Department Umweltimmunologie

In den vergangenen Jahrzehnten ist die Häufigkeit von Allergien und anderen chronisch entzündlichen Erkrankungen dramatisch angestiegen. Verantwortlich dafür sind Umweltfaktoren, die über epigenetische Mechanismen zu Fehlregulationen von wichtigen Signalwegen führen und so zur Krankheitsentstehung beitragen. Derartige krankheitsprägende Einflüsse von Umweltbelastungen scheinen vor allem während der pränatalen und frühen postnatalen Entwicklung stattzufinden. Doch welche Belastungen sind für wen in welcher Lebensphase kritisch? Und welche molekularen Mechanismen liegen dem zugrunde?

Entscheidend für die Entwicklung von geeigneten Strategien zur Diagnostik und Therapie, insbesondere aber auch zur Prävention von umweltassoziierten Erkrankungen auf individueller Ebene, ist ein umfassendes Verständnis darüber, über welche Mechanismen und in welchen sensiblen Zeitfenstern Umweltfaktoren zur Krankheitsentstehung beitragen können. Dabei ist es wichtig, die gesamte Kette an Ereignissen zu betrachten: von der individuellen komplexen Exposition gegenüber vielfältigen Umweltbelastungen, deren Einfluss auf molekulare Signalwege und zelluläre Funktionen bis hin zu den resultierenden Effekten im Gesamtorganismus.

Unser Immunsystem reagiert in der Reifungsphase vor der Geburt und in der frühen Kindheit besonders sensitiv auf Umweltbelastungen. Unsere Forschungen im Department Umweltimmunologie (IMMU) konzentrieren sich deshalb auf dieses sensible Zeitfenster. Wir nutzen Populations-basierte Kohortenstudien wie die LISAplus-Studie, eine multizentrische deutsche Geburtskohorte, und die LINA-Studie, eine Mutter-Kind-Kohorte, um zu untersuchen, wie Umweltbelastungen und insbesondere Chemikalien in der Prä- und frühen Postnatalphase die Reifung des Immunsystems und die Konsequenzen einer durch Umweltbelastungen veränderten Immun-Regulation für Erkrankungen später im Leben der Kinder beeinflussen. Liegen aus den Kohortenstudien Hinweise auf Erkrankungsrisiken durch bestimmte Chemikalien oder Schadstoffe vor, werden Zell-basierte in vitro-Modelle eingesetzt, um die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen aufzuklären und fehlregulierte Signalwege zu identifizieren. Wir nutzen murine Krankheitsmodelle, um die Übertragung von Krankheitsrisiken durch Umweltbelastungen von einer Generation auf die nächste zu erforschen und über die Aufklärung der molekularen Mechanismen Möglichkeiten von Prävention und Therapie zu testen.

Die Identifizierung von gesundheitsschädigenden Umweltbelastungen und die Aufklärung der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen liefert die wissenschaftliche Grundlage für die Entwicklung von neuen, effizienteren diagnostischen und therapeutischen Ansätzen sowie individuell basierten Präventionsstrategien. Durch den Fokus auf insbesondere Chemikalien-bedingte Gesundheitseffekte unterstützen wir die UFZ-Strategie einer integrierten Risikobewertung von Chemikalien im Hinblick auf Risiken für Mensch und Ökosystem.