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Projekt
Die Rolle mikrobiombasierter Immunmodulation in der Pathogenese von Atherosklerose und in der Bemessung von kardiovaskulärem Risiko
Antragstellerinnen / Antragsteller
Privatdozentin Dr. Birte Holtfreter; Privatdozent Dr. Alexander Teumer
Fachliche Zuordnung
Kardiologie, Angiologie
Förderung
Förderung seit 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 451892213
Das menschliche Mikrobiom beeinflusst die Gesundheit durch verschiedene, oftmals noch unbekannten Mechanismen. Die Mundhöhle beherbergt eine Reihe von Bakterienarten, die eine Parodontitis aber auch andere häufige Erkrankungen (ischämische Herzkrankheit - IHD, Arthritis usw.) verursachen können. Der Darm enthält das größte Ökosystem von Bakterien. An diesen beiden Orten findet man Stellen, an denen Immunzellen sich vermehren, reifen und Antigenen ausgesetzt sind. Die Exposition von Immunzellen gegenüber mikrobiellen Organismen und ihren Stoffwechselprodukten kann Entzündungsreaktionen modulieren und niedriggradige Entzündungen fördern. Die folgende Studie soll insbesondere der Hypothese nachgehen, dass bestimmte Zusammensetzungen des oralen oder intestinalen Mikrobioms die Immunzellen durch niedermolekulare Substanzen beeinflussen können. Dieser Mechanismus kann eine Methylierung der DNA einschließen und somit die Genexpression von Entzündungsmediatoren durch Blutzellen fördern. Die Grundannahme ist, dass dieser Mechanismus eine schwache chronische Entzündung auslöst, die letztenlich zu Atherosklerose führt.Dieses Projekt nutzt Daten einer sehr detailliert charakterisierten, populationsbasierten Studie, um Zusammenhänge zwischen verschiedenen OMICS-Daten (Mikrobiom, Metabolom, DNA-Methylierungsmuster und Entzündungsmediatoren) und Atherosklerose sowie den damit assoziierten Inflammationsmarkern zu identifizieren. Zusätzlich werden OMICS-Daten sowie mehrere klinische Variablen dieser Studie in einem 5-Jahres Verlauf analysiert um das Risiko einer eintretenden Atherosklerose abzuschätzen. Die Schlüsselinformationen dafür beinhalten die Zusammensetzung des Mikrobioms, die Metabolite sowie die DNA Methylierungs- und Genexpressions-Muster, die für eine Entwicklung pre-atherosklerotischer Veränderungen (endothelialer Dysfunktion, Intima-Media-Dicke, Anomalien der Netzhautgefäße) und Atherome (an der Halsschlagader oder als Symptome einer IHD oder eines Schlaganfalls) prädisponieren. Basierend auf diesen Untersuchungen werden diejenigen Metabolite und Mikrobiom-Markerausgewählt, die mit Atherosklerose assoziiert sind und anschließend bezüglich ihrer Wirkung auf die DNA Methylierung und Genexpression in Blutzellen getestet. Abschließend werden alle neu gewonnenen sowie die bereits vorhandenen Informationen genutzt, um mit Hilfe von Data Mining Ansätzen diejenigen Biomarker und klinischen Informationen auszuwählen, die am stärksten mit dem Arterioskleroserisiko im Zusammenhang stehen, um es dadurch besser vorhersagen zu können. Damit soll eine frühzeitige Identifizierung von Personen mit hohem Risiko für z.B. IHD erfolgen können, was eine zeitnahe Prävention ermöglicht und somit die Atherosklerose bedingte Morbidität und Mortalität senkt.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen
