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Medizin Uni Innsbruck koordiniert zwei neue FWF-Forschungsgruppen

Mit der standortunabhängigen Vernetzung von inter- oder multidisziplinären Teams aus drei bis fünf Forschenden – Forschungsgruppen (FG) – hat der Österreichische Wissenschaftsfonds FWF eine neue Förderschiene eröffnet. Auf Anhieb waren dabei in der dritten Ausschreibungsrunde gleich zwei an der Medizinischen Universität Innsbruck koordinierte Projekte erfolgreich.

„Mit einem mehrstufigen Bewerbungsprozess und einer Bewilligungsquote von 9,4 Prozent ist die neue Förderschiene eines der kompetitivsten Programme des FWF“, betont Christine Bandtlow, die sich als Vizerektorin für Forschung und Internationales besonders über die neu eingeworbenen Drittmittel freut. In der letzten FWF-Kuratoriumssitzung des Jahres 2021 vom 22. und 23. November 2021 wurden unter 31 Einreichungen insgesamt drei Forschungsgruppen aufgrund ihrer exzellenten wissenschaftlichen Qualität bewilligt. Zwei der Projekte werden von der Medizinischen Universität Innsbruck koordiniert, sind mit einem Gesamtvolumen von jeweils 1,5 Millionen Euro hoch dotiert und werden von Francesco Ferraguti, Direktor des Instituts für Pharmakologie und Markus Keller, Biochemiker und Arbeitsgruppenleiter am Institut für Humangenetik, koordiniert.

FG 15: „Pathomechanismus von oxidativen Membranlipid-Schädigungen“

BU: v.l.: Timon Adolph, Katrin Watschinger, Markus Keller, Judith Hagenbuchner und Lukas Neumann.

Das Hauptinteresse der neuen Forschungsgruppe um Koordinator Markus Keller liegt darin, das Verständnis der Mechanismen und Auswirkungen oxidativer Schädigungen von Membranlipiden zu verbessern und so zur Aufklärung von Pathomechanismen einer Vielzahl von Erkrankungen beizutragen. Von der Medizinischen Universität Innsbruck gehören neben dem analytischen Chemiker Markus Keller (Institut für Humangenetik) außerdem der Gastroenterologe Timon Adolph (Univ.-Klinik für Innere Medizin I, erst kürzlich mit dem ERC Starting Grant ausgezeichnet), die Biologin Judith Hagenbuchner (Universitätsklinik für Pädiatrie II) und die Biochemikerin Katrin Watschinger (Institut für Biologische Chemie) an, von der Leopold-Franzens-Universität Innsbruck ist der Mathematiker Lukas Neumann (Institut für Grundlagen der Technischen Wissenschaften) mit an Board.

„In diesem Projekt kombinieren wir gemeinsam fortgeschrittene, multidisziplinäre Expertise in Medizin, Biochemie, Systembiologie, analytischer Chemie und angewandter Mathematik. Wir sind in fünf Instituten verschiedener Fachbereiche der Medizinischen Universität Innsbruck (Biozentrum, Genetik und Pharmakologie, Universitätsklinikum Innsbruck) und der Universität Innsbruck (Angewandte Mathematik) angesiedelt“, erklärt Koordinator Markus Keller die günstige Ausgangslage des Forschungsvorhabens, in dem die oxidative Schädigung von Membranlipiden als Ursache und Treiber einer Reihe von monogenen und multifaktoriellen Erkrankungen im Fokus steht. Dazu zählen beispielsweise seltene Erbkrankheiten wie Defekte der langkettigen Fettsäure-β-Oxidation, aber auch entzündliche Darmerkrankungen sowie Lipidperoxidation im Rahmen von Ferroptose (neu entdeckte Form des Zellsterbens, die an zahlreichen krankheitsfördernden Prozessen beteiligt ist). Obwohl das Zusammenspiel solcher schädigenden Faktoren mit den vorhandenen Membranlipid-Reparatursystemen von größter Bedeutung ist, werden diese Prozesse bisher nur oberflächlich verstanden. Die Aufklärung der zugrundeliegenden Pathomechanismen ist Ziel dieses Projekts. Die Gruppe wird mit Hilfe integrativer Datenanalysestrategien neuartige analytische und mathematische Modellierungsstrategien mit innovativen Ansätzen kombinieren, um die PatientInnen bezogene Relevanz der verwendeten Modellsysteme zu erhöhen.

FG 18: „Neurobiologie der Angst bei Autismus-Spektrum-Störungen“

BU: v.l.: Francesco Ferraguti, Gaia Novarino (Foto: Peter Rigaud) und Nicolas Singewald.

Dieses vom FWF geförderte Forschungsgruppen (FG) Projekt stellt das erste Forschungsprojekt dar, das sich mit Ursachen und kausalen Erklärungen für Angst bei Autismus-Spektrum-Störungen (ASD, Autism Spectrum Disorder) befasst. „Die Aufklärung von neurobiologischen Korrelaten und der molekularen Grundlagen von ‚allgemeiner‘ und/oder ‚autismusassoziierter‘ Angst steht im Fokus. Mit den von uns generierten Daten können wir neue Wege für die Entwicklung gezielter therapeutischer Strategien für Angstzustände bei ASD aufzeigen“, beschreibt Koordinator Ferraguti das Ziel des Projekts, das drei Forschungsgruppen mit unterschiedlichem, aber komplementärem Know-How und modernsten Methoden zusammenbringt. Neben Ferraguti sind Nicolas Singewald vom Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Universität Innsbruck und Gaia Novarino vom Institute of Science and Technology Austria (ISTA) in Klosterneuburg beteiligt.

Aufgrund dieser sehr hohen Komorbidität und der erheblichen klinischen Auswirkungen, die Angstsymptome auf Personen mit ASD haben, ist ein besseres Verständnis der ursächlichen Mechanismen von ASD-assoziierter Angst von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung maßgeschneiderter und effektiverer therapeutischer Interventionen.

Stand der Wissenschaft ist, dass eine abweichende funktionelle Konnektivität zwischen großen Gehirnnetzwerken wie dem Salience Network (SN) und dem Default Mode Netzwerk (DMN) zu jenen Anomalien zählt, die sowohl bei ASD- als auch bei AngststörungspatientInnen beobachtet werden. Netzwerk-Hubs des SN, wie der Inselkortex (IC), könnten somit eine domänenübergreifende Funktion haben, die, wenn sie gestört wird, verschiedene klinische Manifestationen hervorruft, abhängig von betroffenen neuronalen Subpopulationen oder Schaltungsmotiven. „Unsere vorläufigen Daten zeigen, dass Interneurone, die IC VIP (vasoaktives intestinales Polypeptid) exprimieren, eine grundlegende Rolle beim Detektieren und Gating sensorischer Reize spielen, um das Verhalten adaptiv zu formen. Wir gehen daher davon aus, dass eine atypische IC-Funktion einen zentralen Faktor der funktionellen Beeinträchtigungen darstellt, die sich als Angst- und ASD-Kernsymptome manifestieren“, so Ferraguti zur Forschungshypothese.

(22.02.2022, Text: red/D. Heidegger, Fotos: privat, Peter Rigaud)

Links:

FWF-Förderprogramm Forschungsgruppen
https://www.fwf.ac.at/de/forschungsfoerderung/fwf-programme/forschungsgruppen

Pressemeldung des FWF
https://www.fwf.ac.at/de/news-presse/news/nachricht/nid/20211202-0