Düsseldorf University Press (d|u|p)

Ruzicka, Thomas

Höner, Cornelia

Labisch, Alfons

Das Biologisch-Medizinische Forschungszentrum

Schirmeister, Raimund

Hirsch, Lilia Monika

Wissenschaftliche Weiterbildung –

Chance zur Kooperation mit der Wirtschaft?

Schurz, Gerhard

Der Mensch – Ein Vernunftwesen?

Kognition und Rationalität aus evolutionstheoretischer Sicht

Frühwald, Wolfgang

Das Geschenk, „nichts erklären zu müssen“.

Zur Neugründung eines Instituts für Jüdische Studien

Westhoff, Peter

Die Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät –

Was hat das Jahr 2004 gebracht?

Looschelders, Dirk

Grenzüberscheitende Kindesentführungen im Spannungsfeld von Völkerrecht, Europäischem Gemeinschaftsrecht und nationalem Verfassungsrecht

Witte, Bernd

Deutsch-jüdische Literatur und literarische Moderne.

Prolegomena zu einer deutsch-jüdischen Literaturgeschichte

Dietlein, Johannes

Heinemann, Jan

Intervention im Internet - Rechtsfragen der Sperrung des Zugangs zu rechtsextremistischen Internetseiten

Kahl, Regine

REGINE KAHL
Das internationale Graduiertenkolleg
„Molecular Mechanisms in Food Toxicology“
Struktur
Das Internationale Graduiertenkolleg (International Research Training Group) „Mole-
cular Mechanisms in Food Toxicology“ (GK 738) wurde zum Sommersemester 2002
auf der Grundlage eines gemeinsamen Förderprogramms der Deutschen Forschungsge-
meinschaft (DFG) und der Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
(NWO) gegründet. Anliegen dieses gemeinsamen Programms ist die Stimulation von Aus-
tausch und Kooperation zwischen deutschen und niederländischen Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftlern und dabei insbesondere der Zusammenarbeit von Graduiertenkol-
legs in Deutschland und Onderzoekscholen in den Niederlanden. Sprecherhochschule des
Kollegs ist die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf. In Deutschland sind an dem Kol-
leg Arbeitsgruppen der Heinrich-Heine-Universität, des Instituts für Umweltmedizinische
Forschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (IUF), des Instituts für Arbeits-
physiologie an der Universität Dortmund (IfADo) und des Instituts für Hygiene, Sozial-
und Umweltmedizin der Ruhr-Universität Bochum beteiligt. Auf niederländischer Seite
nehmen Arbeitsgruppen der Universitäten Maastricht, Wageningen und Utrecht sowie des
Reichsinstituts in Bilthoven teil. Deutsche Sprecherin des Kollegs ist Univ.-Prof.’in Dr. Re-
gine Kahl (Institut für Toxikologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf), stellver-
tretender Sprecher Univ.-Prof. Dr. Frank Wunderlich (Abteilung Molekulare Parasitologie
der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf). Die Koordinatorfunktion in den Niederlan-
den wird von Prof. Dr. Jos Kleinjans (Department of Health Risk Analysis and Toxicology
der Universität Maastricht) wahrgenommen.
Auf deutscher Seite gehören dem GK 738 zehn durch die DFG geförderte Stipendia-
tinnen und Stipendiaten sowie vier aus anderen Quellen finanzierte Kollegiatinnen und
Kollegiaten an. Sie kommen aus Argentinien (1), China (2), Deutschland (6), Griechen-
land (1), Guatemala (1), Indien (1), Südafrika (1) und Weißrussland (1). Die Verkehrsspra-
che am Kolleg ist Englisch. Folgende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler leiten die
deutschen Arbeitsgruppen des Internationalen Graduiertenkollegs: Univ.-Prof. Dr. Josef
Abel (IUF), Univ.-Prof. Dr. Dr. Hermann Bolt (IfADo), Univ.-Prof. Dr. Paul Borm (IUF),
Univ.-Prof.’in Dr. Dr. Gisela Degen (IfADo), Univ.-Prof. Dr. Ernst Gleichmann (IUF),
Univ.-Prof.’in Dr. Regine Kahl (Institut für Toxikologie der Heinrich-Heine-Universität
Düsseldorf), Univ.-Prof. Dr. Helmut Sies und Univ.-Prof. Dr. Wilhelm Stahl (Institut für
Biochemie und Molekularbiologie I der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf), Univ.-
Prof. Dr. Michael Wilhelm (Institut für Hygiene, Sozial- und Umweltmedizin der Ruhr-
Universität Bochum) und Univ.-Prof. Dr. Dr. h. c. Frank Wunderlich (Abteilung für Mo-
lekulare Parasitologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf). Auf niederländischer
Seite sind von der Universität Maastricht Prof. Dr. Jos Kleinjans und Prof. Dr. Aalt Bast,
446 Regine Kahl
von der Universität Wageningen Prof.’in Dr. Yvonne Rietjens, Dr. Gerrit Alink und Dr. Jac-
ques Aarts, von der Universität Utrecht Prof.’in Dr. Johanna Fink-Gremmels und vom
Reichsinstitut in Bilthoven Prof. Dr. Henk van Loveren als Kooperationspartner beteiligt.
Die Doktorandinnen und Doktoranden der deutschen Arbeitsgruppen werden gemeinsam
von einem deutschen und einem niederländischen Supervisor betreut, deren Labors kom-
plementäre Techniken bereitstellen. Sie arbeiten experimentell in beiden Labors und haben
so Gelegenheit, die wissenschaftlichen und sozialen Herausforderungen international ko-
operativer Forschung praktisch kennen zu lernen. Umgekehrt kommen Doktorandinnen
und Doktoranden aus den niederländischen Kooperationslabors zu Forschungsaufenthal-
ten in die Labors der deutschen Supervisoren. Nach einem Jahr praktischer Arbeit an der
Dissertation findet eine Evaluation der einzelnen Projekte im Rahmen eines Treffens zwi-
schen der Doktorandin bzw. dem Doktoranden, dem deutschen und dem niederländischen
Supervisor und gegebenenfalls den Laborbetreuern statt, in dem die Perspektiven des Pro-
jektes diskutiert werden und über seine Weiterführung entschieden wird.
Zugangsvoraussetzungen
Hochschulabsolventinnen und -absolventen mit einem überdurchschnittlichen Abschluss
in Naturwissenschaften oder Medizin sowie Studierende der Medizin nach dem 1. Staats-
examen können zu Beginn einer Förderperiode in das Graduiertenkolleg eintreten. Sie
müssen in der Lage sein, an einem Promotionsstudium in englischer Sprache teilzuneh-
men, und die Bereitschaft zu einem halbjährigen Auslandsaufenthalt im Labor des nie-
derländischen Supervisors mitbringen. Stipendiatinnen und Stipendiaten sollen nach den
Vergaberichtlinien der DFG im Regelfall nicht älter als 28 Jahre sein (ein Studium auf
dem zweiten Bildungsweg stellt eine Ausnahme dar) und ihr Studium zügig durchgeführt
haben.
Forschungsprogramm
Die Lebensmittelsicherheit ist ein zentrales Anliegen der Öffentlichkeit und erfordert die
Bereitstellung einer verlässlichen wissenschaftlichen Datenbasis zu den Wirkungen der
Nahrung auf die menschliche Gesundheit. Die Lebensmitteltoxikologie beschäftigt sich ei-
nerseits mit den Schadwirkungen, andererseits mit dem krankheitsvorbeugenden Potenzi-
al natürlicher und synthetischer Lebensmittelinhaltsstoffe. Das Forschungsprogramm des
Graduiertenkollegs will einen Beitrag zu dem bisher noch lückenhaften Verständnis der
