TUHH-Wissenschaftler Martin Gromniak forscht an Zebrafischen über die menschliche Gesundheit

29.10.2019

Verraten uns Zebrafische, was die Grundvoraussetzung für ein langes Leben beim Mensch ist? Martin Gromniak vom Institut für medizintechnische Systeme an der Technischen Universität Hamburg (TUHH) geht dieser Frage im Rahmen des Forschungszentrums Medizintechnik Hamburg (fmthh) nach. Mit Hilfe eines intelligenten Langzeitbewegungstracking forscht der Wissenschaftler daran, wie sich Alter und Ernährung auf die Mobilität und Knochengesundheit von Zebrafischen auswirken. Die gewonnen Daten können anschließend auch auf den Menschen übertragen werden.

Der Zebrafisch besitzt als Wirbeltier viele Gene, die bei Säugetieren und damit auch beim Menschen dieselben oder ähnliche Funktionen haben. Über 70 Prozent der bislang bekannten Gene, die beim Menschen Krankheiten auslösen können, gibt es auch im Fisch. Das macht den Zebrafisch zu einem idealen Modellorganismus für den Menschen. Für das Forschungsprojekt werden je dreißig Fische in vier verschiedene Gruppen aufgeteilt. Die ersten beiden Testgruppen bestehen aus jungen Zebrafischen, die entweder nährstoffreich oder nährstoffarm ernährt werden. Gleiches gilt für die beiden Testgruppen an alten Zebrafischen. „ Ziel unseres Projekts ist es für jede einzelne Testgruppe an Fischen Daten zu Mobilität und Knochengesundheit zu sammeln. Dafür nehme ich zunächst Videosequenzen der einzelnen Fische über fünf verschiedene Kameras auf. Anschließend programmiere ich Machine-Learning-Modelle, um die Fische auch in der Gruppe individuell unterscheiden und verfolgen zu können“, beschreibt Gromniak sein Vorgehen. Auf diese Weise werden detaillierte Datensätze gesammelt, die die Mobilität der Fische unter den jeweiligen Voraussetzungen dokumentieren. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Osteologie und Biomechanik am Universitätsklinikum Eppendorf (UKE) werden die Zebrafische anschließend auf ihre Knochengesundheit untersucht. „Im Idealfall können die Daten der Medizin dabei helfen relevante Faktoren für Knochengesundheit beim Fisch und somit auch beim Menschen zu identifizieren“, so Gromniak.

Das Projekt „Erforschung des Zusammenhangs zwischen Alter, skelettaler Mobilität und Diät lebenslanger Knochengesundheit durch intelligentes Langzeitbewegungstracking des Zebrafisches“ ist insgesamt auf zwei Jahre angelegt. Das Projekt wird über zwei Jahre von TUHH und UKE mit 50.000 Euro aus der gemeinsamen jährlichen Förderlinie des fmthh finanziert. Martin Gromniak hat in Bochum Maschinenbau studiert und absolvierte anschließend in München seinen Master im Bereich Robotik. Aktuell promoviert er zum selben Thema an der TUHH.

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