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Umweltmedizin

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Fachbereich Environmental Metabolomics

Jamie Afghani PhD
Nachwuchsgruppenleiterin "Environmental Metabolomics"
Umweltmedizin
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Hintergrund

Das Metabolom umfasst die gesamte Zusammensetzung eines biologischen Systems aus Nichtpeptiden, kleinen Molekülen, d. h. Metaboliten (≤ 1,5 kDa), einschließlich sowohl Wirts- als auch Umweltfaktoren, und umfasst auch den Teilbereich der Lipidomik. Metaboliten sind die Endprodukte des Genoms und des Proteoms und sind an einer Vielzahl unterschiedlicher Prozesse beteiligt, von der Glykolyse bis zur Modulation des Immunsystems. Bisher bekannte Anwendungen des Metaboloms sind die Bestimmung des Zellzustands und die Entdeckung von Biomarkern.

Die Umwelt, sei es auf Makro- (Wetter, Umweltverschmutzung) oder Mikroebene (Bakterien), kann unsere Gesundheit stark beeinflussen, unter anderem durch die Modulation, Sekretion und Exposition von kleinen Molekülen.

Projekte und Studien

Im Großen und Ganzen verfolgt die Gruppe „Environmental Metabolomics“ das Ziel, kleine Moleküle zur Verbesserung der Behandlungsergebnisse von Patienten einzusetzen und deren Auswirkungen auf die Gesundheit zu messen. Was den ersten Punkt angeht, so möchten wir die Belastung für die Patienten durch die Entwicklung nicht-invasiver Diagnosemethoden verringern, da die derzeitigen Standards für die Diagnostik in der Regel invasive Verfahren erfordern. Da sich Patientengruppen für die Behandlung manchmal in Responder und Non-Responder unterteilen lassen, beabsichtigen wir, diese nicht-invasiven Diagnosemethoden für die Stratifizierung 
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des Ansprechens auf die Behandlung einzusetzen, um die Entwicklung eines personalisierten medizinischen Ansatzes zu unterstützen. Im zweiten Fall spielen kleine Moleküle, die von Bakterien ausgeschieden werden, wie z. B. kurzkettige Fettsäuren, eine Rolle bei der Reaktion des Immunsystems. Um die Pathogenese von durch Mikroben beeinflussten Krankheiten besser zu verstehen, versuchen wir, die Mikrobiomforschung mit den in menschlichen Matrizen nachgewiesenen kleinen Molekülen zu verbinden. Da einige kleine Moleküle, wie Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS), als Umweltkontaminanten gelten, wollen wir außerdem die nachgelagerten Auswirkungen von PFAS auf die Gesundheit näher untersuchen.

Ausgewählte Literatur

Afghani J., Huelpuesch C., Schmitt-Kopplin P., Traidl-Hoffmann C., Reiger M.*, Mueller C.* (2021). Enhanced Access to the Health-Related Skin Metabolome by Fast, Reproducible and Non-Invasive WET PREP Sampling. Metabolites.

Afghani J, Traidl-Hoffmann C, Schmitt-Kopplin P, Reiger M, Mueller C. An Overview of the Latest Metabolomics Studies on Atopic Eczema with New Directions for Study. Int J Mol Sci. 2022 Aug 8;23(15):8791. doi: 10.3390/ijms23158791. PMID: 35955924; PMCID: PMC9368995.

Sasaki M, Suaini NHA, Afghani J, Heye KN, O'Mahony L, Venter C, Lauener R, Frei R, Roduit C. Systematic review of the association between short-chain fatty acids and allergic diseases. Allergy. 2024 Jul;79(7):1789-1811. doi: 10.1111/all.16065. Epub 2024 Feb 23. PMID: 38391245.

Beteiligte Teammitglieder

Rithvik Padkanti
Technischer Assistent
Umweltmedizin
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