Synthese, Analytik und toxikologische Charakterisierung von Arsenolipiden

• Antragstellerin: Professorin Dr. Tanja Schwerdtle
• Fachliche Zuordnung: Lebensmittelchemie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 280752988

Lipid-lösliche organische Arsenverbindungen, sogenannte Arsenolipide, kommen in hohen Konzentrationen in Seafood vor und sind daher für den Menschen expositionsrelevant. Zu der Klasse der Arsenolipide zählen die Arsenozucker-Phospholipide, die arsen-haltigen Fettsäuren, die Trimethylarsen-haltigen lipidlösliche Alkohole, arsen-haltige Kohlenwasserstoffe sowie arsen-haltige Carboxylester. Unser bisheriges gemeinsames Projekt verdeutlichte, dass Arsenolipide eine massive zelluläre Toxizität aufweisen können und damit Risiken für die menschliche Gesundheit beim Konsum von marinen Lebensmitteln nicht ausgeschlossen werden können. Dieses Projekt wird anhand von fünf zentralen Forschungsansätzen wichtige Erkenntnisse für die dringend benötigte Risikobewertung der Arsenolipide in marinen Lebensmitteln liefern. 1. Wir werden hoch reine Standards von zwei Arsenozucker-Phospholipiden und vier Arsen-haltigen Fettsäuren verestert mit Glycerol synthetisieren und analysieren. 2. Diese sechs neu synthetisierten Arsenolipide werden in menschlichen Leberzellen und Hirn-assoziierten Zellen ausführlich toxikologisch charakterisiert werden. Dies erfolgt in direktem Vergleich zu Arsenit und den drei arsen-haltigen Kohlenwasserstoffen As-HC332, As-HC360, As-HC444, welche eine massive zelluläre Toxizität aufweisen. 3. Wir werden den Transfer der sechs neu-synthetisierten Arsenolipide, sowie der drei arsen-haltigen Kohlenwasserstoffe über primäre Blut-Hirn und Blut-CSF-Schrankenmodelle quantifizieren. Ziel ist es hierbei zu erkennen, inwieweit und über welche Mechanismen diese Substanzen ins Gehirn gelangen und dort evt. neurotoxisch wirken können. 4. Wir werden die Toxizität aller neun Arsenolipide im in vivo Modell Caenorhabditis elegans, in direkter Relation zu Arsenit charakterisieren. 5. Wir werden eine erste Toxikokinetikstudie nach einmaliger oraler Gabe (via gavage) von As-HC332 durchführen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Partnerorganisation: Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Kevin Francesconi