Joint application of total diet studies and food monitoring in a common risk assessment framework - how the BfR MEAL study improves food safety in Germany

In Deutschland tragen das Warenkorbmonitoring und die BfR-MEAL-Studie Gehaltsdaten für die Expositionsabschätzung bei. Es fehlt jedoch eine Strategie zur gemeinsamen Nutzung. Ziel dieser Studie war es, diese Lücke zu schließen, indem beide Programme auf Gemeinsamkeiten und Unterschiede untersucht, die Stärken und Unsicherheiten beider Datensätze für die langfristige ernährungsbedingte Cadmiumexposition analysiert sowie langfristige Aktualisierungsstrategien der BfR-MEAL-Studie im Hinblick auf die Verfügbarkeit neuer Verzehrsdaten bewertet wurden. Im Ergebnis ergänzt die BfR-MEAL-Studie das Warenkorbmonitoring mit >100 zusätzlichen Substanzen und erweitert das untersuchte Lebensmittelspektrum. Das Warenkorbmonitoring zeichnet sich vor allem durch Informationen zur Variabilität von Stoffen in Lebensmitteln aus und die BfR-MEAL-Studie durch ihre Repräsentativität hinsichtlich des Verbraucherverhaltens. Aufgrund der höheren Unsicherheiten im Zusammenhang mit den Warenkorbmonitoringdaten wurde eine etwa dreimal höhere Cadmiumexposition als mit den Daten der BfR-MEAL-Studie ermittelt. Darüber hinaus bot die BfR-MEAL-Studie ein gutes Grundgerüst für eine effektive Aktualisierung seiner Lebensmittelliste, mit dem Ziel >90 % Verzehrsabdeckung auch für die aktuelleren Verzehrsdaten zu erreichen. Die Ergebnisse unterstreichen den komplementären Charakter beider Programme. Eine zukünftige gezielte Abstimmung beider Programme unter Nutzung der jeweiligen Vor- und Nachteile wird empfohlen.In Germany, the National Monitoring and the BfR MEAL Study contribute to substance data for exposure assessment. However, a strategy for joint utilisation is lacking. This study aimed to address this gap by reviewing both programmes for similarities and differences, analysing the strengths and uncertainties of both datasets for long-term dietary cadmium exposure, and evaluating long-term update strategies of the BfR MEAL Study concerning the availability of new food consumption data. As a result, the BfR MEAL Study complemented the National Monitoring by providing information on >100 additional substances and extended the analysed food spectrum. While the National Monitoring excels in information on the variability of substances in food, the BfR MEAL Study focuses on representativeness in terms of consumer behaviour. Due to the higher uncertainties associated with the National Monitoring data, cadmium exposure was found to be about three times higher compared with assessments using BfR MEAL Study data. In addition, the BfR MEAL Study provided a good basis for an effective update of its food list, with the aim of achieving >90 % coverage of food consumption also for the more recent consumption data. The results emphasise the complementary nature of both programmes. A future collaborative approach is recommended, taking into account the advantages and challenges of each programme.Anna Elena KolbaumTag der Verteidigung: 19.06.2024Universität Paderborn, Dissertation, 202

Exposure assessment of methylmercury in samples of the BfR MEAL Study

The BfR MEAL Study is the first German total diet study and will establish a representative and comprehensive database for dietary exposure assessment in Germany. The present study reports first results of the BfR MEAL Study regarding methylmercury in fish, seafood and mushrooms. In total, 34 MEAL foods were purchased nationally or regionally according to a defined sampling plan, prepared in a representative way for German households, pooled into 49 samples, homogenized and subjected to ICP-MS analysis. Dogfish, tuna, ocean perch, halibut and eel were the fish species with highest MeHg concentrations, while levels in mushrooms and mushroom products had markedly lower MeHg levels. Exposure was estimated by matching the present results with consumption data at appropriate levels of food group aggregation. MeHg exposure for adult high consumers (P 95) exceeded the tolerable weekly intake recommended by the European Food Safety Authority in two age groups (14–17 and 18–24 years). In children, no age group exceeded the recommended tolerable weekly intake. Regional samples differed only slightly in MeHg levels. The differences in exposure found in four regions of Germany were influenced by consumption habits rather than MeHg level in the investigated food

Collection of occurrence data in foods – The value of the BfR MEAL study in addition to the national monitoring for dietary exposure assessment

Two different data sets of occurrence data are available in Germany at present: the German National Food Monitoring and the BfR MEAL Study. To determine the suitability of each data set for exposure assessment and to develop concepts for a target-oriented selection and application of data, possibilities, limitations and scope of substance as well as food selection is quantitatively compared. The National Monitoring data provides comprehensive information on the variability of substance levels. This enables short- and long-term exposure assessment and consumer-loyal scenarios. The BfR MEAL Study supplements the monitoring data set with > 100 substances or by complementing the food spectrum for substances already included in the National Monitoring. The study design benefits especially the long-term dietary exposure assessment for the German population including the total diet. Using both programmes enables case-dependent selection of the appropriate dataset and in combination both sets can contribute to enhanced consumer safety

