Auf die ersten 1000 Tage im Leben kommt es an: Wie Umwelthormone die mikrobielle und immunologische Reifung des Darms beeinflussen

• Antragstellerin: Dr. Florence Fischer
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie ; Immunologie ; Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Hygiene, Molekulare Infektionsbiologie ; Reproduktionsmedizin, Urologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 508974529

Der Einfluss der intestinalen Mikrobiota auf die Gesundheit reicht weit über den Darm hinaus und verlieh ihr die Bezeichnung als „zusätzliches Organ des Menschen“. Besonders bemerkenswert ist, dass die Symbiose zwischen Mensch und Mikrobe, die innerhalb von nur etwa 1000 Tagen ab dem Zeitpunkt der Befruchtung einer Eizelle entsteht, ganz wesentlich die Reifung des Immunsystems bestimmt. Die immense Bedeutung der Darmbakterien für unser Wohlbefinden impliziert jedoch auch, dass Störungen der Mikrobiota zu gesundheitlichen Problemen, wie einer erhöhten Anfälligkeit für intestinale Entzündungen, führen können. Ballaststoffmangel oder eine Antibiotikagabe können die Bakteriengemeinschaft und damit die Darmhomöostase aus dem Gleichgewicht bringen. Auch vom Menschen hergestellte, endokrin wirksame Umweltchemikalien, sogenannte Umwelthormone, zählen zu den potenziellen Störfaktoren, da die Mikrobiota in enger Wechselwirkung mit dem menschlichen Hormonsystem steht. Über Richtung und Ausmaß des Einflusses von Umwelthormonen auf die Darmmikroben besteht jedoch noch viel Unklarheit. Insbesondere die Folgen einer kumulativen Exposition gegenüber mehreren Umwelthormonen gleichzeitig, wie Lebewesen sie in ihrer natürlichen Umgebung erfahren, sind bislang wissenschaftlich kaum untersucht worden. Folglich besteht eine große Wissenslücke, ob verschiedene Chemikalien ihre biologischen Wirkungen gegenseitig verstärken oder abschwächen können. Dieses Verständnis ist jedoch für die Risikobewertung dieser Substanzen von größter Wichtigkeit. Ziel der vorliegenden Studie ist es, die kumulativen Wirkungen einer Exposition gegenüber zwei weit verbreiteten Umwelthormonen - Bisphenol A und Benzophenon-3 – während der Schwangerschaft und Stillzeit auf die mikrobielle und immunologische Prägung des Darms zu untersuchen. Wir werden aufklären, welche Zeitfenster in der frühen Entwicklung besonders empfindlich für den Einfluss von Umwelthormonen sind. Darüber hinaus, werden wir die kausalen Zusammenhänge zwischen einer durch Umwelthormone veränderten Mikrobiota und den Auswirkungen auf das Immunsystem näher beleuchten. Wir werden Methoden auf dem neuesten Stand der Technik, wie 16S-rRNA-Gen-Amplikon-Analyse, Massendurchflusszytometrie, bildgebende Massenzytometrie und gnotobiotische in vivo-Modelle verwenden, um einen umfassenden Überblick über die Auswirkungen von Umwelthormonen auf die Darmmikrobiota und das Immunsystem zu erhalten. Mit dem Fokus auf der intestinalen Mikrobiota widmet sich unsere Studie einem bislang wenig erforschten, aber dennoch bedeutenden Angriffsziels von Umwelthormonen. Sie trägt insbesondere zu dem dringend benötigten Wissen über kumulative Expositionsszenarien bei und schafft die Grundlage für Regelungen zum Umgang mit Umwelthormonen in Politik, Industrie und Gesellschaft. Unsere Studie leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Erhaltung unserer gesundheitsförderlichen Umwelt – heute und in der Zukunft.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen