Zusammenhang zwischen Umwelt und Gesundheit erforschen

Nicht alles dreht sich um Genetik. Eine neue Studie analysiert die Umweltbelastungen in den ersten Lebensjahren und deren Auswirkungen auf unsere Gesundheit.

Gesundheit

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Wie wirkt sich unsere Umwelt auf unsere Gesundheit aus? Vom EU-finanzierten Projekt ATHLETE unterstützte Forschende haben neue Einblicke in die Umweltbelastungen in der frühen Kindheit und deren gesundheitliche Auswirkungen gewonnen.

Anhand von Daten, die im Rahmen von HELIX, einem weiteren EU-unterstützten Projekt, erhoben wurden, verknüpfte das Team ein umfangreiches Spektrum an chemischen, äußeren, sozialen und lebensstilbedingten Belastungen in der Schwangerschaft und Kindheit mit unterschiedlichen Molekularprofilen in der Kindheit. Die Forschungsergebnisse wurde in der Zeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.

Wie in der Studie festgestellt wird, ist unser Exposom – also alle (nicht genetischen) Umweltfaktoren, denen wir im Laufe unseres Lebens ausgesetzt sind – für 70 bis 90 % des Risikos verantwortlich, eine Krankheit zu entwickeln. „Die frühe Kindheit ist ein besonders wichtiger Zeitraum, da Belastungen in dieser entwicklungsbedingt anfälligen Zeit erhebliche Auswirkungen auf molekularer Ebene haben können, die möglicherweise erst im Erwachsenenalter klinisch nachweisbar sind“, erklärt eine der Hauptautorinnen, Martine Vrijheid, Forschungsprofessorin bei ATHLETE und Koordinatorin des Projekts HELIX am Barcelona Institute for Global Health (ISGlobal), Spanien, in einer auf der Website des Instituts veröffentlichten Pressemitteilung.

Assoziationen herstellen

Für die Studie analysierte das Team Daten von 1 301 Mutter-Kind-Paaren, die an der HELIX-Kohortenstudie in sechs europäischen Städten in Frankreich, Griechenland, Litauen, Norwegen, Spanien und dem Vereinigten Königreich teilnahmen. Anhand dieser Analysen untersuchten sie die Zusammenhänge zwischen mehr als 100 chemischen, äußeren, sozialen und lebensstilbedingten Belastungen in der Schwangerschaft und im Alter von 6 bis 11 Jahren mit den molekularen Profilen derselben Kinder. Die Profile beinhalteten DNS-Methylierung und Gentranskription im Blut, Plasmaproteinen und Metaboliten in Serum und Urin.

Die Forschenden konnten 1 170 Assoziationen ermitteln – 249 in der Schwangerschaft und 921 in der Kindheit –, die auf mögliche biologische Reaktionen und Expositionsquellen hinweisen. Belastungen in der Schwangerschaft, wie das Rauchen der Mutter, Cadmium und Molybdän, wurden hauptsächlich mit Veränderungen der DNS-Methylierung in der Kindheit in Verbindung gebracht. Im Gegensatz dazu wurden Expositionen in der Kindheit mit Signaturen auf allen molekularen Ebenen und insbesondere mit Metaboliten im Serum verknüpft.

„Wir haben neuartige Multi-Omik-Assoziationen mit der Exposition von Kindern gegenüber essenziellen Spurenelementen, Wetterbedingungen, Luftqualität in Innenräumen sowie Phthalaten und Parabenen identifiziert“, so die weitere Hauptautorin und wissenschaftliche Assistenzprofessorin Léa Maitre, ebenfalls von ISGlobal, in der Pressemitteilung. „Durch die Visualisierung dieser Assoziationen in Form von Netzwerken können wir besser verstehen, ob ein bestimmtes molekulares Profil mit mehreren Belastungen in Verbindung steht oder umgekehrt, und dadurch potenzielle biologische Pfade bestimmen.“

Die systematische Dokumentation aller Assoziationen zwischen dem Exposom und den molekularen Profilen, die auf der HELIX-Website verfügbar ist, wird dem Forschungsteam helfen, neue Expositionsbiomarker und frühe biologische Wirkungen während empfindlicher Entwicklungsphasen festzustellen. „Mit den reichhaltigen Exposom- und Molekularinformationen, die in unserem Katalog abrufbar sind, stellen wir der wissenschaftlichen Gemeinschaft eine wertvolle Ressource zur Verfügung, um Expositionsbiomarker zu finden, Belastungsquellen zu ermitteln, das Verständnis von Krankheitsmechanismen zu verbessern und letztlich die öffentliche Gesundheitspolitik zu fördern“, bemerkt Prof. Vrijheid.

HELIX (The Human Early-Life Exposome – novel tools for integrating early-life environmental exposures and child health across Europe) endete 2017. Das auf vier Jahre angesetzte Projekt ATHLETE (Advancing Tools for Human Early Lifecourse Exposome Research and Translation) endet im Dezember 2024.

Weitere Informationen:
ATHLETE-Projektwebsite
HELIX-Projektwebsite

Schlüsselbegriffe

ATHLETE, HELIX, Umwelt, Belastung, Exposition, Gesundheit, molekulares Profil, Kindheit, frühes Leben, Schwangerschaft, Exposom