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Proteomische Analyse von oxidativem Stress nach Nanopartikelbehandlung in Zellkultur zur mechanistischen Untersuchung der cytotoxischen Wirkung
Projekt
Förderkennzeichen: BfR-PRS-08-1322-421
Laufzeit: 01.01.2009
- 31.12.2010
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Die stetig anwachsende Zahl kommerzieller Produkte mit Nanopartikeln führt zu der Notwendigkeit, die möglichen adversen Effekte auf Menschen (Endverbraucher, Arbeiter) genauer zu untersuchen. Durch eine Verringerung der Partikelgröße in den nanoskaligen Bereich verändern sich die physikochemischen Eigenschaften in mitunter unvorhergesehener Weise. Zum Teil ist dieser Effekt erwünscht und erklärt die verstärkte Verwendung von Nanopartikeln. Gleichzeitig erschwert dies aber auch die Risikobewertung, da sich das Verhalten der Nanopartikel nicht aus dem Verhalten des Bulkmaterials ableiten lässt. Zusätzlich interferieren Nanopartikel auch mit einigen etablierten toxikologischen Testsystemen, was die Erfassung möglicher toxikologischer Effekte weiter behindert. Es existieren noch sehr große Datenlücken, die eine umfassende Risikobewertung von Nanopartikeln derzeit nicht möglich machen.Aus Zellkulturexperimenten ist bekannt, dass viele Nanopartikel zytotoxische Effekte auf verschiedene Zellen und Zelllinien haben. Ein bisher allgemein akzeptiertes Paradigma zur Erklärung der Toxizität bei vielen Nanopartikeln ist die Generierung von oxidativem Stress. Dieses Verhalten ist beispielsweise auch bei ultrafeinen Partikeln aus Umweltstäuben bekannt.Oxidativer Stress entsteht aus einem Ungleichgewicht bei der Bildung reaktiver Sauerstoff- und Stickstoffspezies (ROS/RNS) und deren Eliminierung, und ist sowohl bei normalen Alterungsvorgängen als auch bei der Pathogenese vieler akuter und chronischer Erkrankungen beteiligt. Wegen ihrer extrem hohen Reaktivität ist es häufig nicht möglich, die Bildung von ROS/RNS direkt zu untersuchen bzw. ist deren Nachweis anfällig für Artefakte. Wesentlich einfacher und zuverlässiger lassen sich die zellulären Folgeprodukte nachweisen. Im Rahmen dieses Projektes sollen verschiedene Assays zur Untersuchung des zellulären oxidativen Stresses in Zellen nach Nanopartikelbehandlung etabliert werden.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Biotechnologie
- Toxikologie
Rahmenprogramm
Förderprogramm
Ausführende Einrichtung
BfR - Abteilung 7: Chemikalien- und Produktsicherheit (BfR - CPS)
