboliten, welche durch Hepatozyten erzeugt werden, zu evaluieren. Im Rahmen des Projektes sollten basierend auf der Quantifizierung von weit über 1,000 Proteinen in THP-1 und HepG2-Zellen deren Reaktion auf jeweils 3 Konzentrationen von Ketoconazol (hepatotoxische Modellsubstanz) und o-Anisidin (Bsp. für migrierende Substanz) umfangreiche mechanistische Aussagen getroffen werden. Um mögliche Unterschiede der Reaktion zwischen klassischen Einzelzellkulturen sowie dem neuen Kokulturmodell zu ermitteln wurden entsprechende Versuche simultan durchgeführt. Hinausgehend über die geplanten toxikoproteomischen Untersuchungen sowie den bioin-formatischen Auswertungen wurde zudem im Verlauf des Projektes entschieden, Analysen zur Verfolgung von Ketoconazol und dessen Metaboliten in HepG2 und THP-1-Zellen sowie deren Austausch im Kokultursystem durchzuführen, um detailliertere Aussagen bzgl. des realen Expositionszenarios zu erhalten.
Arch Toxicol. 2017 Feb;91(2):799-810. doi: 10.1007/s00204-016-1686-y. Epub 2016 Mar 10.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik
- Toxikologie
Rahmenprogramm
Förderprogramm
Ausführende Einrichtung
BfR - Abteilung 7: Chemikalien- und Produktsicherheit (BfR - CPS)