Untersuchungen zum Einfluss des Totalherbizids Glyphosat, hinsichtlich Mikrobiom-vermittelter Effekte auf spezialisierte Immunzellen, den mucosal-associated invariant T cells (MAIT-Zellen)

Stipendiatin/Stipendiat: Jannike Lea Krause

Der Lebensstil und die Ernährung zeigen in zahlreichen Studien einen deutlichen Effekt auf die Zusammensetzung der Darmflora, aber auch über die Nahrung aufgenommene Schadstoffe, wie bspw. Pestizide, sollten in Betracht gezogen werden. Aktuell sind mehr als 1000 aktive Pestizid- und Herbizid-Verbindungen auf dem Markt erhältlich und werden global eingesetzt. Durch den flächendeckenden Einsatz in der Landwirtschaft gelangen diese Substanzen über die Nahrungsmittel in den Organismus und resultierende gesundheitliche Auswirkungen rücken in den Fokus. In dem kürzlich veröffentlichten Bericht der EU über Pestizidrückstände in Lebensmitteln zeigte sich, dass mehr als 8 % der untersuchten pflanzlichen Lebensmittelproben messbare Rückstände des Herbizides Glyphosat tragen. Da Glyphosat unter anderem als antibakteriell wirksame Substanz patentiert worden ist, ist anzunehmen, dass es nach oraler Aufnahme auf die Zusammensetzung der intestinalen Mikrobiota wirkt. In den vergangenen Jahren wurde gezeigt, dass diese Darmmikrobiota wesentlich daran beteiligt ist das Immunsystem zu formen – sie wirkt immun-modulierend.

Spezialisierte Immunzellen, die sogenannten MAIT-Zellen (mucosal-associated invariant T cells) werden ebenfalls durch bakterielle Stoffwechselprodukte reguliert. Sie produzieren entzündungsfördernde Zytokine und spielen dadurch eine wichtige Rolle in der Immunabwehr pathogener Bakterien und Pilze. Außerdem stehen sie unter Verdacht eine wesentliche Rolle im Verlauf entzündlicher Erkrankungen wie bspw. Asthma, entzündlichen Darmerkrankungen oder auch Adipositas zu spielen. Die Ursache könnte dabei eine gestörte Darmflora sein.

Über die Wirkung von oral aufgenommenen Schadstoffen, wie bspw. Pestizide oder Weichmacher, auf die humane Darmflora, deren endogene Stoffwechselprodukte und damit einhergehend die Wirkung auf das Immunsystem ist bisher sehr wenig bekannt. Potentielle Wirkungen entlang dieser Mikrobiom-Immunmodulations-Achse sollen im Rahmen dieses Promotionsprojektes in vitro am Beispiel von Glyphosat  erstmalig untersucht werden.

Förderzeitraum:
01.01.2017 - 31.12.2019

Institut:
Helmholtz-Institut für Umweltforschung GmbH - UFZ Dept. Molekulare Systembiologie

Betreuer:
Prof. Dr. Martin von Bergen

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Publikationen: