Toxicity of ethanol and acetaldehyde in hepatocytes treated with ursodeoxycholic or tauroursodeoxycholic acid

AbstractIn hepatocytes ethanol (EtOH) is metabolized to acetaldehyde and to acetate. Ursodeoxycholic acid (UDCA) and tauroursodeoxycholic acid (TUDCA) are said to protect the liver against alcohol. We investigated the influence of ethanol and acetaldehyde on alcohol dehydrogenase (ADH)-containing human hepatoma cells (SK-Hep-1) and the protective effects of UDCA and TUDCA (0.01 and 0.1 mM). Cells were incubated with 100 and 200 mM ethanol, concentrations in a heavy drinker, or acetaldehyde. Treatment with acetaldehyde or ethanol resulted in a decrease of metabolic activity and viability of hepatocytes and an increase of cell membrane permeability. During simultaneous incubation with bile acids, the metabolic activity was better preserved by UDCA than by TUDCA. Due to its more polar character, acetaldehyde mostly damaged the superficial, more polar domain of the membrane. TUDCA reduced this effect, UDCA was less effective. Damage caused by ethanol was smaller and predominantly at the more apolar site of the cell membrane. In contrast, preincubation with TUDCA or UDCA strongly decreased metabolic activity and cell viability and led to an appreciable increase of membrane permeability. TUDCA and UDCA only in rather high concentrations reduce ethanol and acetaldehyde-induced toxicity in a different way, when incubated simultaneously with hepatocytes. In contrast, preincubation with bile acids intensified cell damage. Therefore, the protective effect of UDCA or TUDCA in alcohol- or acetaldehyde-treated SK-Hep-1 cells remains dubious

Zur Situation kultureller Bildung an Schulen. Ergebnisse einer Schulleitungsbefragung 2011

In den Abstimmungsprozessen über die verfügbaren Daten für das Schwerpunktkapitel [‚Kulturelle/musisch-ästhetische Bildung im Lebenslauf‘ im Bildungsbericht ‚Bildung in Deutschland‘] 2012 entstand die Idee einer bundesweit repräsentativen Schulleitungsbefragung, um die Situation musisch-ästhetischer Bildung an deutschen Schulen näher zu erfassen und die Datenbasis für den schulischen Teil des Schwerpunktkapitels 2012 zu verbessern. Als Ergebnis der Beratungen führte das Deutsche Institut für Internationale Pädagogische Forschung (DIPF) in Abstimmung mit der KMK eine bundesweit repräsentative Befragung von Schulen durch. ... Das Anliegen dieses Berichts ist es, der Frage nachzugehen, wie sich aus der Sicht von Schulleitungen die Situation der kulturellen Bildung an den Schulen sachlich und personell darstellt und welches Spektrum von Angeboten an den Schulen zu beobachten ist. (DIPF/Orig./av

Entwicklung einer Strategie zum Virulenzmanagement beim Apfelwickler-Granulovirus und zur Regulierung des Apfelwicklers im Ökologischen Obstbau

