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Otto Loewi Forschungszentrum

Forschungsschwerpunkt Chronische Atemwegs- und Lungenerkrankungen

Teamleiter: Akos Heinemann

Fokus: Chemotaktische Faktoren, ihre Rezeptoren und Adhsionsmolekle sowohl auf Leukozyten als auch auf den Endothelzellen in den Blutgefßen spielen eine entscheidende Rolle im mehrstufigen Prozess der Leukozyten-Infiltration in das Gewebe, und gelten daher als vielversprechende therapeutische Ziele bei verschiedenen Entzndungszustnden. In diesem Prozess spielen auch Blutplttchen eine Rolle und können dabei die Blutgerinnung aktivieren. Wir konzentrieren uns auf die vertiefte Erforschung der Funktion von Leukozyten und des Endothels, und ihre Interaktion miteinander, um neue pharmakologische Angriffspunkte und Wirkstoffe zu entwickeln. Dazu verwenden wir isolierte Zellsysteme, Gewebekulturen, Patient*innenproben und Krankheitsmodelle.

Vernetzung: Der Lehrstuhl fr Pharmakologie zeichnet sich durch teambergreifende Vernetzung mit den Forschungsgruppen von Eva Sturm, Petra Luschnig (Asthma brochiale), Grazyna Kwapiszewska (Lungenfibrose) und Gunther Marsche (Lipid Metabolismus) aus. Patient*innenproben werden in wissenschaftlicher Zusammenarbeit von den Klinischen Abteilungen fr Pulmonologie, Kardiologie, Nephrologie, und Geburtshilfe zur Verfgung gestellt. Enge Kooperationen bestehen auch mit internationalen Partner*innen und der Industrie.

Projekte

Succinat als Signalmolekl in der menschlichen Plazenta

Ein wichtiger Aspekt der Plazentafunktionalitt ist die metabolische Flexibilitt, die es dem Gewebe ermöglicht, sich einerseits an Entwicklungsvernderungen anzupassen und andererseits auf Stress zu reagieren. Bei Störungen kann dies zu Schwangerschaftskomplikationen wie Preklampsie fhren. Wir konnten zeigen, dass erhöhte Konzentrationen von Succinat in der Plazenta von Patienten mit Schwangerschaftsdiabetes vorliegen und dass der Succinatrezeptor in menschlichen Plazenta-Endothelzellen exprimiert wird. Daher konzentrieren wir uns in dieser Studie auf die Aufklrung der funktionellen und mechanistischen Reaktionen auf Succinat und die Aktivierung seines Rezeptors in diesen Zellen. Dieses Projekt wird daher neue Erkenntnisse ber die Dysregulation dieser Signalachse liefern, die ein bisher unerforschter pathogener Mechanismus bei Preklampsie und Schwangerschaftsdiabetes sein könnte.

Projektdauer: 2025-2029

Gefördert durch: FWF

Projekt-Team: Reham Atallah (Leitung), Julia Kargl, Jrgen Gindlhuber (Otto Loewi Forschungszentrum), Christian Wadsack (Univ.-Klinik Fr Gynkologie und Geburtshilfe).

Succinat als ein neues Target in der Therapie der idiopathischen pulmonalen Fibrose

Bei der idiopathischen pulmonalen Fibrose handelt es sich um eine chronisch fortschreitende Lungenerkrankung, mit sehr kurzer mittlerer Überlebenszeit. In den letzten Jahren ist die Wichtigkeit metabolischer Prozesse in dieser Erkrankung verstrkt in den Vordergrund gerckt.  Eine wesentliche Rolle darin spielt der Zitratzyklus, der sowohl Energie als auch Bausteine fr andere Prozesse bereitstellt. In diesem Projekt wird untersucht, welche Rolle hier Succinat, ein Zwischenprodukt dieses Stoffwechselweges spielt. Unter Verwendung von in vivo, in vitro und ex vivo Experimenten soll klarwerden, ob es sich hierbei um einen möglichen Angriffspunkt fr die Therapie fibrotischer Erkrankungen handelt.

Projektdauer: 2021-2025

Gefördert durch: Docfund RespImmun, FWF

Projekt-Team: Thomas Brnthaler (Leitung), Rishi Rajesh, Reham Atallah, Grazyna Kwapizsewska, Leigh Marsh (Otto Loewi Forschungszentrum), Corina Madreiter-Sokolowski (Gottfried Schatz Forschungszentrum).

Funktionsnderung des endoplasmatischen Retikulums und der Mitochondrien in der Lungenfibrose

Idiopathische Lungenfibrose (IPF) ist eine verheerende Erkrankung mit schlechter Prognose und unklarer Ätiologie.  Frhere Daten belegen, dass Stress des endoplasmatischen Retikulums (ER) und die Induktion einer ungefalteten Proteinantwort in alveolren Epithelzellen das Fortschreiten der Lungenfibrose fördern.  In hnlicher Weise wurde eine Rolle der mitochondrialen Dysfunktion bei der Pathogenese von IPF beschrieben.  Das ER und die Mitochondrien sind durch definierte Strukturen, sogenannte Mitochondrien-assoziierte ER-Membranen (MAMs), verbunden. Zahlreiche Prozesse wie Ca2+- und Lipidstoffwechsel, Stressantworten, mitochondriale Spaltung/Fusion und Autophagie werden ber MAMs reguliert.  Wie die molekularen Mechanismen vernderter ER- und mitochondrialer Funktion miteinander verbunden sind und zum Beginn und Fortschreiten von IPF beitragen, ist nicht klar.  Daher zielen wir darauf ab, frhe mechanistische Auslöser im ER und/oder in den Mitochondrien zu identifizieren, die eine Rolle bei der Entstehung von IPF spielen könnten.

Projektdauer: 2024-2028

Gefördert durch: PhD Programm Molecular Medicine, Â鶹ƵµÀ Universitt Graz

Projekt-Team: Reham Atallah (Leitung), Sana Zahra, Thomas Brnthaler, Leigh Marsh, Jrgen Gindlhuber (Otto Loewi Forschungszentrum), Roland Malli (Gottfried Schatz Forschungszentrum, Core Facility Imaging).

Vernderung der eosinophilen Granulozyten im Alter

Es ist bekannt, dass sich mit zunehmendem Alter die Funktion des Immunsystems verschlechtert. Dieses Phnomen wird mit dem Begriff der Immunseneszenz bezeichnet. Es gibt hier gute Belege fr diesen Effekt in Zellen des adaptiven Immunsystems (B- und T-Zellen) aber nur sehr eingeschrnkte Erkenntnisse im Zusammenhang mit der angeborenen Immunitt. Eosinophile Granulozyten sind Zellen des angeborenen Immunsystems, die traditionellerweise mit allergischen Erkrankungen und der Abwehr von Parasiten in Zusammenhang gebracht werden. Ihre Rolle und Funktion mit zunehmendem Alter sind am Menschen nur wenig erforscht, obwohl tierexperimentelle Studien vielversprechende Erkenntnisse zeigen. In diesem Projekt sollen die Vernderung mittels RNA-Sequenzierung sowie funktionellen Methoden erforscht und dadurch mögliche Angriffspunkte fr die Therapie der Immunseneszenz gefunden werden.

Projektdauer: 2022-2026

Gefördert durch: PhD Programm Molecular Medicine, Â鶹ƵµÀ Universitt Graz

Projekt-Team: Thomas Brnthaler (Leitung), Svetlana Pahernik, Reham Atallah, Johannes Fessler (Otto Loewi Research Center), Wolfgang Schwinger (Klin. Abteilung fr Pdiatrische Hmatoonkologie), Dominique Thomas (Goethe Universitt Frankfurt).

Basalmembran-Fragmente als neue Mediatoren der Leukozyten-Aktivierung

Die Basalmembran trgt maßgeblich zur Barrierefunktion des Endothels bei. Bei verschiedenen akuten oder chronischen Lungenerkrankungen kommt es zu einem Angriff auf die Basalmembran durch Proteasen, was zu einer Fragmentierung und einer gleichzeitigen Freisetzung von bioaktiven Fragmenten, so genannten Matrikinen, fhren kann. In diesem Projekt wird untersucht, welchen Einfluss Matrikine der Basalmembran auf Leukozytenfunktion haben, und welche Rolle diese Interaktion in akuten Lungenerkrankungen spielt. Durch detaillierte pharmakologische Charakterisierung suchen wir nach neuen Angriffspunkten, um die Wirkung von Matrikinen auf die Funktionen von Leukozyten zu modulieren.

Projektdauer: 2022-2024

Gefördert durch: Startförderung, Â鶹ƵµÀ Universitt Graz

Projekt-Team: Katharina Jandl (Leitung), Grazyna Kwapizsewska und Ceren Ayse Mutgan (Otto Loewi Forschungszentrum), Malgorzata Wygrecka (Zentrum fr Infektion und Genomik der Lunge, Justus Liebig Universitt Giessen).

15-Prostaglandindehydrogenase im akuten Nierenversagen

Beim akuten Nierenversagen handelt es sich um eine hufige Diagnose, mit schlechter Langzeitprognose. Bisher gibt es keine spezifischen pharmakologischen Behandlungsmöglichkeiten. Die Ursachen sind vielfltig, aber zu den hufigsten gehören nephrotoxische Substanzen, zuvorderst nicht-steroidale Antirheumatika. Diese Medikamente wirken ber eine Synthesehemmung der Prostaglandine (PG). Es ist bekannt, dass manche Prostaglandine, vor allem PGE2, nephroprotektiv wirken können. Im Körper geschieht der Abbau dieses Prostaglandins - gemeinsam mit anderen nephroprotektiven Substanzen wie Lipoxin A4 - ber die 15-Prostagladindehydrogenase. Das Ziel dieses Projektes ist herauszufinden, ob die Hemmung dieses Enzyms bei akutem Nierenversagen therapeutisch genutzt werden kann.

Projektdauer: 2022-2023

Projektfinanzierung: Apart-Mint (ÖAW)

Projekt-Team: Thomas Brnthaler (Leitung), Agnes Mooslechner, Kathrin Eller (Klin.-Abteilung fr Nephrologie), Marion Pollheimer (Lehrstuhl fr Pathologie), Dominique Thomas (Goethe Universitt Frankfurt).

Lehrstuhl fr Pharmakologie

Univ.-Prof. Dr.
Akos Heinemann  
T: +43 316 385 74112
Akos Heinemann

Team

Mitarbeiter*innen