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Mechanistische Untersuchung des Einflusses potentieller ED anhand des Modellorganismus C. elegans
Projekt
Förderkennzeichen: BfR-TOX-08-1322-732
Laufzeit: 01.09.2018
- 31.12.2019
Forschungszweck: Experimentelle Forschung
Die zunehmende Besorgnis über die Gefährdung der Gesundheit durch endokrin-wirksame Chemikalien, Biozide oder Pflanzenschutzmittel (Endokrine Disruptoren, ED) hat unter anderem dazu geführt, dass verschiedene Europäische Verordnungen potenzielle ED besonders streng regulieren. Aus diesem Grund besteht derzeit ein großer Bedarf an prädiktiven Testmethoden zur ED Identifizierung und Bewertung. Die Störung der Hormonhomöostase kann sich auf zahlreiche nachgeschaltete zelluläre Prozesse auswirken, die wichtige Rollen im Wachstum, in der Entwicklung, Fortpflanzung und im Immunsystem einnehmen und die Anfälligkeit für spezielle Erkrankungen erhöhen können. In vulnerablen Lebensphasen, wie zum Beispiel pränatal, kann die Entwicklung von Geweben und Organen oder die Zelldifferenzierung von Embryo und Fötus negativ beeinflusst werden. In diesem Zusammenhang werden nicht nur potentielle ED-Effekte auf die unmittelbar in der Entwicklungsphase exponierten Organismen, sondern auch Effekte auf deren Nachkommen diskutiert und besonders kontrovers betrachtet. Hierbei wird zwischen einer anhaltenden Exposition - multigenerationale Exposition - und einer Weitergabe von Effekten ohne Exposition der Nachkommen - transgenerationale Effektweitergabe - unterschieden. Beide Szenarien sind in in-vitro Modellen kaum abzubilden und in klassischen Nagermodellen sehr zeitaufwendig. Zudem gibt es - gerade bezogen auf transgenerationale Effekte von ED - eine sehr widersprüchliche Datenlage, die zum Teil darauf beruht, dass sorgfältige mechanistische Untersuchungen fehlen. Daher wollen wir den etablierten Modelorganismus C. elegans zur Untersuchung dieser Fragestellungen heranziehen. Dieser Modellorganismus ermöglicht die Beobachtung potentieller adverser Effekte in mehreren Generationen innerhalb eines kurzen Zeitraums und erlaubt ebenso die Untersuchung möglicher Mechanismen. Der Fokus dieses Projektes liegt zunächst darin, adverse Effekte verschiedener potentieller ED in geeigneten C. elegans Testsystemen in exponierten Individuen abzubilden. Hierfür stehen in unserem Labor zum einen bereits etablierte Assays (z.B. zu Größenentwicklung und Reproduktion) zur Verfügung, es werden zum anderen aber auch weitere geeignete Tests entwickelt. Hierbei werden vor allem Endpunkte adressiert, die zwei Kriterien erfüllen: 1. für diese Endpunkte wurde bereits beschrieben, dass sie durch multigenerationale und/oder transgenerationale Exposition beeinflusst werden können, und 2. für diese Endpunkte wurde bereits beschrieben, dass sie durch Exposition mit ED beeinflusst werden (unabhängig vom Expositionsszenario). Zu diesen Endpunkten zählt zum Beispiel die Beeinflussung des Fettgehalts/-metabolismus von C. elegans. Ausgehend von zu erwartenden ED-Effekten in exponierten Individuen, sollen die Experimente dann auf die multi- und transgenerationalen Expositionsszenarien ausgeweitet werden. Besonderer Augenmerk soll den Mechanismen gelten, die einer potentiellen Effektweitergabe zugrundeliegen können.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik
- Toxikologie
Rahmenprogramm
Förderprogramm
Ausführende Einrichtung
BfR - Abteilung 9: Experimentelle Toxikologie und ZEBET (BfR - TOX)