Wirkungsmechanismen von Lebensmittelinhaltsstoffen auf molekularer Ebene und ihrer
Dosis-Wirkung-Beziehungen leisten und dadurch helfen, die Risikomodellierung im Le-
bensmittelbereich auf eine belastbare Grundlage zu stellen. Die Effekte von toxikologisch
relevanten Lebensmittelinhaltsstoffen auf Rezeptorinteraktion, Signaltransduktion, Zell-
zykluskontrolle und Apoptose stehen im Vordergrund, doch reicht das Methodenspektrum
von Untersuchungen in zellfreien Systemen bis hin zu Tierversuchen.
Die Projekte sind in zwei Abschnitte aufgeteilt. Die Forschungsprojekte des Abschnitts
A beschäftigen sich mit genotoxischen und hormonalen Wirkungen von Lebensmittel-
inhaltsstoffen. Dabei ist einer der wissenschaftlichen Schwerpunkte die Aufklärung der
molekularen Mechanismen Krebs erzeugender bzw. Krebs fördernder Wirkungen von che-
mischen Stoffen in der Nahrung. Der Einfluss hoch ungesättigter Fettsäuren auf die Ex-
Graduiertenkollegs der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf 447
pression von Proteinen, die eine Rolle bei der Entstehung von Kolonkarzinomen spielen
(Enzyme der Prostaglandinsynthese, Wachstumsfaktoren und nukleäre Rezeptoren), wird
in der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. Abel (IUF) untersucht (A1). Endokrine Disrup-
toren aus der Gruppe der Isoflavone sind zwar nicht positiv in klassischen Mutagenitäts-
tests wie dem Ames-Test, wohl aber in Genotoxizitätstests wie dem Mikrokerntest. Ob
die genotoxische Wirkung der Isoflavone Genistein und Daidzein sowie des Metaboliten
Equol auf Chromosomenbrüche zurückgeht (klastogene Wirkung) oder über eine Chro-
mosomenfehlverteilung durch Interaktion mit dem Mikrotubulussystem und damit mit der
Mitosespindel hervorgerufen wird (aneugene Wirkung), ist Fragestellung der Arbeiten im
Labor von Univ.-Prof. Dr. Dr. Bolt am IfADo (A2). Ebenfalls am IfADo wird im Labor
von Univ.-Prof.’in Dr. Dr. Degen die Genotoxizität des nephrotoxischen Schimmelpilz-
giftes Ochratoxin A untersucht. Bei Nagetieren ist diese Lebensmittelkontaminante, die
lagerungsabhängig z. B. in Kaffee vorkommt, Krebs erzeugend; ob diese Wirkung auch
für den Menschen zu befürchten ist, hängt von der Existenz einer Wirkschwelle und damit
vom genotoxischen Wirkungsmechanismus des Schimmelpilzgiftes ab (A3). Ein zweiter
Schwerpunkt im Abschnitt A liegt auf hormonalen Wirkungen von Stoffen in der Nahrung.
Jodmangel ist ein wesentlicher Grund von schwerwiegenden Störungen der intrauterinen
Entwicklung. Das Projekt A4 im Labor von Univ.-Prof. Dr. Wilhelm in der Ruhr-Universi-
tät Bochum beschäftigt sich mit der Interaktion einer Exposition gegenüber polychlorier-
ten Biphenylen mit einem Jodmangel in utero. Diese hoch persistenten Stoffe sind trotz
des schon vor Jahrzehnten erlassenen Verwendungsverbots noch immer als Lebensmittel-
kontaminanten von Bedeutung. Anabole Hormone im Nutztierfleisch spielen in der wirt-
schaftpolitischen Auseinandersetzung zwischen der EU und den USA immer wieder eine
Rolle. Der klassische Wirkungsmechanismus dieser Hormone involviert den nukleären
Androgenrezeptor. Es gibt aber Evidenz dafür, dass neben dieser Wirkung als Aktivator
eines Transkriptionsfaktors die Androgene auch Wirkungen über einen membranständi-
gen Rezeptor ausüben. In der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. Wunderlich geht es um