Das Apfelwicklergranulovirus (Cydia pomonella Granulovirus, CpGV) ist ein effizientes biologisches Bekämpfungsmittel des Apfelwicklers (AW) mit großer Bedeutung im ökologischen und integrierten Kernobstbau. Im Jahr 2005 wurde erstmals in einzelnen Apfelanlagen in Deutschland eine Resistenz des Apfelwicklers gegenüber kommerziellen CpGV-Präparaten mit dem Isolat CpGV-M beobachtet. In der Folge wurde eine Strategie zur Regulierung des Apfelwicklers entwickelt, die einerseits auf frühes Monitoring auftretender Resistenzen, einen optimalen Einsatz und neue Isolate von CpGV, andererseits aber auf einer möglichst breiten Maßnahmendiversifizierung der Gesamtstrategie basieren sollte. Im Rahmen des Resistenzmanagements des Apfelwicklergranulovirus konnten die von der Firma Andermatt Biocontrol AG (Schweiz) neu selektierten CpGV-Isolate in der Mehrzahl der AW-Anlagen mit Resistenz gegenüber CpGV-M erfolgreich eingesetzt werden. Zur Bestimmung der Wirksamkeit der applizierten Isolate wurde ein Monitoring mittels Resistenzschnelltests vorgenommen. In der bereits 2006 identifizierten Problemanlage NRW-WE konnte trotz Anwendung resistenzbrechender Isolate (Madex Max, CpGV-I12) im Sommer 2008 keine ausreichende Befallsreduzierung erzielt werden. Die Erprobung des neu selektierten Isolates CpGV-V15 (Versuchspräparat ABC-V15) erwies sich über die gesamte Projektlaufzeit im betroffenen Betrieb als erfolgreich. In Laboruntersuchungen wurde die Wirkung resistenzbrechender CpGV-Isolate (CpGV-S, -V15 und -E2) gegenüber den seit 2009 im Labor gezüchteten, hoch resistenten Stämmen NRW-WE und SA-GO mittels Biotests überprüft. Hierbei zeigten nur die Isolate CpGV-V15 und -E2 eine deutlich resistenzbrechende Wirkung. Durch die Weiterführung des Resistenzmonitorings wurden zwischen 2010 und 2014 weitere vier AW-Populationen identifiziert, in denen der Einsatz von Madex Max nur eine unzureichende Wirkung hatte. Auch in diesen Anlagen erwies sich das neue Versuchspräparat CpGV-V15 als erfolgreich. Mit dem neuen Versuchspräparat ABC-V15 steht somit ein wirksames Präparat für eine effektive Bekämpfung resistenter AW Populationen in der Praxis zur Verfügung, bei denen andere CpGV-Präparate nur unzureichend wirken. Untersuchungen zum Vererbungsmodus bei dem hoch resistenten Stamm NRW-WE anhand von Kreuzungsexperimenten mit Tieren eines sensiblen AW-Stammes (CpS) zeigten, dass die Resistenz autosomal auf die Nachkommen übertragen werden kann. Dieses Ergebnis wurde erzielt unter Verwendung einer homogen resistenten Linie des Stammes NRW-WE, die anhand von Massenkreuzungen und einer kontinuierlichen Weiterzucht der Nachkommen unter Virusdruck über fünf Generationen selektiert worden war. Neben der bereits in früheren Untersuchungen beschriebenen geschlechtsgebundenen Vererbung der Resistenz bei einem aus Einzelpaarkreuzungen resultierenden Laborstamm (CpRR1), kommt somit ein weiterer Vererbungsmodus in Betracht, der im Freiland zu einer schnellen Ausbreitung der Resistenzeigenschaften innerhalb der AW-Populationen führen kann. Begleitend zum Viruseinsatz ist daher ein kontinuierliches Resistenzmonitoring erforderlich, um die Entwicklung von Resistenzen frühzeitig zu erkennen und geeignete Gegenmaßnahmen einleiten zu können. In Apfelanlagen als auch bei Resistenzschnelltests im Labor wurde oftmals beobachtet, dass die Wirkung des CpGV gegenüber der zweiten Generation (F2) des Apfelwicklers, vor allem was den Fruchtschaden betrifft, geringerer war. Als Ursache hierfür werden physiologische Unterschiede zwischen den Tieren der beiden Generationen vermutet, die mit der Induktion der Diapause einhergehen können. Untersuchungen mit Tieren der F1- und F2- Generation empfindlicher AW-Populationen, die in verschiedenen unbehandelten Anlagen gesammelt wurden, zeigten keinen signifikanten Unterschied in der Empfindlichkeit beider Generationen gegenüber CpGV-M. Zusätzlich wurden in Laboruntersuchungen unter standardisierten Bedingungen Tiere eines resistenten Laborstammes (NRW-WE) künstlich in Diapause gebracht und nach der Ruhephase die Empfindlichkeit der Nachkommen (F1 und F2) im Biotest bestimmt. Auch bei diesem resistenten AW-Laborstamm konnten keine signifikanten Unterschiede in der Empfindlichkeit zwischen Tieren der ersten und zweiten Generation festgestellt werden, sowohl gegenüber CpGV-M und -S als auch gegenüber dem resistenzbrechenden Isolat CpGV-V15. Das Diapausestadium, das bei der Elterngeneration induziert worden war, hatte somit keinen Einfluss auf die Anfälligkeit der beiden Folgegenerationen. Unter den gegebenen Versuchsbedingungen lieferten die Untersuchungen kein hinreichendes Ergebnis für eine verminderte Anfälligkeit der zweiten Generation des Apfelwicklers gegenüber dem CpGV. Um die Anzahl der Überfahrten möglichst gering zu halten und Viruspräparate möglichst effizient einzusetzen, ist es für die