Effekte von Umweltschadstoffen auf das Riechsystem des Zebrabärblings (ESA)

Projektlaufzeit: 2014 - 2017

Leitung:

Prof. Dr. rer. nat. Henner Hollert

Bearbeitung:

Sina Volz, Mc.S.

Projektpartner:

Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
 

Hintergrund:

Fische sind in hohem Maße von ihrer Geruchswahrnehmung abhängig. So werden essentielle Verhaltensweisen wie die Nahrungssuche, die durch Anwesenheit eines Räubers beziehungsweise verletzten Fisches hervorgerufene Schreckreaktion sowie das Paarungsverhalten über die Geruchswahrnehmung gesteuert. Eine Beeinträchtigung des Riechsystems kann somit die Überlebenschance des Individuums entscheidend verringern und darüber hinaus auch das Absinken der Reproduktionsrate, sowie schlimmstenfalls den Einbruch einer Population mit sich bringen.
Metalle und Pestizide sind in der Lage in umweltrelevanten, jedoch nicht akut Fisch-toxischen Konzentrationen die physiologische Riechantwort von Fischen deutlich zu verringern und dadurch beispielsweise die Reaktionsfähigkeit der Tiere bei Gefahr signifikant zu senken oder sogar vollkommen zu verhindern. Dennoch gibt es zum heutigen Zeitpunkt nur wenige Studien, welche die olfaktorische Toxizität von Fischen untersuchen und die jener zugrunde liegenden Mechanismen sind noch weitgehend unbekannt. In den meisten dieser überwiegend in Nordamerika durchgeführten Studien wurden dort heimische Salmoniden wie Lachse als Modellorganismen verwendet. Diese Fische sind jedoch aufwendig in Zucht und Hälterung und spielen in Europa eine geringe Rolle als Testsystem. Deshalb möchte das hier vorgestellte Promotionsvorhaben einen Beitrag zur Etablierung des Zebrabärblings, einem häufig in der medizinischen und entwicklungsbiologischen Forschung verwendeten tropischen Süßwasserfisch, als Modellorganismus für die olfaktorische Toxizität leisten. Dabei sollen die Effekte von Umweltschadstoffen auf verschiedenen biologischen Organisationebenen analysiert werden. Durch Anwendung des Adverse Outcome Pathway (AOP) Konzepts soll weiterhin ein Beitrag zum besseren Verständnis der zugrunde liegenden toxischen Mechanismen geleistet werden. Dabei soll der Fokus auf die molekularen und zellulären Ereignisse sowie auf die Effekte auf Ebene des Organismus gelegt werden. Ziel dabei ist es die molekularen Mechanismen zu verstehen, welche zu einer Beeinträchtigung des Riechsystems führen und im Folgenden geeignete Endpunkte für die Chemikalienbewertung zu ermitteln. Darüber hinaus setzt sich das Dissertationsvorhaben das Ziel, die Eignung der frühen Lebensstadien des Zebrabärblings als Alternativmethode zu Tierversuchen mit adulten Fischen für die olfaktorische Toxizität zu überprüfen.