[in German:] (Wien, 01-07-2015) Die Jury „Researcher of the Month” verleiht die Auszeichnung für den Monat Juli 2015 an Elisa Einwallner aus Anlass der im im Journal „Cell“ erschienenen Arbeit: „Heme Oxygenase-1 Drives Metaflammation and Insulin Resistance in Mouse and Man". Diese Arbeit entstand im Rahmen des PhD Studiums von Elisa Einwallner und Alexander Jais an der Medizinischen Universität Wien in der Arbeitsgruppe von Harald Esterbauer am Klinischen Institut für Labormedizin, Klinische Abteilung für Medizinisch-chemische Labordiagnostik (Leitung: Oswald Wagner).
Nicht alle adipösen PatientInnen sind krank - HO-1 als Schalter für Diabetes
Etwa jede/r Fünfte in Österreich gilt als schwer übergewichtig (adipös), Tendenz steigend. Mehr als drei Viertel der Betroffenen leiden unter schweren Folgeerkrankungen wie zum Beispiel Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Krebs. Umgekehrt gibt es jedoch auch „stoffwechsel-gesunde“ Dicke – je nach Alter und Selektionskriterien sind es bis zu 25 Prozent aller stark Übergewichtigen. Warum manche Adipöse nicht an einer Fettleber oder Typ-2-Diabetes erkranken, ist bisher jedoch noch weitestgehend unerforscht geblieben.
Die Studie konnte nun mit dem Enzym Hämoxygenase-1 (HO-1) einen wichtigen kausalen Mechanismus für die Entwicklung von Adipositas-induzierten Stoffwechselschäden identifizieren. In Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Wolfgang Patsch (PMU Salzburg) wurden in Fett- und Leberbiopsien von kranken Dicken deutlich erhöhte HO-1 Spiegel gefunden. Erhöhte HO-1 Werte waren hochsignifikante Prädiktoren für eine Insulinresistenz, und zwar unabhängig von bekannten Risikofaktoren wie Alter, Geschlecht, Bauchumfang oder der Menge an viszeralem Bauchfett. In weiterführenden Mausstudien zeigte der Verlust von HO-1 in Makrophagen und Leberzellen ausgeprägte positive Effekte. Unter anderem wurde die Entwicklung einer nicht-alkoholischen, Diät-induzierten Fettleber verzögert bzw. komplett verhindert, auch die Leberschädigungen gingen deutlich zurück.
Es zeigte sich, dass HO-1 als starke „Bremse“ die mitochondriale Funktion negativ beeinflusst: Während das Ausschalten von HO-1 zu besser arbeitenden Mitochondrien führt, blockiert eine bei kranken Adipösen anzutreffende chronische, aber auch eine experimentell hervorgerufene akute HO-1 Vermehrung zahlreiche Schlüsselfunktionen in den Mitochondrien. In weiteren Untersuchungen gelang es schließlich zu zeigen, dass die verbesserte mitochondriale Atmung die Funktion des Insulin-Rezeptors positiv beeinflusst und dass HO-1 Verlust auch zahlreiche Schlüsselproteine der Sauerstoffentgiftung robust aktiviert. Damit gelang es in dieser Studie, einen hoch konservierten, kausalen Treiber der Adipositas-assoziierten Folgeerkrankungen zu identifizieren.
Die Forschungsergebnisse könnten maßgeblich dazu beitragen, ungesunde Adipositas in einem frühen Stadium zu erkennen und zu behandeln. Darüber hinaus wird vermutet, dass diese Entdeckung auch ein gesünderes Altern ermöglichen könnte: eine mitochondriale Fehlfunktion und HO-1 Vermehrung wird nämlich nicht nur bei kranken adipösen Personen und Typ-2-Diabetes gefunden, sondern auch bei neurogenerativen Erkrankungen wie Parkinson, Alzheimer, Multipler Sklerose, aber auch Krebs.
Das Projekt wurde unter anderem vom Medizinisch-Wissenschaftlichen Fond des Bürgermeisters der Bundeshauptstadt Wien, dem Förderungspreis der Österreichischen Gesellschaft für Laboratoriumsmedizin und Klinische Chemie sowie der Österreichischen Diabetesgesellschaft gefördert.
Zur Person
Elisa Einwallner befindet sich seit 2009 in Ausbildung zur Labormedizinerin am Klinischen Institut für Labormedizin. Schon während des Medizinstudiums begann sie an der Universitätsklinik für Augenheilkunde und Optometrie wissenschaftlich zu arbeiten. Im Rahmen Ihrer Dissertation an der Klinik für Anästhesie, Allgemeine Intensivmedizin und Schmerztherapie widmete sie sich mit der sonographischen Darstellung des kindlichen Paravertebralraumes. Zu Beginn Ihrer Facharztausbildung am Klinischen Institut für Labormedizin beschäftigte sie sich mit hämatologischen Fragestellungen (Leitung Ilse Schwarzinger). In der Arbeitsgruppe von Harald Esterbauer begann sie schließlich, die Rolle von HO-1 im Stoffwechsel von Maus und Mensch zu entschlüsseln. Zu diesem Zweck absolvierte Elisa Einwallner mit Unterstützung eines Marietta Blau Stipendium auch einen halbjährigen Studienaufenthalt im Labor von Andrew Pospisilik am Max Planck Institut für Immunbiologie und Epigenetik in Freiburg.
Elisa Einwallner wurde mit mehreren Preisen ausgezeichnet. Unter anderem mit dem Preis der sanofi-aventis Stiftung, dem YSA Publikationspreis, sowie dem Förderungspreis der Österreichischen Gesellschaft für Laboratoriumsmedizin und Klinische Chemie (ÖGLMKC).