Praxis sehr wichtig, kommerzielle Präparate zur Mehltau- und Schorfbekämpfung in Tankmischungen mit CpGV zu kombinieren. Im Hinblick auf den pH-Wert dieser Spritzbrühen kann es zu einer Inaktivierung der Viren kommen. Untersuchungen zur Mischbarkeit solcher Präparate mit CpGV haben gezeigt, dass in Kombination mit Präparaten, die in wässriger Lösung stark basisch reagieren (Omniprotect (pH 11,5) und Ventex (pH 11,5)), die Aktivität des CpGV nach einer vierstündigen Einwirkzeit deutlich herabgesetzt wurde. Untersuchungen mit einer verlängerten Expositionszeit von 12 Stunden, bei denen Fungizide Cuprozin 2720 WP (pH 7) und Cuprozin Progress (pH 7) und Pflanzenstärkungsmittel Ulmasud B (pH 3,3), Myco-Sin (pH 3,5), Molke (pH 4,5) und VitiSan (pH 8,5) sowie eingesetzt wurden, führten zu keinen signifikanten Aktivitätsverlusten des CpGV in den Mischungen. Um Empfehlungen für einen möglichst effizienten Einsatz geben zu können, wurde in verschiedenen Regionen auch der Nutzen des Einsatzes von neuen CpGV-Isolaten gegen die zweite Generation des Apfelwicklers in verschiedenen Anlagen mit nachgewiesener CpGV-M-Resistenz genau untersucht. In allen Versuchen zeigten die CpGV-Behandlungen zwar Effekte auf die Folgepopulation aber nur relativ geringe auf den Fruchtschaden. Die Empfehlung lautet daher, dass dann auf weitere Behandlungen verzichtet werden kann, wenn nicht mehr zu erwarten ist, dass die Larven vor der Ernte noch das letzte Larvenstadium erreichen. Werden die befallenen Früchte sauber abgeerntet, tragen die darin enthaltenen Larven nicht mehr zum Aufbau der Population für das Folgejahr bei. Als Baustein zur Reduktion des Fruchtschadens in der zweiten Generation wurde der Einsatz von Trichogramma-Schlupfwespen untersucht. Aufbauend auf die Ergebnisse aus einem Projekt im Rahmen des Innovationsprogramms (FKZ 2814202106), in dem eine neue Art (Trichogramma evanescens) für den Einsatz in Obstanlagen getestet und ein Spritzverfahren zur Ausbringung entwickelt wurde, wurde das Potential dieses Verfahrens als Baustein für eine Maßnahmendiversifizierung untersucht. Im Vergleich der Praxistauglichkeit der Ausbringung durch Spritzung oder dem Aushängen von Tricho-Karten an jedem 8. Baum erbrachten beide Verfahren ähnliche Ergebnisse. Da der Befallsdruck des Apfelwicklers insgesamt stark zurückgegangen ist, stiess das Verfahren in der Praxis vor allem für eine Herdbekämpfung auf Interesse. Da sich dafür die Ausbringung mit Karten besser eignet, lag der Schwerpunkt der Arbeiten in 2013 auf diesem Verfahren. Versuche zur Verteilung der Trichogrammen in der Baumreihe zeigten auch bei Kartenausbringung eine relativ gleichmässige Parasitierung. In diesen Versuchen mit künstlichem Befall (Ausbringung von Apfelwicklereiern als Köder in verschiedenen Zeitabständen nach der Ausbringung) konnten jedoch auch die Schwierigkeiten des Verfahrens gezeigt werden: Auch wenn Trichogramma-Puppen unterschiedlichen Alters ausgebracht werden, sinkt die Parasitierung nach den ersten Tagen schnell ab, so dass die „Wirkungsdauer“ mit Wirkungsgraden um 50 % nur etwa eine knappe Woche beträgt und danach stark abfällt. Damit erklärt sich auch die mangelnde Wirkungssicherheit in den Freilandversuchen. In 2013 wurden erste interessante Ansätze zur Verlängerung der Wirkungsdauer untersucht. Diese müssen von der Firma weiter entwickelt und zu einer Praxisreife gebracht werden bevor das Verfahren in der Praxis als Baustein empfohlen werden kann. Als weiterer Baustein für die Maßnahmendiversifizierung wurde das Potential von NeemAzal-T/S zur Reduktion des Risikos einer Resistenzbildung bei CpGV untersucht. In Fällen, wenn hohe Populationen wieder auf ein regulierbares Niveau zurückgeführt werden müssen, wäre die Kombination mit einem weiteren Präparat bei der Regulierung der ersten Generation in dieser Hinsicht sinnvoll. Da Spinosad aufgrund der Bienengefährlichkeit und der Nebenwirkungen auf systemrelevante Nützlinge (Blutlauszehrwespe, Ohrwurm) als Baustein ausscheidet, wurde getestet, inwiefern NeemAzal-T/S, bei dem Effekte auf die Larvenentwicklung beobachtet werden konnten, für einen solchen Einsatz geeignet ist. Sowohl im Freiland als auch in Versuchen mit künstlichem Befall kam es zu schlecht interpretierbaren aber immer stark schwankenden Ergebnissen. Das Potential dieses Bausteins ist daher für eine Empfehlung zur Integration in die Strategie zu gering und zu unsicher. Zur Reduktion eines hohen Befalls hat sich in der Praxis das Auspflücken der befallenen Früchte dagegen gut etabliert. In den letzten Jahren waren nur sehr wenige Anlagen noch von hohem Befall betroffen. Dieser konnte durch eine Kombination von Auspflücken, Einsatz neuer CpGV-Isolate und in einigen Fällen auch Einsatz von entomopathogenen Nematoden gut soweit abgesenkt werden, dass die Verwirrungsmethode wieder ihre volle Wirkung entfalten konnte

