Abteilung Umwelttoxikologie
Vertiefung des mechanistischen Verständnisses des Fischverhaltens in der aquatischen Ökotoxikologie: Die Auswirkungen von Chemikalien auf das Auftauchverhalten und die Auftriebskontrolle im Zebrafisch
Die chemische Verschmutzung von Gewässern stellt eine erhebliche Gefahr sowohl für den Menschen als auch für Wildtiere dar. Besonders besorgniserregend sind Chemikalien, die das Nervensystem beeinflussen und Verhaltensänderungen bei Wasserorganismen hervorrufen können. Neuroaktive Chemikalien sind weit verbreitet, doch ihre toxikologischen Auswirkungen sind nach wie vor unzureichend erforscht, da es an zuverlässigen Methoden zur umfassenden Bewertung der verschiedenen Aspekte der Neurotoxizität mangelt.
Unsere Forschung hat zum Ziel, diese Wissenslücke zu schließen, indem wir die Auswirkungen neuroaktiver Chemikalien auf Zebrafischlarven untersuchen, einen etablierten Modellorganismus für die Erforschung der Neurotoxizität. Im Fokus steht dabei, wie diese Chemikalien die Fähigkeit der Fische beeinträchtigen, ihre Position im Wasser zu halten und den neutralen Auftrieb zu regulieren – entscheidende Überlebensstrategien, die häufig übersehen werden. Erste Studien haben gezeigt, dass bestimmte Chemikalien bei Zebrafischlarven zu abnormem Auftauchverhalten und einer Vergrößerung der Schwimmblase führen, was möglicherweise die Fähigkeit der Fische beeinträchtigt, Fressfeinden zu entkommen und Beute zu fangen.
Um die zugrunde liegenden Mechanismen dieser Beobachtungen zu verstehen, erforschen wir systematisch, wie neuroaktive Chemikalien diese Verhaltensauffälligkeiten und die Vergrößerung der Schwimmblase hervorrufen. Dabei verwenden wir modernste Techniken, um die molekularen Signalwege zu identifizieren, die diese Veränderungen auslösen, und kartieren die neuronalen Netzwerke, die an diesen Effekten beteiligt sind.
Unser Team kombiniert Verhaltenstests, bildgebende Verfahren und Transkriptomsequenzierung, um molekulare Veränderungen mit physiologischen und verhaltensbezogenen Ergebnissen zu verknüpfen. Diese Forschung ebnet den Weg für die Entwicklung prädiktiver und tierfreier Methoden zur Bewertung der Umweltrisiken neuroaktiver Chemikalien, die letztlich dem Schutz aquatischer Ökosysteme und der Erhaltung der Biodiversität dienen.
