Ein Schwerpunktprogramm der DFG

Um die Mechanismen, die die Toxizität von Nanopartikeln ausmachen zu verstehen und einzuordnen, werden Informationen benötigt, die Aufschluss geben über die Reaktionen biologischer Systeme auf Nanopartikel von verschiedener Größe, Forme, Oberflächeneigenschaften und chemischer Zusammensetzung. Außerdem wird Wissen über das Zeitliche Schicksal der Nanopartikel benötigt, die Prozessen der Translokation und Degradation unterliegen. Ebenfalls von Bedeutung ist der Typische Weg innerhalb des Organs bzw. der Zelle, der das Ergebnis von Diffusion oder aktivem intra-/interzellulärem Transport ist.

Ein Hauptaugenmerk des laufenden Programms ist der Einfluss von NPs auf die grundlegenden biologischen Funktionen von Zellorganellen, Zellen und Zellsystemen. Die ausgewählten Ziele beinhalten die Einflüsse von NPs auf die Induktio oxidativen Stresses, die Störung der Zellularen Redox-Balance und wie diese nachendzündliche Prozesse, die Zellsignalwege und die Genomidentität beeinflussen. Die folgenden Aspekte sollen untersucht werden

  • Die Effekte von NPs auf die Indukton von zellularem oxidativem Stress und die Störung der zellularen Redox-Homöostase
  • Der Einfluss von NPs auf redoxempfindliche Zellsignalwege und Genomintegrität im Zusammenhang mit Zellfunktionen und Reaktionen wie Erliegen von Zellzyklus, Proliferation und Apoptose

Es ist vorgesehen, die Bewertung der Erzeugung von reaktiven Sauerstoffarten (ROS??) und oxidativem Stress mit einem breiten Spektrum von Assays durchzuführen. Darunter finden sich die Fluoreszenzmikroskopie, Detektion per Flusszytometrie und die Analyse von Reaktionen auf oxidativen Stress, wie beispielsweise gluthathion-Depletion, protein/DNS oxidation oder Aktivierung von redoxsensitiven Signalwegen. Interaktionen und Effekte von NPs mit/auf Mitochondrien und den Nukleus werden mittels morphologischen und mikroskopischen Methoden wie der Elektronenmikroskopie, konfokaler Mikroskopie oder FRET-Mikroskopie untersucht werden. Begleitende Untersuchungen der Mitochondrienfunktion und der Integrität der genomischen DNS unter verwendung verschiedener molekularbiologischer Methoden werden ebenfalls empfohlen.