Prüfen von in vitro Biotests zum Screening auf Immuntoxizität

Zahlreiche Schadstoffe können die Immunabwehr von Organismen beeinträchtigen und ihre Fähigkeit verringern, Krankheitskeime zu bekämpfen. Diese Effekte haben eine ökologische Relevanz und können die ganze Population beeinträchtigen. So konnten Wissenschaftler zeigen, dass die Wirkung von Chemikalien die Infektionsrate von Amphibien mit Parasiten erhöht und so zur Abnahme der globalen Populationen beiträgt. Auch für Fische, Seehunde und Delfine zeigen Studien, dass eine Schadstoffexposition erhöhte Infektionsraten mit viralen Krankheiten zur Folge haben kann.

Bis jetzt gibt es allerdings noch keine wissenschaftlich validierten und standardisierten Biotests, um Chemikalien auf ihre immunmodulierende Wirkung in Wasserorganismen zu untersuchen. Für ein Screening sind dabei vor allem in vitro Tests gefragt, um die Zahl an Tierversuchen niedrig zu halten. Daher untersuchen wir in diesem Projekt die Eignung eines in vitro Biotests mit isolierten Immunzellen aus der Regenbogenforelle. Endpunkte des Tests sind die Phagozytoseaktivität, die Freisetzung von reaktiven Sauerstoffspezies bei der Phagozytose („respiratory burst“) und Änderungen in der Expression von immunspezifischen Genen, vor allem entzündungsfördernden Zytokinen. Es sollen dabei folgende Frage beantwortet werden

• Lässt sich ein in vitro Biotest tatsächlich für ein Screening von Chemikalien einsetzen? Immunologische Wirkungen von Chemikalien können nämlich auch durch Interaktionen innerhalb des Immunsystems verursacht werden, die in einem in vitro Test schwierig zu erfassen sind.
• Können die gewählten Endpunkte tatsächlich alle Arten von immunmodulierenden Wirkungen erfassen?
• Wie gross ist die Testempfindlichkeit? Kann eindeutig zwischen immunmodulierenden Wirkungen bei geringen Chemikalienkonzentrationen und zelltoxischen Wirkungen bei höheren Konzentrationen unterschieden werden?