Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG)

„Beeinträchtigt Glyphosat, ein weltweit verbreitetes und umstrittenes Herbizid, das Darmmikrobiom von Fischen mit Konsequenzen für die individuelle Vitalität, Immunkompetenz und Gesundheit? Akronym: GLYMIK“

  • Ansprechpartner:

    Prof. Dr. Thomas Schwartz

  • Förderung:

    BMBF

  • Starttermin:

    01.11.2020

  • Endtermin:

    30.10.2023

Pestizide, die aquatische Ökosysteme erreichen, können Organismen entweder direkt oder indirekt beeinflussen, letzteres, indem sie z.B. mit Darmbakterien interagieren. Bei Wirbeltieren haben das Darmmikrobiom und die Implikationen seiner Zusammensetzung für den Immunstatus und die Gesundheit des Wirtsorganismus in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen, auch wenn kausale Zusammenhange längst noch nicht vollständig verstanden sind. In diesem Zusammenhang wurde der Begriff "Holobiont" geprägt, um die Entität eines Wirtes (Bionten) und seines Mikrobioms zu beschreiben. Für Säuger wurde bereits nachgewiesen, dass ein Holobiont durch Chemikalien negativ beeinflusst werden kann, welche nicht explizit gegen Stoffwechselwege des Wirtsorganismus gerichtet sind, sondern eine Dysbiose des Darmmikrobioms induzieren und hierdurch z.B. Pathogene und ihre Genprodukte fördern. Im beantragten Projekt soll die Wirkung eines Modellpestizids, des weit verbreiteten systemischen Breitspektrumherbizids Glyphosat, einer seiner Formulierungen (Roundup®) und seines Hauptmetaboliten Aminomethylphosphonsäure (AMPA) auf das Darmmikrobiom und den Gesundheitszustand der Bachforelle, einer Fischart mit hoher ökologischer Relevanz, untersucht werden. Effekte auf der Ebene des Mikrobioms sollen mechanistisch mit Biomarkern verknüpft werden, welche den Gesundheits-, und den Immunstatus des Fischwirtes charakterisieren. Die beiden Hauptziele sind (1) eine umfassende, statistisch abgesicherte und auf Plausibilität beruhende Verknüpfung von Effektkonzentrationen auf der Basis von Biomarkern mit Darm-Mikrobiom-Reaktionen (Verschiebungen in der Mikrobiom-Zusammensetzung mit besonderem Fokus auf Fischpathogene), und (2) die Erarbeitung von Kausalität für diese Zusammenhänge mit Hilfe eines experimentellen Ansatzes, in dem der Einfluss des Herbizids auf das primäre molekulare Target graduell manipuliert wird. Da sich unser Projekt explizit auf mechanistische Zusammenhänge zwischen der Glyphosat-, Roundup- bzw. AMPA-Exposition eines Holobionten, d.h. der Gesundheit des Bionten und der Reaktionen seines Mikrobioms konzentriert, zielt es darauf ab, mit wissenschaftlich fundierten Daten zu einer differenzierten Diskussion um die potentielle Gefährlichkeit dieses Herbizids für Mensch und Umwelt beizutragen.