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Forschungsstelle
BAG
Projektnummer
00.000314
Projekttitel
Prüfung von Ochratoxin A (OTA) auf gentoxische Wirkung

Texte zu diesem Projekt

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Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Projektziele
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Abstract
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Umsetzung und Anwendungen
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Deutsch)
Ochratoxin A (OTA)
Mykotoxin
Aspergillusart
Penicillium
Toxin
Genotoxizität
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Prüfung von Ochratoxin A (OTA) auf gentoxische Wirkung
Projektziele
(Deutsch)
Aufklärung über die Wirkmechanismen von Ochratoxin (OTA).
Abstract
(Deutsch)
Ochratoxin A (OTA) ist ein Mykotoxin, das von Aspergillus- und Penicilliumarten gebildet wird. OTA kann auf pflanzlichem Material gebildet werden, wenn Temperatur und Feuchtigkeit das Wachstum der entsprechenden Schimmelpilze ermöglichen. Zur Belastung des Verbrauchers tragen vor allem Getreide, Getreideerzeugnisse, Röstkaffee und Bier. Für Kinder kann auch die Aufnahme über Traubensaft relevant sein. Das Vorkommen von OTA in tierischen Lebensmittel wird auf die Verwendung von kontaminierten Futtermitteln zurückgeführt. Einen Beitrag zur Gesamtbelastung leisten vor allem bestimmte Produkte vom Schwein, wie Nieren, Leber und Blutwurst. Als Halbwertszeit wurde ein Wert >800 h ermittelt.
OTA ist eine toxikologisch relevante Verbindung, die an kleinen Nagern nephrotoxische, kanzerogene, gentoxische, teratogene und immunsuppressive Wirkung zeigt. Charakteristisch sind degenerative und proliferative Veränderungen des Epithels der Nierentubuli. Neben ausgeprägter Nierentoxizität wurde eine starke Induktion von Nierentumoren bei Ratten und männlichen Mäusen beobachtet. Die Dosen, mit denen sich im Fütterungsversuch erste Wirkungen zeigen, sind ungewöhnlich niedrig, so dass OTA als hochpotentes Toxin zu werten ist. Ein Zusammenhang mit einer in Bevölkerungsgruppen bestimmter Balkanregionen häufiger auftretenden Nierenerkrankung (Balcan Endemic Nephropathy) wird diskutiert. Im Verlauf dieser Erkrankung, die mit erhöhten OTA-Werten im Blut der betroffenen Populationen assoziiert ist, treten Nierenversagen und eine erhöhte Induktion von Tu-moren an Niere und ableitenden Harnwegen auf.
Zur Bewertung der menschlichen Belastung durch OTA ist die Aufklärung des Mechanismus der kanzerogenen Wirkung von besonderer Bedeutung. Die überwiegende Zahl der neueren Untersuchungen weist auf einen gentoxischen Wirkmechanismus hin. Somit erscheint ein Schwellenwert nach dem derzeitigen Kenntnisstand toxikologisch nicht begründet.
Die Erfassung oxidativer DNA-Schädigungen in Zellen, insbesondere in relevanten Säugerzellen, könnte die Bedeutung dieses Wirkprinzips untermauern. Die Prüfung niedriger Konzentrationen bis herunter zur nicht mehr detektierbaren Wirkung könnte zusätzlich einen wesentlichen Beitrag zur Bewertung des gentoxischen Potentials von OTA leisten.
Die vorgesehenen Arbeiten haben das Ziel, OTA-induzierte DNA-Schädigung in Säugerzellen in Konzentrations-Wirkungsstudien zu erfasssen und eine potentielle Wirkungsschwelle zu ermitteln. Von besonderem Interesse ist die Erfassung oxidativer DNA-Modifikationen in Nierenzellen. Vergleichend werden Genotoxizität und Zytotoxizität untersucht sowie der Redoxzustand der Zellen über den Glutathionstatus bestimmt. Die Ergebnisse sollen zeigen, ob die OTA-abhängige Generierung von ROS für die Gentoxizität wesentlich ist.
Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
Die Ergebnisse der in vitro Untersuchungen zeigten für OTA ein Potential zur Induktion spezifisch oxidativer DNA-Schädigung. In Zelllinien waren bei kurzer Inkubationszeit (1h) relativ hohe OTA-Konzentrationen (500-2000 uM) erforderlich um einen konzentrationsabhängigen Anstieg oxidativer DNA-Schäden zu induzieren. Bei 24-stündiger Einwirkung waren bereits 1 umolare Konzentrationen ausreichend zur Induktion oxidativer DNA-Schäden. Primäre proximale Nierentubuluszellen der Ratte erwiesen sich als deutlich empfindlicher als die verwendeten Zelllienien; spezifisch oxidative Schäden wurden konzentrationsabhängig bereits durch 10-100 uM OTA induziert (1h Inkubation).