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Identifizierung von molekularen Effektmarkern toxikologisch relevanter Substanzen zur Unterstützung des humanen Biomonitorings

Projekt


Förderkennzeichen: BfR-LMS-08-1322-710
Laufzeit: 01.09.2018 - 31.12.2019
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Das humane Biomonitoring ist eine Strategie zur Messung der tatsächlichen, inneren Exposition gegenüber Umweltfaktoren, zu denen auch die Ernährung gehört. Ziele sind dabei der Nachweis von Belastungen, die Untersuchung der Auswirkungen der Belastungen auf die Gesundheit, sowie die Erkennung von schadstoffbedingten Erkrankungen mit Hilfe von Biomarkern. Da der Mensch über verschiedene Expositionspfade, vor allem aber auch über die Nahrung, permanent einer Vielzahl von genotoxischen Umweltfaktoren ausgesetzt ist, ist die Etablierung einer umfassenden Screeningmethode sinnvoll, um alle relevanten Faktoren sowie mögliche Kombinationseffekte von Mischungsexpositionen gegenüber Genotoxinen wirkungsbezogen erfassen zu können. Als neuer Ansatz des Effektmonitorings bieten sich dabei Genexpressionsanalysen an. In der Medizin werden mRNA-Transkripte bereits als Biomarker für die Diagnose und Behandlung einiger Krankheiten verwendet und Toxikologen konnten zeigen, dass sich unterschiedliche Klassen toxischer Verbindungen anhand ihrer Transkriptmarker-Profile unterscheiden. In Lebensmitteln findet sich eine Vielzahl von genotoxischen Kanzerogenen. Häufig werden diese auch zusammen aufgenommen, etwa beim Verzehr von Grillfleisch. Bei der Zubereitung von fleischhaltigen Nahrungsmitteln entstehen verschiedene Klassen genotoxischer Kanzerogene als Prozesskontaminanten, wie etwa Nitrosamine, heterozyklische aromatische Amine oder polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe. Zahlreiche Vertreter werden als (mögliche) Humankanzerogene geführt. Daneben gibt es aber auch Kanzerogene pflanzlichen Ursprungs: In Gewürzen finden sich sekundäre Pflanzenstoffe, die sich im Tierversuch als krebserzeugend gezeigt haben. Phenylpropanoide wie Eugenol, Methyleugenol, Estragol oder Safrole kommen in ätherischen Ölen in Fenchel, Basilikum oder Muskatnuss vor. Auch Pyrrolizidinalkaloide wirken lebertoxisch. Ein prominentes kanzerogenes Mykotoxin ist Aflatoxin B1, produziert vom Pinselschimmel Aspergillus flavus, der vor allem Nussarten befällt und Lebertumore auslösen kann. Ziel des Projekts ist die Etablierung von RNA-Effektmarker- Mustern in Leber- und Blutzellen zur Unterstützung des humanen Biomonitorings. Diese Effektmarker-Muster sollen helfen, Fragen zur Korrelierbarkeit von Effekten in Blutzellen und Zielorgan (Leber) zu beantworten. Sie sollen zudem auf ihre Eignung zur Vorhersage genotoxischer Mischungseffekte im Zielorgan anhand der beobachteten Effekte in Blutzellen getestet werden. Als Beispielsubstanzen zur Untersuchung werden Vertreter der oben genannten lebensmittelrelevanten Substanzklassen verwendet.

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