Forschungsteam Heinemann

Ein wichtiger Aspekt der Plazentafunktionalität ist die metabolische Flexibilität, die es dem Gewebe ermöglicht, sich einerseits an Entwicklungsveränderungen anzupassen und andererseits auf Stress zu reagieren. Bei Störungen kann dies zu Schwangerschaftskomplikationen wie Präeklampsie führen. 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 Aufklärung der funktionellen und mechanistischen Reaktionen auf Succinat und die Aktivierung seines Rezeptors in diesen Zellen. Dieses Projekt wird daher neue Erkenntnisse über die Dysregulation dieser Signalachse liefern, die ein bisher unerforschter pathogener Mechanismus bei Präeklampsie und Schwangerschaftsdiabetes sein könnte.

Projektdauer: 2025-2029

Gefördert durch: FWF

Projekt-Team: Reham Atallah (Leitung), Julia Kargl, Jürgen Gindlhuber (Otto Loewi Forschungszentrum), Christian Wadsack (Univ.-Klinik Für Gynäkologie und Geburtshilfe).

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 verstärkt in den Vordergrund gerückt.  Eine wesentliche Rolle darin spielt der Zitratzyklus, der sowohl Energie als auch Bausteine für 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 für die Therapie fibrotischer Erkrankungen handelt.

Projektdauer: 2021-2025

Gefördert durch: Docfund RespImmun, FWF

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

Idiopathische Lungenfibrose (IPF) ist eine verheerende Erkrankung mit schlechter Prognose und unklarer Ätiologie.  Frühere Daten belegen, dass Stress des endoplasmatischen Retikulums (ER) und die Induktion einer ungefalteten Proteinantwort in alveolären Epithelzellen das Fortschreiten der Lungenfibrose fördern.  In ähnlicher 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 über MAMs reguliert.  Wie die molekularen Mechanismen veränderter ER- und mitochondrialer Funktion miteinander verbunden sind und zum Beginn und Fortschreiten von IPF beitragen, ist nicht klar.  Daher zielen wir darauf ab, frühe 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, Medizinische Universität Graz

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

Es ist bekannt, dass sich mit zunehmendem Alter die Funktion des Immunsystems verschlechtert. Dieses Phänomen wird mit dem Begriff der Immunseneszenz bezeichnet. Es gibt hier gute Belege für diesen Effekt in Zellen des adaptiven Immunsystems (B- und T-Zellen) aber nur sehr eingeschränkte Erkenntnisse im Zusammenhang mit der angeborenen Immunität. 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 Veränderung mittels RNA-Sequenzierung sowie funktionellen Methoden erforscht und dadurch mögliche Angriffspunkte für die Therapie der Immunseneszenz gefunden werden.

Projektdauer: 2022-2026

Gefördert durch: PhD Programm Molecular Medicine, Medizinische Universität Graz

Projekt-Team: Thomas Bärnthaler (Leitung), Svetlana Pahernik, Reham Atallah, Johannes Fessler (Otto Loewi Research Center), Wolfgang Schwinger (Klin. Abteilung für Pädiatrische Hämatoonkologie), Dominique Thomas (Goethe Universität Frankfurt).

Die Basalmembran trägt 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, führen 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, Medizinische Universität Graz

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

Beim akuten Nierenversagen handelt es sich um eine häufige Diagnose, mit schlechter Langzeitprognose. Bisher gibt es keine spezifischen pharmakologischen Behandlungsmöglichkeiten. Die Ursachen sind vielfältig, aber zu den häufigsten gehören nephrotoxische Substanzen, zuvorderst nicht-steroidale Antirheumatika. Diese Medikamente wirken über 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 - über 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 Bärnthaler (Leitung), Agnes Mooslechner, Kathrin Eller (Klin.-Abteilung für Nephrologie), Marion Pollheimer (Lehrstuhl für Pathologie), Dominique Thomas (Goethe Universität Frankfurt).

• Atallah Reham
• Bärnthaler Thomas
• Jandl Katharina
• Lanz Ilse
• Pahernik Svetlana
• Platzer Wolfgang
• Rajesh Rishi
• Red Iris
• Rohrer Kathrin
• Schwanzer Juliana