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Projekt
Der Einfluss Tabakrauch-induzierter Veränderungen des Mikrobioms auf das Risiko von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen
Antragstellerinnen / Antragsteller
Dr. Robert Häsler; Professorin Dr. Susanne Krauss-Etschmann
Fachliche Zuordnung
Gastroenterologie
Förderung
Förderung seit 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426660215
Der unverhältnismäßig schnelle Anstieg der Inzidenzraten chronisch entzündlicher Darmerkrankungen (CED) lässt sich nicht allein durch genetische Prädisposition erklären. Veränderte Umweltbedingungen und Lebensgewohnheiten, wie zum Beispiel Zigarettenkonsum, werden als zentrale Krankheitsauslöser diskutiert. Unklar ist bisher, ob und wie Rauchen direkt und indirekt das CED-Risiko verändern kann. Hinzu kommt, dass in Deutschland etwa 20% aller schwangeren Frauen rauchen, wodurch sich die Modulation des CED-Risikos auf ungeborene Kinder ausdehnt. Im vorgestellten Projekt soll die Hypothese geprüft werden, dass Zigarettenkonsum über Veränderungen des Mikrobioms, Epigenoms und Transkriptoms das CED-Risko beeinflussen kann. Eigene Vorarbeiten stützen diese Hypothese bereits. Zur weiteren Prüfung soll ein etabliertes Mausmodell eingesetzt werden, bei dem die Tiere definierten Mengen Tabakrauch ausgesetzt werden. Das Projekt gliedert sich in drei Hauptbereiche: i) Die quantitative Untersuchung der durch Tabakrauch hervorgerufenen Veränderungen des Mikrobioms im Mausmodell, ii) die Prüfung des kausalen Beitrages des Mikrobioms zum CED-Risiko durch Stuhltransplantationen im Mausmodell und iii) die Analyse des relativen Anteils des Epigenoms an der Modulation des CED-Risikos durch maternalen Zigarettenkonsum im Mausmodell. Zum Einsatz kommen hierzu Methoden aus Hochdurchsatzsequenzierung und Mausmodellen, die auf experimenteller und datenanalytischer Ebene vollständig bei den Antragsstellern etabliert und verfügbar sind. Die von den Teilprojekten Z und INF unterstützte Integration der Daten in Zusammenarbeit mit den Teilprojekten P1, P3, P8, P9 und P10 wird es ermöglichen, ein detailliertes Bild zu erstellen, wie Zigarettenkonsum verschiedene Zellpopulationen, das Proteom und letztlich Metabolom mit direkten funktionellen Konsequenzen für das betroffene Individuum modifiziert.Als längerfristige Perspektive sollen die Ergebnisse in weiterführende Untersuchungen in Zusammenarbeit mit der Pädiatrie Kiel überführt werden, wobei Mikrobiomanalysen aus dem Stuhl von Kleinkindern von rauchenden und nicht rauchenden Müttern verglichen werden sollen. Da etwa 75% aller Raucher zusätzlich e-Zigaretten konsumieren, ist davon auszugehen, dass Befunde aus dem vorliegenden Projekt auch bei verändertem Konsumverhalten relevant sein werden. Da das Mikrobiom durch Ernährung, Prebiotika, Probiotika und Antibiotika gezielt modifiziert werden kann, ist Ziel der vorgestellten Studie potenzielle Ziele zur Intervention zu definieren. Hierzu soll eine nachfolgende Interventionsstudie in Mausmodellen aufgesetzt werden.Das hier vorgestellte Projekt wird es erstmalig ermöglichen, die klinische Relevanz des Mikrobioms im Kontext des Rauchens und chronisch entzündlicher Darmerkrankungen darzustellen. Gleichzeitig wird der Mechanismus beleuchtet, über den Rauchen das CED-Risiko moduliert, um somit neue Angriffsziele für potenzielle Interventionen zu definieren.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