Leistungsdaten und Abgangsursachen von Hinterwälder-, Vorderwälder-, Fleckvieh- und Holstein-Kühen in den Jahren 1953 bis 2021

Objective: The primary aim of this study was to determine the current inventory of Hinterwald cows in Baden Wurttemberg and in Switzerland. A secondary goal was to compare the production data and registered reasons for culling in Hinterwald, Vorderwald, Fleckvieh and Holstein dairy cows in order to determine possible differences between extensive and intensive husbandry practices. Materials and methods: The relevant breeding organization data from 1953 to 2021 were obtained and analyzed. The data of the Hinterwald Breed Association of Switzerland were also included in this study because a large population has been established in the past 40 years. Results: The number of Hinterwald cows used in dairy production has markedly declined in their original area of distribution in the highland zone of the Southern Black Forest. There is reason to fear that the use of this breed on dairy farms may eventually cease. In contrast, an increase in the number of Hinterwald cattle in extensive farming for meat production was seen in the Black Forest region and in Switzerland. Compared with Vorderwald, Holstein and Fleckvieh cows, the milk yield of Hinterwald cows has not increased significantly over the last 60 years, whereas other production data including fertility parameters, udder health, feet and leg scores and longevity have been outstanding. The breed comparison also revealed that the enormous increase in milk yield in the most popular dairy breeds has occurred at the expense of an unacceptably high disease prevalence and an associated shortened lifespan, often under suboptimal husbandry conditions. Conclusions and clinical relevance: The Hinterwald breed has survived as a result of the resilience of many farmers, the financial commitment of private organizations and governmental support. The characteristics of Hinterwald cattle are excellent, making this breed an ideal choice for sustainable farming, which is a necessity in view of climate change. It would appear prudent to preserve and support this breed and others as they represent a valuable gene pool

Tegumentary leishmaniasis and coinfections other than HIV

<div><p>Background</p><p>Tegumentary leishmaniasis (TL) is a disease of skin and/or mucosal tissues caused by <i>Leishmania</i> parasites. TL patients may concurrently carry other pathogens, which may influence the clinical outcome of TL.</p><p>Methodology and principal findings</p><p>This review focuses on the frequency of TL coinfections in human populations, interactions between <i>Leishmania</i> and other pathogens in animal models and human subjects, and implications of TL coinfections for clinical practice. For the purpose of this review, TL is defined as all forms of cutaneous (localised, disseminated, or diffuse) and mucocutaneous leishmaniasis. Human immunodeficiency virus (HIV) coinfection, superinfection with skin bacteria, and skin manifestations of visceral leishmaniasis are not included. We searched MEDLINE and other databases and included 73 records: 21 experimental studies in animals and 52 studies about human subjects (mainly cross-sectional and case studies). Several reports describe the frequency of <i>Trypanosoma cruzi</i> coinfection in TL patients in Argentina (about 41%) and the frequency of helminthiasis in TL patients in Brazil (15% to 88%). Different hypotheses have been explored about mechanisms of interaction between different microorganisms, but no clear answers emerge. Such interactions may involve innate immunity coupled with regulatory networks that affect quality and quantity of acquired immune responses. Diagnostic problems may occur when concurrent infections cause similar lesions (e.g., TL and leprosy), when different pathogens are present in the same lesions (e.g., <i>Leishmania</i> and <i>Sporothrix schenckii</i>), or when similarities between phylogenetically close pathogens affect accuracy of diagnostic tests (e.g., serology for leishmaniasis and Chagas disease). Some coinfections (e.g., helminthiasis) appear to reduce the effectiveness of antileishmanial treatment, and drug combinations may cause cumulative adverse effects.</p><p>Conclusions and significance</p><p>In patients with TL, coinfection is frequent, it can lead to diagnostic errors and delays, and it can influence the effectiveness and safety of treatment. More research is needed to unravel how coinfections interfere with the pathogenesis of TL.</p></div

The impact of nematode infection on the immune response of mice (Mus musculus; Linnaeus, 1758) against pathogenic protozoa during co-infections and vaccinations