die Isolierung dieses G-Protein-gekoppelten membranständigen Testosteronrezeptors auf
menschlichen Makrophagen und die Charakterisierung seines Signaltransduktionsmecha-
nismus (A5).
Die Forschungsprojekte im Abschnitt B beschäftigen sich schwerpunktmäßig mit der
mechanistischen Klärung der Wirkungen von Antioxidantien. Dabei werden sowohl die
möglichen chemopräventiven Strategien als auch die möglichen unerwünschten Wirkun-
gen untersucht. Das Projekt B1, das in der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. Borm (IUF)
bearbeitet wird, ist fokussiert auf die protektive Wirkung des als Gewürz und Lebens-
mittelfarbstoff verwendeten gelben Pigments Kurkumin aus Gelbwurz (Curcuma longa),
das antioxidative Eigenschaften besitzt, gegen die klastogene Wirkung von Quarzparti-
keln in primären Lungenepithelzellen. Antioxidative Pflanzeninhaltsstoffe werden auch
im Dissertationsprojekt B5 in der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. Borm (IUF) einge-
setzt, um die Modulierbarkeit der zellulären Aufnahme von Partikeln in primäre Alveolar-
makrophagen des Menschen zu untersuchen. Solche sekundären Pflanzeninhaltsstoffe aus
der Klasse der Flavonoide werden auf dem Markt wegen ihrer antioxidativen Wirkungen
als Nahrungsergänzungsmittel angeboten. Es wird impliziert, dass sie eine Schutzwirkung
u. a. gegen Krebserkrankungen und gegen den Alterungsprozess haben. Da diese Stoffe
nicht als Arzneimittel ausgeboten werden, wurden sie keiner toxikologischen Prüfung un-
448 Regine Kahl
terzogen, und ihr Nebenwirkungsprofil ist nicht bekannt. Über die potenziell schädlichen
prooxidativen und proapoptotischen Wirkungen von Flavonoiden wird deshalb in der Ar-
beitsgruppe von Univ.-Prof.’in Dr. Kahl gearbeitet (B2). Im Projekt B3 der Arbeitsgruppe
von Univ.-Prof. Dr. Sies und Univ.-Prof. Dr. Stahl geht es um die Frage synergistischer
Wirkungen von Antioxidantien, die entsprechend ihren physikochemischen Eigenschaften
in verschiedenen Kompartimenten lokalisiert sind. Dazu wird das Modell der unilamella-
ren Liposomen mit der Membran als lipophilem Kompartiment und dem Kern als hydro-
philem Kompartiment eingesetzt, die Membran bzw. ein inkorporiertes Protein werden als
Zielmoleküle eines oxidativen Stresses verwendet. In einem weiteren Projekt, das in der
Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. Gleichmann (IUF) bearbeitet wird, geht es um die Her-
unterregulation der Expression costimulatorischer Moleküle als Mechanismus einer durch
Aufnahme von Nickel mit der Nahrung hervorgerufenen Nickeltoleranz gegen die durch
Nickel ausgelöste Kontaktallergie (B4).
Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht über die zurzeit im Internationalen Graduier-
tenkolleg laufenden Forschungsprojekte:
Forschungsthema Supervisoren
A1 Influence of dietary factors like polyunsaturated fatty
acids and phytochemicals on colon cancer develop-
ment: roles of PGHS-2 and PPARs
Abel
(Düsseldorf)
Alink
(Wageningen)
A2 Functional role of cytoskeletal proteins for chromoso-
mal toxicity of phytoestrogens
Bolt
(Dortmund)
Kleinjans
(Maastricht)
A3 Induction of DNA damage in human cells by ochrato-
xin A and other mycotoxins
Degen
(Dortmund)
Fink-
Gremmels
(Utrecht)
A4 Interactions of dietary iodine deficiency with neonatal
PCBs on thyroid function and brain development in
rats
Wilhelm
(Bochum)
Kleinjans
(Maastricht)
