Mechanistische Untersuchungen der Auswirkungen Toluen-Induzierter Neurotoxizität auf das menschliche Gehirn: Physiologische und kognitive Aspekte

• Antragsteller: Professor Dr. Michael A. Nitsche; Professor Dr. Christoph van Thriel
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie ; Toxikologie, Laboratoriumsmedizin
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 463417734

Toluen ist ein gut bekanntes organisches Lösemittel und ein wesentlicher Bestandteil vieler industriell und kommerziell verwendeter Produkte, einschließlich Klebstoffen, Farbverdünnern und Kraftstoffen. Viele Arbeitskräfte sind in ihrer Arbeitsumgebung Toluen ausgesetzt, und haben ein potentielles Risiko für durch chronische Exposition ausgelöste Berufskrankheiten. Um dieses zu vermeiden, wurden Expositionsgrenzen definiert, die länderspezifisch zwischen 14 und 300 ppm variieren. Diese heterogenen Expositionsgrenzen sind zum Teil dadurch bedingt, dass die den neurotoxischen Auswirkungen zugrundeliegenden pathophysiologischen Mechanismen unvollständig verstanden sind. Wir haben kürzlich die neurophysiologischen Effekte akuter Toluenexposition an gesunden Menschen mit Hilfe nicht-invasiver Hirnstimulationsverfahren untersucht, und wesentliche Auswirkungen von niedrig dosiertem Toluen auf Neuroplastizität und kortikale Exzitabilität nachgewiesen. Im vorliegenden Antrag streben wir die Untersuchung der Auswirkungen berufsbedingter chronischer Auswirkungen der Toluen-Exposition auf exponierte Personen mit und ohne entsprechende klinische Symptome an. Wir werden hierfür 3 Probandengruppen (gesunde Probanden ohne Toluen-Exposition, und Probanden mit chronischer Toluen-Exposition mit und ohne klinische Symptome) rekrutieren und hinsichtlich neurophysiologischer und kognitiver Gehirnfunktionen untersuchen und vergleichen. Wir werden zusätzlich die beiden gesunden Probandengruppen einer akuten niedrig dosierten Toluen-Exposition aussetzen und entsprechende physiologische und kognitive Effekte untersuchen. Wir erwarten kognitive und physiologische Defizite in den chronisch exponierten Probandengruppen im Vergleich zu der nicht chronisch exponierten gesunden Kontrollgruppe, und eine stärkere Ausprägung dieser Unterschiede in der chronisch exponierten Gruppe mit klinischen Symptomen. Wir erwarten darüber hinaus hinsichtlich der akuten Exposition der gesunden Probanden stärkere Auswirkungen in der chronisch exponierten Gruppe. Die Ergebnisse dieser Studie werden unsere Kenntnisse über die Mechanismen, und Bedingungen der Auswirkungen des Toluen auf menschliche Hirnfunktionen wesentlich erweitern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Erhan Genc; Min-Fang Kuo, Ph.D.; Professor Dr. Martin Tegenthoff; Fatemeh Yavari, Ph.D.