Bernd Kaina

GT-Toxicology Preis 2012 für Bernd Kaina

Es ist gut bekannt, dass während der Tumortherapie durch Bestrahlung oder Chemotherapeutika eine Schädigung des Immunsystems auftritt. Weniger bekannt ist, welche Zellen des Immunsystems besonders empfindlich auf Strahlung und Chemotherapeutika reagieren und welche resistent sind. In einer Arbeit, die kürzlich in Proc. Natl. Acad. Sci. USA erschien, zeigt die Arbeitsgruppe um Professor Kaina von der Universitätsmedizin Mainz, dass menschliche Monozyten besonders empfindlich auf reaktive Sauerstoffspezies (ROS) reagieren, während Makrophagen und Dendritische Zellen (DCs), die aus Monozyten durch Zytokingabe gereift wurden, resistent sind. Die ausserordentlich hohe Empfindlichkeit von Monozyten wurde nach Behandlung mit ionisierender Strahlung, chemischen oxidativen Substanzen und sogar dem oxidierten low-density Lipoprotein (oxLDL), das als einer der Auslöser der Atherosklerose angesehen wird, beobachtet. Es gelang der Gruppe auch, die Ursache für die Hypersensitivität von Monozyten gegenüber oxidativen Stress ausfindig zu machen. Sie ist begründet in einem Fehlen bzw. äußerst niedrigen Expression der DNA-Reparaturproteine XRCC1, Ligase III, PARP-1 und DNA-PKCS. Damit sind Monozyten faktisch defekt in zwei wichtigen DNAReparatursystemen, der Basenexzisionsreparatur (BER) und der DNA-Doppelstrangbruchreparatur.

Hier ist das NHEJ betroffen. Da die Zellen nicht proliferieren, stellt NHEJ der einzige Weg der DSBReparatur dar, der offenbar in Monozyten defekt ist. Das hat gravierende Auswirkungen, was an der starken Aktivierung der DNA-Schadensantwort und der hohen Apoptoserate nach ROS-Exposition zu sehen ist. Ein derartiger genereller Repararturdefekt wurde bisher weder in Zellen des menschlichen Körpers noch in experimentellen in vitro Systemen beschrieben. Kaina schreibt dem Reparaturdefekt in Monozyten eine biologische Rolle zu: der Vermeidung einer übermässigen ROS-Produktion und Immunantwort durch Depletion des Präkursors von ROS-produzierenden Makrophagen und DCs, den Monozyten, im entzündlichen Gewebe. Die Arbeit zeigt zudem, daß mehrere DNA-Reparaturgene durch Zytokine (GM-CSF und IL-4), die die Ausreifung von Monozyten in DCs und Makrophagen bewirken, reguliert werden.

Bauer, M., M. Goldstein, M. Christmann, H. Becker, D. Heymann and B. Kaina (2011) Human monocytes are severely impaired in base and DNA double-strand break repair that renders them vulnerable to oxidative stress, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 21105-21110

Der Preis wird gemeinsam gestiftet von der Zeitschrift Toxicology (Elsevier) und der Deutschen Gesellschaft für Toxikologie GT

Lebenslauf

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GT AK Inhalationstoxikologie:

Fasern aus Einwegmasken weitgehend unbedenklich - Infektionsschutz überwiegt mögliche Risiken bei weitem.

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100 Jahre DGPT

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Pressemitteilung

Graduiertenkollegs 2578

IfADo liefert wegweisende Einblicke in die Funktionsweise der Leber

Mitteilung zur Veröffetnlichung Vartak, N. et al.: Intravital dynamic and correlative imaging reveals diffusion-dominated canalicular and flow-augmented ductular bile flux. Hepatology 2020. doi: 10.1002/hep.31422.

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Übersichtsstudie zu gesundheitlichen Risiken des Frackings

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Poster

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Neues Bulletin zur Arzneimittelsicherheit erschienen (Ausgabe 1/2020)

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Prävention und Management immunologischer Nebenwirkungen bei innovativen Therapieansätzen

im Rahmen des 4th German Pharm-Tox Summits in Stuttgart.

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Stellungnahme der Beratungskommission

Der aktuelle NO2-Grenzwert, im Zusammenhang mit Fahrverboten, ist wissenschaftlich plausibel.

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Positionspapier des Arbeitskreises zum Humanbiomonitoring


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