A5 Rapid non-genomic actions of testosterone: intracel-
lular signalling mechanisms and isolation of the plas-
ma membrane receptor of testosterone
Wunderlich
(Düsseldorf)
Rietjens
(Wageningen)
B1 In vitro and in vivo mechanisms of quartz induced ge-
notoxicity
Borm
(Düsseldorf)
Bast
(Maastricht)
B2 Role of dietary flavonoids in the adaptation of anti-
oxidant enzymes to prooxidants and proinflammatory
mediators
Kahl
(Düsseldorf)
Bast
(Maastricht)
B3 Cooperative interactions of antioxidant micronutrients Sies, Stahl
(Düsseldorf)
Bast
(Maastricht)
B4 Immunomodulation and altered gene expression cau-
sed by dietary nickel
Gleichmann
(Düsseldorf)
van Loveren
(Bilthoven)
B5 Interaction between particles and macrophages Borm
(Düsseldorf)
Bast
(Maastricht)
Graduiertenkollegs der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf 449
Studienprogramm
Für die Gestaltung des Studienprogramms waren drei übergeordnete Gesichtspunkte ent-
scheidend:
1. Den Doktorandinnen und Doktoranden soll in Tagungen, Gastvorträgen und Metho-
denpraktika der Stand der Wissenschaft nicht nur in der Lebensmitteltoxikologie, son-
dern auch in den angrenzenden Fächern der Lebenswissenschaften vermittelt werden.
Damit soll der theoretische und methodologische Rahmen bereitgestellt werden, in den
sie ihre hoch spezialisierten eigenen Forschungsprojekte einordnen können.
2. Über die Lebensmitteltoxikologie hinaus sollen Kenntnisse in allen zentralen Gebieten
der Toxikologie vermittelt werden. Das Studienprogramm ist deshalb an den Anforde-
rungen der nationalen Gesellschaften für die Registrierung als „Eurotoxicologist“, eine
nicht nur in Europa, sondern in der ganzen Welt renommierte Qualifikation, ausgerich-
tet. Wir erwarten, dass die Absolventinnen und Absolventen des Graduiertenkollegs
sich in hoch kompetitiven Projekten an der Universität im Bereich der Toxikologie
und in anderen Feldern der biomedizinischen Forschung bewähren, aber auch als der
dringend benötigte qualifizierte Nachwuchs für die zahlreichen im Rahmen der euro-
päischen Chemikalienpolitik erforderlichen Arbeitsplätze in Industrie und Behörden
zur Verfügung stehen.
3. Das Studienprogramm soll eine Harmonisierung der toxikologischen Ausbildung und
der Anforderungen für die Registrierung als „Eurotoxicologist“ zunächst zwischen den
beiden beteiligten Staaten, später dann auch für die gesamte EU vorbereiten helfen.
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Im forschungsbezogenen Teil des Studienprogramms besteht das Angebot aus folgenden
Modulen:
• Teilnahme an Symposien und Gastvorlesungen: Das Internationale Graduiertenkol-
leg veranstaltet in unregelmäßiger Folge zusammen mit EUROTOX, der europäischen
Dachgesellschaft der nationalen toxikologischen Fachgesellschaften, Symposien der
Serie „EUROTOX Training and Discussion Sessions“ mit Vortragenden aus EU- und
außereuropäischen Ländern, die auch für Teilnehmerinnen und Teilnehmer außerhalb
des Kollegs zugänglich sind. Die „11th EUROTOX Training and Discussion Sessi-
on“ fand am 16. Mai 2003 in Dortmund statt und war dem Thema „Diet and Cancer“
450 Regine Kahl
gewidmet. Darüber hinaus werden „Minisymposia“ für Untergruppen des Internatio-
nalen Graduiertenkollegs, die durch einen gemeinsamen methodischen Schwerpunkt
verknüpft sind, mit eingeladenen Experten auf diesem Gebiet durchgeführt.