Über ein drittel der Weltbevölkerung ist mit Helminthen infiziert, davon sind ca. 1,5 Milliarden von einer Infektion mit pathogenen Nematoden betroffen. Wurminfektionen führen häufig zu einer Modulation oder sogar Suppression des Immunsystems. Dieses kann die erfolgreiche Immunantwort des Wirtes gegenüber einer gleich¬zeitigen Infektion mit anderen Parasiten (Koinfektion) oder die Effizienz einer Vakzine beeinträchtigen. Die Folgen und Mechanismen einer solchen Modulation oder Suppression des Immun¬systems sind vielfältig, von der infizierenden Helminthen-Spezies abhängig und noch nicht vollständig verstanden. Die Auswirkungen einer vorliegenden Wurminfektion auf die Immunantwort des Wirtes gegen einen intrazellulären Parasiten sind von besonderem Interesse, da die erfolgreiche Abwehr von Würmern und pathogenen Protozoen sehr unterschiedliche und z. T. sogar gegensätzliche Anforderungen an das Immunsystem stellt. Während Wurminfektionen in der Regel durch eine Th2-Immunantwort bekämpft werden, ist für die Kontrolle von intrazellulären Parasiten die Ausbildung einer Th1-Immunantwort zentral. Auch viele Vakzinierungen basieren zudem auf der Etablierung einer parasitenspezifischen Th1-Immunantwort. Da Th1- und Th2-Immunantworten antagonistisch zueinander wirken können, wurde in dieser Arbeit die Auswirkung einer Nematodeninfektion auf das Immunsystem von Mäusen während Koinfektionen und Vakzinierungen untersucht. Für die Studie von Koinfektionen wurden zwei verschiedene Mausmodelle etabliert: Die Koinfektion von Mäusen mit Strongyloides ratti und Leishmania major sowie die Koinfektion mit S. ratti und Plasmodium yoelii. Die humanpathogenen Spezies der hier verwendeten Parasiten haben überlappende Verbreitungsgebiete in den Tropen und Subtropen, so dass Koinfektionen häufig auftreten können. Die S. ratti-Infektion der Maus ist ein Modell für die humane Infektion mit einem intestinalen Nematoden. Die Infektion von Mäusen mit L. major wird als experimentelles Modell für die humane Leishmaniose verwendet und die Infektion von Mäusen mit P. yoelli wird als ein Modell für die humane Malaria genutzt. Die Koinfektionsstudien zeigten, dass eine vorliegende Infektion mit S. ratti keinen Einfluss auf die erfolgreiche Bekämpfung der Protozoen-Infektionen hatte. Obwohl sich die antagonistischen Immunantworten in koinfizierten Mäuse beeinflussten, konnten die Mäuse eine ausreichend starke Immunantwort zur Kontrolle beider Parasiten generieren. Um den Einfluss von Wurminfektionen auf die Effizienz von Vakzinierungen zu untersuchen, wurden Mäuse entweder mit S. ratti oder mit Litomosoides sigmodontis infiziert. Während S. ratti als Modell für eine patente aber transiente Infektion diente, die von der Maus innerhalb von 3-4 Wochen erfolgreich bekämpft wird, war die Infektion mit L. sigmodontis ein Modell für die humane Filariose und damit für eine langlebige, fast chronische Wurminfektion. Als Modell für eine Vakzine wurde die experimentelle Immunisierung von Mäusen gegen das Circumsporozoiten-Protein (CSP) von Plasmodium berghei Sporozoiten, einem Erreger der Maus-Malaria, verwendet. Außerdem standen zwei verschiedene Vakzinierungsprotokolle zur Verfügung. Die einmalige Immunisierung mit einer rekombinanten Adenylatcyclase (ACT-CSP) sowie eine erweiterte, heterologe prime/boost-Immunisierung. Während die S. ratti-Infektion keinen Einfluss auf die Immunisierung mit ACT-CSP hatte, reduzierte eine vorliegende L. sigmodontis-Infektion die Induktion CSP-spezifischer CD8+ T-Zellen signifikant und führte zu einem verminderten Schutz der Mäuse gegenüber einer nachfolgenden P. berghei-Infektion. Im Gegensatz dazu beeinträchtigte die Infektion mit L. sigmodontis die Effizienz der erweiterten und effektiveren prime/boost-Immunisierung nicht. Zusammenfassend lassen sich aus den Befunden dieser Arbeit folgende Schlüsse ziehen: Während die artifizielle Manipulation von Th1- und Th2- Immunantworten z. B. in zytokindefizienten Mäusen dramatische Folgen für die Parasitenabwehr hat, kann die „natürliche“ Modulation durch Koinfektionen kompensiert werden. Diese Befunde unterstreichen die Fähigkeit des Immunsystems zur gleichen Zeit grundlegend unter¬schiedliche und effiziente Immunantworten auszubilden. Ferner wird deutlich, dass der Einfluss von chronischen und transienten Helmintheninfektionen unterschiedlich stark sein kann. Außerdem zeigt sich, dass gute Adjuvantien und Impfprotokolle auch bei einer vorliegenden Helminthen-Infektion effizient wirken können. Weitere Ergebnisse aus Human- und Tier-Studien werden benötigt, um eine optimale medizinische Versorgung von Menschen zu gewährleisten, die in den Endemiegebieten von parasitären Helminthen leben