Projekte

Aufgrund der wachsenden Nutzung erneuerbarer Energiequellen in den letzten Jahrzehnten, wurde der Ausstoß von Feinstaub bei der Holzverbrennung zu einem wichtigen Thema in der Risikoabschätzung für die menschliche Gesundheit. Ziel unseres Projektes ist die Etablierung von in vitro Methoden, mit denen man das Gesundheitsrisiko, das von Feinstäuben aus der Holzverbrennung ausgeht, bewerten kann. In Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe für Human- und Umwelttoxikologie der Universität Konstanz, dem Deutschen Biomasse Forschungszentrums in Leipzig und der Arbeitsgruppe für Ökotoxikologie an der Technischen Universität Hamburg-Harburg werden Biotests mit Bakterien, Zelllinien und Nematoden entwickelt. Dabei soll zwischen Effekten, die aufgrund der Partikelgröße (d < 10 μm) oder aufgrund chemischer Eigenschaften der Stäube zustande kommen, unterschieden werden. In Vorversuchen werden hierfür die Stäube in Suspension auf die Testorganismen aufgebracht. Später soll ein Expositionssystem (Cultex) eingesetzt werden, in dem die Inhalation von Feinstäuben aus der Atemluft simuliert wird. Die Exposition an der Grenzfläche Luft-Wasser soll die reale Situation in den Lungenalveolen beim Einatmen von Feinstäuben nachzubilden. Zusätzlich zur Testbatterie werden die chemische Zusammenstellung, strukturelle Parameter und Größenverteilung untersucht, um eine allumfassende Bewertung des Gesundheitsrisikos von Feinstäuben aus der Holzverbrennung abgeben zu können.pEin Teil des Projektes liegt bei der Entwicklung von Bakterientestsystemen. Sie werden für die Bewertung von Zytotoxität und Mutagenität von Feinpartikeln herangezogen. So wird im Bakterienkontakttest die Dehydrogenaseaktivität von Arthrobacter globiformis als Indikator für metabolische Aktivität bestimmt. Im sogenannten Umu-Test wird das genotoxische Potential von Partikeln abgeschätzt. Im Test wird das rekombinante Bakterium Salmonella thyphimurium TA 1535 pSK1002 verwendet. Weitere Bioassays z.B. zur endokrinen Wirksamkeit von Feinstaub werden nach diesen ersten Versuchen etabliert.pEin anderer Teil des Projektes betrifft die Etablierung eines Biotests mit dem Modelorganismus Caenorhabditis elegans (Maupas, 1899) zur Identifikation von genetischen Biomarkern. Biomarker sollen Änderungen der Genexpression zeigen, die die Effekte von Partikeln aus der Verbrennung auf die menschliche Gesundheit charakterisieren. Solche Gene sind wichtige Bausteine der Signalketten im Fremdstoffmetabolismus, bei Entzündungen und im Zellzyklus. Im Anschluss soll die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den Menschen und Krankheiten wie, Lungenkrebs, Asthma und COPD beurteilt werden.

• Hegemann, Birte - Wiss. Mitarbeiter*in
• Dietrich, Daniel - Projektleiter*in
• Gutiérrez, Iris - Wiss. Mitarbeiter*in

• FB Biologie