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000853629 245__ $$aThe pro-inflammatory stimulus of zinc- and copper-containing welding fumes in whole blood assay via protein tyrosine phosphatase 1B inhibition$$cvorgelegt von Johannes Bleidorn$$honline
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000853629 502__ $$aDissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2022$$bDissertation$$cRheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen$$d2022$$gFak10$$o2022-08-30
000853629 5203_ $$aExposition mit zink- und kupferhaltigen Schweißrauchen führt in Expositionsversuchen mit Probanden zu einer asymptomatischen systemischen Inflammation, welche eine milde Form des Schweißrauchfiebers repräsentiert. Da chronisch erhöhte Entzündungsparameter mit einem erhöhten kardiovaskulären Risiko einhergehen, ist es maßgeblich sowohl das Ausmaß als auch den Pathomechanismus der Entzündungsreaktion zu untersuchen. Diese Arbeit soll nähere Einblicke in die Reaktion der Blutabwehr des menschlichen Körpers auf eine Exposition mit zink- und kupferhaltigen Schweißrauchpartikeln bieten. Dafür wurde in einem experimentellen Ansatz ein spezifisches Vollblutassay mit Schweißrauchexposition entwickelt. Als Anwendung wurden Vollblutproben von 7 gesunden, männlichen Probanden zusammen mit zink- und kupferhaltigen Schweißrauchpartikeln für 24 Stunden inkubiert. Anschließend wurde ein ausführliches Inflammationsprofil mit Zyto- und Chemokinen erstellt. Es zeigte sich ein pro-inflammatorischer Effekt der Schweißrauche mit signifikantem Anstieg von u.a. Interleukin (IL)-6, IL-8, Tumornekrosefaktor α und IL-1β im Überstand. Außerdem war der Anstieg von IL-6 im Vollblutassay vergleichbar mit dem Anstieg von IL-6 in einer Studie mit inhalativer Schweißrauchexposition von Probanden in einem Expositionslabor. Diese Zytokinerhöhungen deuten alle primär auf eine Induktion der Akute-Phase-Reaktion hin. Als ein zugrundeliegender Pathomechanismus für die Entzündungsreaktion im Blut konnte die Inhibition der Protein Tyrosin Phosphatase 1B identifiziert werden. Mit dieser Studie konnte gezeigt werden, dass zink- und kupferhaltige Schweißrauche eine Entzündungsreaktion in den Blut-Abwehrzellen des menschlichen Körpers verursachen. Der Vollblutassay ist dabei eine gute und verlässliche Methode um den Effekt von Schweißrauchpartikeln auf das Blutimmunsystem ex vivo zu untersuchen. In zukünftigen Studien kann der Vollblutassay als Ergänzung oder als eine mögliche Alternative zu Expositionsversuchen mit Probanden dienen.$$lger
000853629 520__ $$aAn asymptomatic systemic inflammation after exposure to zinc- and copper-containing welding fumes has been described as mild form of metal fume fever in recent studies. Since chronic systemic inflammation leads to a higher cardiovascular risk, examining the inflammation with its underlying pathomechanism is necessary to estimate and hopefully prevent long-term effects of welding. We established a whole blood assay to investigate the effects of zinc- and copper-containing welding fume particles on the blood immune response. Increased levels of IL-6, IL-8, TNFα and IL-1β, determined after 24 hours of exposure indicated an acute systemic inflammatory reaction. In vitro levels of IL-6 were comparable to in vivo increases of serum IL-6 levels in a study with welding fume exposure of human subjects. Inhibition of PTP1B was identified as one pathway responsible for the effects of zinc- and copper-containing welding fumes and therefore welding fume fever. In conclusion, the whole blood assay is a reliable and feasible method to investigate effects of zinc- and copper-containing welding fumes on the immune system and as surrogate for systemic inflammation and welding fume fever. Future research can utilize whole blood assays to reduce and partially replace human exposure studies for further investigations of welding fume fever.$$leng
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