• Forschungskolloquien über den Fortschritt der einzelnen Dissertationen: Diese zwei-
tägigen Klausurtagungen werden einmal im Jahr zusammen mit den niederländischen
Stipendiatinnen und Stipendiaten in Gegenwart der Supervisoren durchgeführt. Der
Stand der Projekte wird in Form von Vorträgen oder Posterpräsentationen vorgestellt
und diskutiert. Die beiden bisher durchgeführten Forschungskolloquien fanden an der
Universität Maastricht statt und wurden von den Doktorandinnen und Doktoranden
aus beiden Ländern als Erfolg gewertet. Die Festigung der Beziehungen zwischen den
deutschen und den niederländischen Stipendiaten ist ein Nebeneffekt dieser Kolloqui-
en.
• Methodenpraktika in den Labors der Arbeitsgruppen in Deutschland: In diesen Prak-
tika können die Doktorandinnen und Doktoranden Techniken der biomedizinischen
Forschung erlernen, die komplementär zu dem in ihrer eigenen Forschungstätigkeit
eingesetzten Methodenspektrum sind. Angeboten werden Praktika zu molekular- und
zellbiologischen Techniken, zur Mutagenitätstestung und zur Versuchstierkunde.
Die Elemente des Studienprogramms zu den Grundlagen der Toxikologie bestehen aus
• einem elektronischen Einführungskurs in die Toxikologie auf CD-Rom mit 23 Lek-
tionen (live aufgezeichnete Vorlesungen niederländischer Hochschullehrerinnen und
-lehrer mit einer Dauer von insgesamt 2.060 Minuten), der parallel in Deutschland und
in den Niederlanden durchgeführt wird. Die Kollegiaten bearbeiten die Lektionen auf
ihrem eigenen PC; alle zwei Wochen trifft sich die Gruppe und diskutiert das bear-
beitete Thema und alle sechs Wochen wird zur Erfolgskontrolle ein schriftlicher Test
durchgeführt. Ergänzend dazu werden praktische Übungen zu regulatorischen Fragen
angeboten. Die Kollegiatinnen und Kollegiaten bereiten zu Hause Datenmaterial zu au-
thentischen Problemen der toxikologischen Risikobewertung auf und diskutieren die
Ergebnisse dann gemeinsam in der Gruppe unter Anleitung erfahrener Toxikologen;
• dem Modularsystem des Postgraduate Education Programs in Toxicology (P.E.T.) der
Niederlande. An diesen ein- bis zweiwöchigen Kursen nehmen die Kollegiatinnen und
Kollegiaten zusammen mit denen aus den niederländischen Labors teil. Eine erfolgrei-
che, durch schriftliche Prüfungen nach jedem Modul belegte Teilnahme an diesem Pro-
gramm ist die Voraussetzung für die Registrierung als „Eurotoxicologist“. Um die Har-
monisierung der einzelnen nationalen Ausbildungsprogramme voranzutreiben, werden
einige der P.E.T.-Kurse in Deutschland abgehalten. So fand der P.E.T.-Kurs „Occu-
pational Toxicology“ unter reger niederländischer Beteiligung im September 2003 in
Dortmund statt.
• Exkursionen zu Laboratorien der umliegenden chemischen und pharamzeutischen In-
dustrie sind für das letzte Jahr eines dreijährigen Kursus eingeplant. Sie dienen nicht
nur der methodischen Vertiefung, sondern auch dem Kennenlernen realer toxikologi-
scher Arbeitsplätze und Arbeitgeber.
• Schließlich wird einmal während eines dreijährigen Turnus ein Soft-skill-Kurs mit dem
Schwerpunkt der mündlichen Präsentation von wissenschaftlichen Ergebnissen ange-
boten.


Das internationale Graduiertenkolleg "Molecular Mechanisms in Food Toxicology�"

Raab, Wolfgang H. M.

Zur Situation der Universitätsmedizin an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

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