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Die immunologische Relevanz von Nanopartikeln
Der Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF), Österreichs zentrale Einrichtung zur Unterstützung der Grundlagenforschung, hat in seiner 42. Kuratoriumssitzung Anfang März ein weiteres Einzelprojekt an der Medizinischen Universität Innsbruck bewilligt und unterstützt damit ein Vorhaben von A.Univ-Prof. Dr. Dietmar Fuchs von der Sektion für Biologische Chemie des Biozentrums.
Das Projekt mit dem Titel “Characterization of immunomodulatory effects of nanoparticles in vitro” wurde von A.Univ-Prof. Dr. Dietmar Fuchs von der Sektion für Biologische Chemie als Folge seiner Beteiligung im Netzwerk-Projekt NewINDIGO (im Rahmen der ERA „European Research Area“-NET Initiative des 7. EU-Rahmenprogramms) vorgeschlagen (myPoint berichtete https://www.i-med.ac.at/mypoint/archiv/2010120201.xml ). In dieses Konsortium wurde die Arbeitsgruppe von Prof. Fuchs mit der Fragestellung eingeladen, inwieweit potentielle Umwelt- und Gesundheitsrisiken in Zusammenhang mit Nanotechnologien durch geeignete Biomarker und in vitro Modelle erfasst werden können. Inzwischen sind Nanopartikel schon sehr alltäglich geworden, denkt man nur an das UV-beständige Weißpigment Titandioxid in weißen Dispersionsfarben, in Sonnencremes oder Zahnpasten oder an keimtötende Silbernanopartikel.
Spezielles Innsbrucker Nachweisverfahren
Ein von der Arbeitsgruppe um Prof. Fuchs an der Medizinischen Universität Innsbruck entwickeltes in vitro Assaysystem wird jetzt im Rahmen des FWF-Projekts zur Quantifizierung der Auswirkung von Nanopartikeln auf immunologische Regelkreise herangezogen werden. „Damit sollen mögliche Krankheitsrisiken, die von Nanopartikeln ausgehen könnten, besser charakterisiert und unter Umständen auch ein Frühwarnsystem für toxische Beeinträchtigungen des Menschen durch Nanopartikel entwickelt werden“, erklärt Prof. Fuchs. Vor allem die für Immunaktivierung und Entzündung relevanten Stoffwechselwege wie Pteridine und Tryptophanmetabolismus stehen im Fokus (Pteridine sind körpereigene, niedermolekulare Substanzen, Tryptophan ist eine essentielle Aminosäure, sie kann also vom menschlichen Körper nicht selbst gebildet werden und muss deshalb mit der Nahrung zugeführt werden. Aufgrund ihrer im Vergleich zu normal großen Teilchen immens vergrößerten Oberfläche können Nanopartikel unter anderem vollkommen unterschiedliche Reaktionsweisen entwickeln.
Die in Innsbruck geplanten Zellkulturexperimente werden in enger Kooperation mit der French Atomic Energy Commission in Gif sur Yvette nahe Paris, Frankreich (Dr.Natalie Herlin) durchgeführt werden. „Wir werden den Einfluss von industrierelevanten Nanopartikeln wie Titandioxid in verschiedener Größe und im Vergleich zu Materialien mit normaler Größe auf ausgewählte und medizinisch relevante immunregulatorische Stoffwechselwege untersuchen. Daneben kommt unter diesem Aspekt auch der Entwicklung und Untersuchung von geeigneten Biomarkern und Zellkulturtechniken bei z.B. Arbeitern in Industriezweigen, die sich mit der Herstellung, Bearbeitung und Anwendung von Nanopartikeln beschäftigen, ein besonderer Stellenwert zu“, so Prof. Fuchs. Außerdem werden auch mit Konsortiumspartnern aus dem inzwischen abgeschlossenen NewINDIGO Projekt solche Biomarkeruntersuchungen im Rahmen von Feldstudien durchgeführt und auf ihre Verwendbarkeit bei der Erstellung von Risikoprofilen geprüft.
(D.Fuchs/D.Heidegger)
Links:
In vitro testing for anti-inflammatory properties of compounds employing peripheral blood mononuclear cells freshly isolated from healthy donors. Jenny M, Klieber M, Zaknun D, Schroecksnadel S, Kurz K, Ledochowski M, Schennach H, Fuchs D., Inflamm Res. 2011 Feb;60(2):127-35. Epub 2010 Aug 26.
http://dx.doi.org/10.1007/s00011-010-0244-y
Testing for immunomodulatory properties of nanoparticles. Jenny M, Schroecksnadel S, Fuchs D., J Biomed Nanotechnol. 2011 Feb;7(1):11-2.
http://dx.doi.org/10.1166/jbn.2011.1175
Antioxidant food supplements and obesity-related inflammation. Mangge H, Summers K, Almer G, Prassl R, Weghuber D, Schnedl W, Fuchs D. Curr Med Chem. 2013 Mar 15. [Epub ahead of print]
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23531214
Sektion für Biologische Chemie
https://www.i-med.ac.at/imcbc/molecularcellbiologyfolder/molcellbiol.html
Arbeitsgruppe Prof. Dietmar Fuchs
http://www.neopterin.net/
FWF