Exposure to persistent organic pollutants alters the serum metabolome in non-obese diabetic mice

Introduction Autoimmune disorders such as type 1 diabetes (T1D) are believed to be caused by the interplay between several genetic and environmental factors. Elucidation of the role of environmental factors in metabolic and immune dysfunction leading to autoimmune disease is not yet well characterized. Objectives Here we investigated the impact of exposure to a mixture of persistent organic pollutants (POPs) on the metabolome in non-obese diabetic (NOD) mice, an experimental model of T1D. The mixture contained organochlorides, organobromides, and per- and polyfuoroalkyl substances (PFAS). Methods Analysis of molecular lipids (lipidomics) and bile acids in serum samples was performed by UPLC-Q-TOF/MS, while polar metabolites were analyzed by GC-Q-TOF/MS. Results Experimental exposure to the POP mixture in these mice led to several metabolic changes, which were similar to those previously reported as associated with PFAS exposure, as well as risk of T1D in human studies. This included an increase in the levels of sugar derivatives, triacylglycerols and lithocholic acid, and a decrease in long chain fatty acids and several lipid classes, including phosphatidylcholines, lysophosphatidylcholines and sphingomyelins. Conclusion Taken together, our study demonstrates that exposure to POPs results in an altered metabolic signature previously associated with autoimmunitypublishedVersio

Exposure to a Human Relevant Mixture of Persistent Organic Pollutants or to Perfluorooctane Sulfonic Acid Alone Dysregulates the Developing Cerebellum of Chicken Embryo

Acknowledgements This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement No. 722634 (http://protected.eu.com/). The authors gratefully acknowledge the Proteomics Core Facility of the University of Aberdeen for their support & assistance in this work. The sequencing service was provided by the Norwegian Sequencing Centre (www.sequencing.uio.no), a national technology platform hosted by the University of Oslo and supported by the "Functional Genomics" and "Infrastructure" programs of the Research Council of Norway and the South-eastern Regional Health Authorities.Peer reviewedPublisher PD

Policy relevant results from an expert elicitation on the health risks of phthalates

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>The EU 6th Framework Program (FP)-funded Health and Environment Network (HENVINET) aimed to support informed policy making by facilitating the availability of relevant knowledge on different environmental health issues. An approach was developed by which scientific agreement, disagreement, and knowledge gaps could be efficiently identified, and expert advice prepared in a way that is usable for policy makers. There were two aims of the project: 1) to apply the tool to a relevant issue; the potential health impacts of the widely used plasticizers, phthalates, and 2) to evaluate the method and the tool by asking both scientific experts and the target audience, namely policy makers and stakeholders, for their opinions.</p> <p>Methods</p> <p>The tool consisted of an expert consultation in several steps on the issue of phthalates in environmental health. A diagram depicting the cause-effect chain, from the production and use of phthalates to potential health impacts, was prepared based on existing reviews. This was used as a basis for an online questionnaire, through which experts in the field were consulted. The results of this first round of consultation laid the foundation for a new questionnaire answered by an expert panel that, subsequently, also discussed approaches and results in a workshop. One major task of the expert panel was to pinpoint priorities from the cause-effect chain according to their impact on the extent of potential health risks and their relevance for reducing uncertainty. The results were condensed into a policy brief that was sent to policy makers and stakeholders for their evaluation.</p> <p>Results</p> <p>The experts agreed about the substantial knowledge gaps within the field of phthalates. The top three priorities for further research and policy action were: 1) intrauterine exposure, 2) reproductive toxicology, and 3) exposure from medical devices. Although not all relevant information from the cause-effect chain is known for phthalates, most experts thought that there are enough indications to justify a precautionary approach and to restrict their general use. Although some of the experts expressed some scepticism about such a tool, most felt that important issues were highlighted.</p> <p>Conclusions</p> <p>The approach used was an efficient way at summarising priority knowledge gaps as a starting point for health risk assessment of compounds, based on their relevance for the risk assessment outcome. We conclude that this approach is useful for supporting policy makers with state-of-the-art scientific knowledge weighed by experts. The method can assist future evidence-based policy making.</p