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Die Wirkungen von Acrylamid beschäftigen seit Jahrzehnten Mediziner, Toxikologen, Biologen und Analytiker. Zwar konnte eine kanzerogene Wirkung beim Tier eindeutig nachgewiesen werden, der Nachweis dieser Wirkung beim Menschen ist aber bis heute nicht erbracht. Bis 2000 wurde angenommen, dass Acrylamid ausschließlich technisch erzeugt vorkommt und der Mensch Acrylamid nur aus dieser Quelle aufnimmt. Hierauf beruhen Grenz- und Richtwerte auf nationaler und internationaler Ebene, sowohl am Arbeitsplatz als auch für Trinkwasser und Verpackungsmaterialien. Neben dem Acrylamidgehalt in technischen Produkten, Wasser und Luft gelang der Nachweis der aufgenommenen Acrylamidmenge über Acrylamid-Hämoglobin-Addukte im Blut erst 1995, nachdem der Acrylamid-Metabolismus aufgeklärt worden war und die analytischen Methoden verfeinert waren. Die Annahme, dass Acrylamid ausschließlich in technischen Prozessen gebildet wird, war jedoch nicht vereinbar mit Erkenntnissen, dass auch Probanden einen erhöhten Acrylamidspiegel im Blut aufzeigten, die nicht mit Acrylamid am Arbeitsplatz in Kontakt gekommen waren. Im Jahr 2002 gelang es eindeutig nachzuweisen, dass Acrylamid in vielen, meist alltäglich verzehrten Lebensmitteln abhängig von der Zubereitungsart zu finden ist. Mit Hilfe einer verbesserten Analytik konnten schließlich hohe Acrylamidmengen in zahlreichen, vor allem frittierten Lebensmitteln, belegt werden, die die Belastung aus technischen Quellen oft weit überschritten. Die Tatsache, dass die Nahrung der allgemeinen Bevölkerung deutlich Acrylamid-belastet ist, hat die Bewertung der Acrylamid-Toxizität und die Maßnahmen zum Gesundheitsschutz nachhaltig verändert. Durch den späten Nachweis der Acrylamid-Aufnahme mit Lebensmitteln sind viele frühere Annahmen für die Gesundheitsbewertung irrig, die hieraus gezogenen Schlußfolgerungen nicht haltbar. Seit 2002 ist die Reduktion der Lebensmittelbelastung in den Mittelpunkt gerückt, die Arbeitsplatzbelastung hat - mit Ausnahme der Schleimhautreizung - keine weitere Berücksichtigung erhalten. Die hohe Belastung von Lebensmitteln stellt bisherige Richtlinien und Expositionsauflagen in Frage, der fehlende bisherige epidemiologische Nachweis, der aus Tierversuchen eindeutig nachweisbaren Karzinogenität stellt für Acrylamid auch die bisherigen Modell-Annahmen der Krebsentstehung durch Umweltschadstoffe in der „one hit-Hypothese“ in Frage.
Protein turnover and quality control by the proteasome is of paramount importance for cell homeostasis. Dysfunction of the proteasome is associated with aging processes and human diseases such as neurodegeneration, cardiomyopathy, and cancer. The regulation, i.e. activation and inhibition of this fundamentally important protein degradation system, is still widely unexplored. We demonstrate here that the evolutionarily highly conserved type II triple-A ATPase VCP and the proteasome inhibitor PSMF1/PI31 interact directly, and antagonistically regulate proteasomal activity. Our data provide novel insights into the regulation of proteasomal activity.
Aims: We investigated N471D WASH complex subunit strumpellin (Washc5) knock-in and Washc5 knock-out mice as models for hereditary spastic paraplegia type 8 (SPG8). Methods: We generated heterozygous and homozygous N471D Washc5 knock-in mice and subjected them to a comprehensive clinical, morphological and laboratory parameter screen, and gait analyses. Brain tissue was used for proteomic analysis. Furthermore, we generated heterozygous Washc5 knock-out mice. WASH complex subunit strumpellin expression was determined by qPCR and immunoblotting. Results: Homozygous N471D Washc5 knock-in mice showed mild dilated cardiomyopathy, decreased acoustic startle reactivity, thinner eye lenses, increased alkaline phosphatase and potassium levels and increased white blood cell counts. Gait analyses revealed multiple aberrations indicative of locomotor instability. Similarly, the clinical chemistry, haematology and gait parameters of heterozygous mice also deviated from the values expected for healthy animals, albeit to a lesser extent. Proteomic analysis of brain tissue depicted consistent upregulation of BPTF and downregulation of KLHL11 in heterozygous and homozygous knock-in mice. WASHC5-related protein interaction partners and complexes showed no change in abundancies. Heterozygous Washc5 knock-out mice showing normal WASHC5 levels could not be bred to homozygosity. Conclusions: While biallelic ablation of Washc5 was prenatally lethal, expression of N471D mutated WASHC5 led to several mild clinical and laboratory parameter abnormalities, but not to a typical SPG8 phenotype. The consistent upregulation of BPTF and downregulation of KLHL11 suggest mechanistic links between the expression of N471D mutated WASHC5 and the roles of both proteins in neurodegeneration and protein quality control, respectively.