AG Schikowski: Umweltepidemiologie von Lunge, Gehirn und Hautalterung
Arbeitsgruppenleiterin:
Dr. rer. san. Tamara Schikowski
Telefon: 0211-3389-341
Senior Scientist:
Prof. Dr. rer. nat. Ursula
Krämer
Postdocs:
Dr. Hicran Altug
Dr. rer. nat. Claudia Wigmann geb. Köllmann
Dr. Qi Zhao
Doktorandinnen:
Sara Kress, MSc
Ashtyn Areal, MSc
Medizinische Doktoranden:
Paul Goerke
Michalis Phylactou
Winnie Schnass
Miriam Shadouh
Vanessa Stender
Wissenschaftliche Mitarbeiterin:
Khurshid Pia Jahan
Studentische Hilfskraft:
Leonie Vatter
Michael-Samuel Grojsmann
Technische Assistenz:
Elke Link, Datenmanagerin
Alexandra Stoffels, Studienassistentin NAKO
Maria Frohnhoff, Studienassistentin NAKO
Gastwissenschaftler:
Prof. Dr. Michael Abramson
Dr. rer. nat. Kateryna Fuks
Forschungsprofil
Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Epidemiologie von umweltinduzierten Auswirkungen auf die Alterung von Lunge, Gehirn und Haut. Inhaltliche Schwerpunkte liegen in der Erhebung und Analyse von Daten über die Langzeitwirkung von Luftschadstoffbelastung auf chronische Erkrankungen (Lunge, Haut und Gehirn) sowie die komplexen Interaktionen zwischen den Organen. Hier konnten wir zeigen, dass eine langfristige Exposition gegenüber Feinstaub (insbesondere PM10, NO2 und das Wohnen an stark befahrenen Straßen) mit einem erhöhten Risiko verbunden ist, eine chronisch obstruktive Lungenerkrankung zu entwickeln und mit kognitiver Beeinträchtigung sowie einer verstärkten Hautalterung assoziiert ist. Eine weitere Aufgabe der AG ist die Pflege der IUF-eigenen SALIA-Kohorte. Die SALIA-Kohorte ist eine Kohorte des IUF, die sich mit den Auswirkungen von Luftverschmutzung auf die Gesundheit von älteren Frauen aus dem Ruhrgebiet und dem südlichen Münsterland beschäftigt. Zu den wesentlichen Erkenntnissen aus der Studie gehört u. a., dass eine Langzeitbelastung gegenüber Feinstaub und hohem Verkehr mit einem erhöhten Auftreten von Atemwegs- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen einhergeht. In Kooperation mit dem Institut für Epidemiologie des Helmholtz Zentrums München konnte weiterhin gezeigt werden, dass eine hohe Belastung mit straßenverkehrsbedingter Luftverschmutzung das kardiopulmonale Mortalitätsrisiko erhöht. Weltweit erstmalig zeigte die SALIA-Kohorte, dass eine erhöhte Partikelbelastung, insbesondere aus dem Straßenverkehr, mit Diabetes und Hautalterung (Pigmentflecken und Falten) assoziiert ist. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Untersuchung von Risikofaktoren für die Entstehung von Allergien und Atemwegserkrankungen im Kindesalter, wobei die Beeinflussung des Immunsystems durch umweltbezogene Noxen eine wichtige Rolle spielt. Zur Untersuchung dieser Fragestellungen sind wir an weiteren großen epidemiologischen Kohortenstudien beteiligt: NaKo und der Geburtskohortenstudie GINIplus.
Projekte
Projekte basierend auf der IUF-eigenen SALIA-Studie
Study
on the influence of air pollution on lung function, inflammation and
aging / Einfluss einer Exposition mit Feinstaub auf die Entwicklung der
Lungenfunktion, Entzündungsreaktionen und Alterungsprozesse
Ziel
der laufenden Untersuchungen im Rahmen der SALIA-Studie ist die
Aufdeckung gemeinsamer biologischer Wirkungspfade für die Entwicklung
und Progression feinstaubinduzierter Erkrankungen des Alters und die
Untersuchung von Interaktionen zwischen Feinstaubexposition und Genetik
auf Alterungsprozesse. Dieses Projekt wird am IUF in enger
Zusammenarbeit mit Prof. Ursula Krämer (Senior Scientist am IUF)
durchgeführt. Externe Kooperationspartner sind PD Dr. Christian Herder
(DDZ, Düsseldorf) und PD Dr. Christian Luckhaus (Klinik und Poliklinik
für Psychiatrie und Psychotherapie, Düsseldorf). Die Förderung erfolgte
initial seitens DGUV (FP 266.1), LUA NRW, EU ESCAPE
(ENV.2007.1.2.2.2.Nr. 211250), DFG (KR 1938/3-1) und der
Forschungskommission der Medizinischen Fakultät Düsseldorf.
Internationale Projekte
Im
Projekt „Airflow obstruction in non-smoking women: the role of air
pollution and co-determinants in two longitudinal studies in Switzerland
and Germany”, das gemeinsam mit dem Swiss Tropical and Public Health
Institute in Basel (Direktor: Prof. Nino Künzli) durchgeführt wird, wird
der Einfluss der Luftverschmutzung auf eine Atemwegsobstruktion in den
beiden Studien SALIA und der Schweizer SAPALDIA vertieft untersucht.
Dieses Projekt wird am IUF in enger Zusammenarbeit mit Prof. Krämer
durchgeführt. Externe Kooperationspartner sind Prof. Nino Künzli und
Prof. Nicole Probst-Hensch (Swiss TPH, Basel). Das Projekt wurde initial
vom Schweizerischen Nationalfond zur Förderung der wissenschaftlichen
Forschung gefördert (SNF 73BM-133148).
Das Projekt „Air pollution
exposure, its interaction with genes and the role of systemic
inflammation on skin-related outcomes in an elderly Chinese population”,
das gemeinsam mit dem Max Planck-CAS Paul Gerson Unna Research Group on
Dermatogenomics in Shanghai (China) (Kooperationspartner: Dr. Sijia
Wang) durchgeführt wird, untersucht den Einfluss von Luftverschmutzung
auf Haut und Hautalterung bei Chinesen – Bedeutung des genetischen
Make-ups und der systemischen Inflammation. Dieses Projekt wird am IUF
in enger Zusammenarbeit mit der AG Krutmann durchgeführt. Externe
Kooperationspartner sind Dr. Sijia Wang (Max Planck-CAS Paul Gerson Unna
Research Group on Dermatogenomics) und Prof. Haidong Kan (Fudan
University, Shanghai, China). Die Förderung erfolgt als Joint IUF-PICB
Research Projekt sowie durch Industriemittel.
Das Projekt „MiTyrAGE“
(Nutritional targeting of the mitochondria-tyr-kinase axis to prevent
age-associated neuronal decline) wird im Rahmen der internationalen
Förderinitiative JPI HDHL („A healthy diet for healthy life“) gefördert,
die auf der deutschen Seite vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt wird. Ziel des
Gesamtvorhabens ist es, Nährstoffkomponenten zu identifizieren, die
alterungsbedingte neuronale Veränderungen positiv beeinflussen können
bzw. ein Risiko für die Entwicklung von neurodegenerativen Erkrankungen
darstellen. Das Projekt wird durch die AG Schikowski, die AG Schins und die
Liaisongruppe Ventura (Koordination) in Kooperation mit der Universität Tor Vergata in Rom und dem in
CSIC in Madrid durchgeführt. In diesem Verbundprojekt besteht die
Aufgabe der AG darin zu untersuchen, ob es einen Zusammenhang zwischen
Nährstoffkomponenten und altersabhängigen kognitiven Veränderungen gibt,
sowie die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen zu entschlüsseln.
Weitere Projekte:
1. Geburtskohortenstudien GINIplus: Einfluss einer Exposition mit
Feinstaub aus dem Straßenverkehr und genetischen Faktoren auf die
Atopieentwicklung von Kindern
In Zusammenarbeit mit Prof. Krämer und dem GINIplus Konsortium
Allergische
Erkrankungen wie Ekzem/Neurodermitis, Heuschnupfen und Asthma weisen
weltweit einen zunehmenden Trend auf. In den westlichen,
industrialisierten Ländern zählen sie zu den häufigsten chronischen
Erkrankungen. Obschon zahlreiche nationale und internationale
Querschnittsstudien Zusammenhänge mit Umweltfaktoren und genetischen
Determinanten zeigen konnten, ist unser Wissen über die Entstehung und
Manifestation allergischer Erkrankungen sehr begrenzt. Nach heutigem
Kenntnisstand sind insbesondere Umwelteinflüsse in der frühesten
Kindheit oder bereits in der Schwangerschaft im Zusammenspiel mit
genetischen Faktoren von entscheidender Bedeutung.
Geburtskohortenstudien sind daher von zentralem Stellenwert für die
Aufklärung der pathogenetischen Mechanismen. In Zusammenarbeit mit
verschiedenen Forschungseinrichtungen in ganz Deutschland beteiligt sich
die AG an der Geburtskohortenstudie GINIplus. Die seit 1996 laufende
GINIplus Studie (German Infant Study on the influence of Nutrition
Intervention PLUS environmental and genetic influences on allergy
development) untersucht den allergie-präventiven Einfluss hydrolisierter
Babymilch im Vergleich zu einer kuhmilch-basierten Nahrung und den
Einfluss von Umweltfaktoren und genetischen Faktoren auf die Entwicklung
von Allergien.
Aus der Studie liegen mittlerweile umfassende Daten
bis zum 15. Lebensjahr der Kinder vor. Unter den allergischen
Erkrankungen ist Ekzem das Krankheitsbild, welches sich am frühesten
manifestiert (die meisten Kinder erkranken im Alter von 2-3 Jahren) und
ist daher von besonderem Interesse für die Untersuchungen von
frühkindlichen Einflüssen. Zurzeit werden die 20 Jahres Untersuchungen
der Kinder durchgeführt, an welchen die AG Schikowski beteiligt ist.
Weitere Informationen zur GINIplus Studie finden Sie unter: www.ginistudie.de
Beteiligte
externe Kooperationspartner: Institut für Epidemiologie, Helmholtz
Zentrum München (M. Standl (PI)), Marienhospital Wesel,
Forschungsinstitut zur Prävention von Allergien und Atemwegserkrankungen
der Klinik für Kinder- und Jugendmedizin (D. Berdel (PI), A. v. Berg
(PI)), Kinderklinik und Poliklinik der TU München (C.P. Bauer (PI)), Dr.
von Hauner’sches Kinderspital der Ludwig-Maximilians-Universität
München (S. Koletzko (PI)) , Zentrum für Allergie und Umwelt an der
Klinik für Dermatologie und Allergologie der Technischen Universität
München (H. Behrendt), Center of Allergy Research and Education
(CK-CARE), München, (C. Kühne).
Die Projekte wurden initial vom BMU und der EU gefördert. Eine Fortführung der Projekte ist geplant.
2. NAKO Gesundheitsstudie
Die
NAKO ist die bisher größte deutsche Gesundheitsstudie. Ziel der NAKO
ist es, ein umfassendes Bild des Gesundheitszustandes der in Deutschland
lebenden Bevölkerung zu ermitteln und neue Strategien für die
Risikoerfassung, Früherkennung und Prävention von häufigen
Volkskrankheiten zu entwickeln. Im Rahmen dieser groß angelegten
prospektiven Kohortenstudie werden insgesamt 200.000 Studienteilnehmer
(Männer und Frauen im Alter von 20 bis 69 Jahren) bundesweit rekrutiert.
Nach 4-5 Jahren ist eine Nachuntersuchung vorgesehen. Das IUF betreibt
gemeinsam mit dem Deutschen Diabetes Zentrum (DDZ) ein Studienzentrum,
in dem bis 2018 10.000 Probanden aus der Bevölkerung untersucht werden.
Seit Oktober 2017 läuft der postalische Follow-Up der
NAKO-Teilnehmer. Diesen führt in Düsseldorf das IUF durch. Die NAKO wird in Kooperation mit den anderen Mitgliedern des
Forschungskonsortiums Nationale Kohorte e. V. durchgeführt und vom BMBF,
der Helmholtz-Gemeinschaft und den beteiligten Ländern gefördert. Sie
soll der populations-basierten Gesundheitsforschung künftig als
Forschungsplattform dienen.
Weitere Informationen zur NAKO finden Sie unter: www.nako.de
Service
Die AG Schikowski unterstützt die experimentell arbeitenden Forschungsgruppen des IUF bei der statistischen Analyse.
Kooperationen
AG Haendeler
AG Krutmann
AG Schins
AG Ventura
Prof. Ursula Krämer (Senior Scientist)
National:
Prof. Holger Schwender, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
PD Dr. Christian Herder, Deutsches Diabetes-Zentrum (DDZ), Leibniz-Zentrum für Diabetes-Forschung, Düsseldorf
PD Dr. Christian Luckhaus, Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Düsseldorf
Dr. Anne-Kathrin Mayer, Leibniz-Zentrum für Psychologische Information und Dokumentation (ZPID), Trier
Dr. Ansgar Wübker, Rheinisch-Westfälisches Institut für Wirtschaftsforschung (RWI), Essen
Prof. Lars Bertram, Platform for Genome Analytics, Institute of Neurogenetics, Universität Lübeck
Prof. Katja Ickstadt und Prof. Jörg Rahnenführer, Fakultät Statistik, TU Dortmund
Prof. Markus Löffler, Institut für Medizinische Informatik, Statistik und Epidemiologie, Universität Leipzig
GINI-Konsortium (Dr. Marie Standl, HMGU München, Prof. Sybille Koletzko, LMU München, Prof. Carl-Peter Bauer, TU München, Prof. Dietrich Berdel, Wesel, Dr. Andrea von Berg, Wesel)
International:
Prof. Nino Künzli und Prof. Nicole Probst-Hensch, Swiss Tropical and Public Health Institute, Basel, Schweiz
Dr. Sijia Wang, Max Planck-CAS Paul Gerson Unna Research Group on Dermatogenomics in Shanghai, China
Prof. Zhiwen Li, Institute of Reproductive & Child Health Peking University/Ministry of Health Key Laboratory of Reproductive Health/ Department of Epidemiology and Biostatistics, School of Public Health, Peking University, China
Prof. Harish Phuleria, Centre for Environmental Science & Engineering, Indian Institute of Technology Bombay, Mumbai, Indien
Prof. Haidong Kan, Fudan University, Shanghai, China
Ausgewählte Publikationen
Eze
IC, Hemkens LG, Bucher HC, Hoffmann B, Schindler C, Künzli N,
Schikowski T, Probst-Hensch NM: Association between Ambient Air
Pollution and Diabetes Mellitus in Europe and North America: Systematic
Review and Meta-Analysis. Environ Health Perspect 123(5): 381-389, 2015. (Review) [pubmed] (open access)
Vierkötter A, Schikowski T, Sugiri D, Matsui
MS, Krämer U, Krutmann J: MMP-1 and -3 Promoter Variants Are Indicative
of a Common Susceptibility for Skin and Lung Aging: Results from a
Cohort of Elderly Women (SALIA). J Invest Dermatol 135(5): 1268-1274, 2015. [pubmed]
Adam M, Schikowski T, Carsin AE, Cai Y,
Jacquemin B: Adult lung function and long-term air pollution exposure.
ESCAPE: a multicentre cohort study and meta-analysis. Eur Respir J
45(1): 38-50, 2015. [pubmed] (open access)
Schikowski T, Adam M, Marcon A, Cai Y, Vierkötter A, Carsin AE,
Jacquemin B, Al Kanani Z, Beelen R, Birk M, Bridevaux PO, Brunekeef B,
Burney P, Cirach M, Cyrys J, de Hoogh K, de Marco R, de Nazelle A,
Declercq C, Forsberg B, Hardy R, Heinrich J, Hoek G, Jarvis D, Keidel D,
Kuh D, Kuhlbusch T, Migliore E, Mosler G, Nieuwenhuijsen MJ, Phuleria
H, Rochat T, Schindler C, Villani S, Tsai MY, Zemp E, Hansell A,
Kauffmann F, Sunyer J, Probst-Hensch N, Krämer U, Künzli N: Association of ambient air pollution with the prevalence and incidence of COPD. Eur Respir J 44(3): 614-626, 2014. [pubmed]
Schikowski
T, Schaffner E, Meier F, Phuleria HC, Vierkötter A: Improved air
quality and attenuated lung function decline: modification by obesity in
the SAPALDIA cohort. Environ Health Perspect 121(9): 1034-1039, 2013. [pubmed]