Ob Luft zum Atmen oder der Konsum von Lebensmitteln. Wir sind täglich Tausenden chemischen Einflüssen ausgesetzt. Eine neue Studie von Forschenden aus Österreich liefert nun einen bisher unerreichten Überblick: Unterschiedlichste Substanzen können dieselben biologischen Systeme stören und so auf vorhersagbare Weise zum Krankheitsrisiko beitragen. Chemische Stoffe werden traditionell nach ihrer Struktur oder Herkunft klassifiziert, doch das sagt wenig darüber aus, was sie im Körper tatsächlich bewirken. So können nahezu identische Moleküle sehr unterschiedliche Auswirkungen auf den Körper haben, während völlig verschiedene Substanzen dieselbe Krankheit auslösen können.

Neuer Ansatz

Die Forschenden untersuchten, was die Chemikalien im Körper tun und nicht wie sie aussehen. Dazu analysierten sie nahezu 10.000 Umwelteinflüsse, von Schadstoffen über Nahrungsbestandteile bis hin zu Medikamenten, und kartierten, wie diese auf menschliche Gene wirken. Das Ergebnis ist ein groß angelegtes Netzwerk, das Expositionen anhand ihrer gemeinsamen biologischen Effekte miteinander verknüpft. Das Netzwerk zeigte, dass der Körper nicht auf die chemische Identität eines Stoffes reagiert, sondern auf die biologischen Systeme, die er beeinflusst.

Neue Perspektiven

„Zusammengefasst eröffnen unsere Ergebnisse eine neue Perspektive darauf, wie Umweltfaktoren die Gesundheit beeinflussen“, sagt Jörg Menche, Adjunct Principal Investigator am CeMM und Direktor des Ludwig Boltzmann Institut für Netzwerkmedizin, Wien. „Anstatt einzelne Chemikalien isoliert zu betrachten, zeigt unsere Studie, dass viele Expositionen auf gemeinsame biologische Signalwege wirken und ein komplexes, aber strukturiertes Wirkungsgefüge bilden. Indem wir diese Zusammenhänge kartieren, können wir beginnen, die gesundheitlichen Auswirkungen von Umwelteinflüssen vorherzusagen – selbst für solche, die bislang kaum untersucht sind.“

Die Arbeit legt damit eine Grundlage für ein systematischeres Verständnis des Exposoms und schlägt eine Brücke zwischen molekularer Forschung und der öffentlichen Gesundheit. Langfristig könnten solche Ansätze dazu beitragen, bislang verborgene Risiken zu erkennen, Umweltüberwachung gezielter zu gestalten und Strategien zur Verringerung krankheitsbedingter Belastungen zu entwickeln.

Quelle: CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften