Otto Loewi Forschungszentrum

Forschungsschwerpunkt Chronische Atemwegs- und Lungenerkrankungen

Teamleiterin: Grazyna Kwapiszewska

Fokus: Der pulmonale Gefäßumbau hat eine multifaktorielle Pathobiologie, die durch Veränderungen im Endothel, in den glatten Muskelzellen und in der Adventitia gekennzeichnet ist. Diese pathologischen Veränderungen führen zu einem Umbau des Lungenkreislaufs und einer massiven Veränderung des Lumens in kleinen und mittelgroßen Lungenarterien. Eine Beteiligung der Lungengefäße findet sich nicht nur bei der pulmonalen arteriellen Hypertonie (PAH), sondern auch bei chronischen Lungenerkrankungen wie der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) und der Lungenfibrose (PF). Wenn sie auftritt, verschlechtert sie das Outcome der Patienten, was die Bedeutung des Gefäßsystems bei diesen Erkrankungen unterstreicht. Bis heute sind die Ursachen und Folgen der endothelialen und vaskulären Beteiligung, insbesondere bei den verschiedenen Formen der Lungenfibrose, nur unzureichend verstanden. Das Ziel dieser Forschungsgruppe ist es, die Rolle der pulmonalen Gefäßstruktur/Endothelzellen bei der Lungenfibrose zu entschlüsseln, insbesondere im Hinblick auf abnormale Zellinteraktionen, Hyperinflammation, Störungen der Gefäßbarriere und eine veränderte Zusammensetzung der Basalmembran.

Vernetzung: Grazyna Kwapiszewska ist auch Professorin am Institut für Lungengesundheit, Gießen, Deutschland. Die Gruppe arbeitet sehr eng mit präklinischen (Akos Heinemann - Lehrstuhl für Pharmakologie, Dagmar Kolb - Core Facility Ultrastructure Analysis) und Klinischen Abteilungen (Gabor Kovacs, Nikolaus Kneidinger - Klinische Abteilung für Pneumologie, Jörg Lindenmann - Klinische Abteilung für Thorax- und hyperbare Chirurgie) zusammen. Die internationalen Kooperationen sind gekennzeichnet durch herausragende Publikationen mit Universitäten wie Stanford, Harvard, Denver Colorado, Charite Berlin und der Universität Lund.

Projekte

Zusammenspiel von Entzündungszellen und Basalmembrankomponenten bei der Entstehung von PH

  • Die extrazelluläre Matrix (ECM) hat sich zunehmend als ein aktiver Treiber der Krankheitsprogression herausgestellt. Wir haben gezeigt, dass Basalmembrankomponenten bei verschiedenen Formen pulmonaler Gefäßerkrankungen unterschiedlich reguliert werden. Hier werden wir untersuchen, wie die Störung der Basalmembran-Homöostase Immunzellen beeinflusst und dadurch pulmonale Erkrankungen verursachen oder verschlimmern kann. Unser Ziel ist es auch, zu untersuchen, wie aktive ECM-abgeleitete Fragmente, sogenannte Matrikine, die vaskuläre Dysfunktion und Lungenerkrankungen weiter vorantreiben.
  • Laufzeit: 2021 - 2025
  • Gefördert durch: Land Steiermark / FWF DOC 129, RespImmun
  • Projektpartner*innen: Liliana Schaefer (Johann Wolfgang-Goethe-Universität Frankfurt am Main, Deutschland), Karin Tran Lundmark (Lund University, Schweden), Malgorzata Wygrecka (Justus-Liebig-Universität Giessen und Marburg-Lung-Center, Deutschland), Dagmar Kolb (Gottfried Schatz Research Center, Medizinische Universität Graz)

Endothelzellen bei interstitiellen Lungenerkrankungen

  • Zelluläre Heterogenität mit ihrer funktionellen Spezialisierung und Koordination sind Schlüsseldeterminanten für eine normale vaskuläre und parenchymale Lungenfunktion. Wir haben bereits berichtet, dass Endothelzellen ihre Barrierefunktion und Aktivierungseigenschaften während des Lungenumbaus im Zusammenhang mit der Entstehung von Lungenfibrose verändern. Wir möchten weiterhin erforschen, wie und welche Faktoren, die von Endothelzellen stammen, Lungenerkrankungen beeinflussen können.
  • Laufzeit: 2019 - 2026
  • Gefördert durch: Medizinische Universität Graz
  • Projektpartner*innen: Martin Kolb (McMaster University, Kanada), Jonas Schupp (Hannover Medical School, Deutschland), Marek Bartkuhn (Justus-Liebig-Universität Giessen, Deutschland)

Cathepsin-C-Hemmung bei pulmonaler Hypertonie

  • Die Rolle des Immunsystems bei der Entstehung der pulmonalen arteriellen Hypertonie (PAH) wird derzeit untersucht. Die Forschung hat gezeigt, dass bestimmte Immunzellen Enzyme freisetzen, die das Gewebe schädigen und eine anhaltende Entzündung in der Lunge verursachen können. In unseren Studien haben wir festgestellt, dass ein Protein namens Cathepsin C (CtsC), das diese potenziell schädlichen Enzyme aktiviert, im Lungengewebe und in den Blutgefäßen von PAH-Patienten erhöht ist. Ziel dieser Studie ist es, zu verstehen, wie CtsC zur Entstehung von PAH beiträgt und ob die Blockade seiner Aktivität einen neuen Weg zur Behandlung dieser Erkrankung eröffnen könnte.
  • Laufzeit: 2025 - 2028
  • Gefördert durch: FWF PAT5277424
  • Projektpartner*innen: Malgorzata Wygrecka (Justus-Liebig-Universität Gießen, Deutschland) Brice Korkmaz (INSERM, Frankreich), Marcin Sienczyk (Wroclaw University of Technology, Polen), Marko Novinec (Universität Ljubljana, Slowenien)

Kollagen-Fingerprinting zur Stratifizierung von PH-Patient*innen

  • Chronische Lungenerkrankungen wie Lungenfibrose und COPD werden häufig durch eine pulmonale Hypertonie erschwert. Im Mittelpunkt steht der krankheitsbedingte Umbau der Lungengefäße, bei dem charakteristische Fragmente bestimmter Kollagene entstehen. Wir untersuchen, ob diese im Blut nachweisbaren Fragmente als zuverlässige Marker der Erkrankung dienen können. 
  • Laufzeit: 2026 - 2029

  • Gefördert durch: FWF Grant-DOI 10.55776/KLP3022825 

  • Projektpartner*innen: Claudia Staab Weijnitz (University of Colorado Denver - Anschutz Medical Campus, USA), Gabor Kovacs (Klinische Abteilung für Pneumologie, Medizinische Universität Graz), Khodr Tello (Justus-Liebig-Universität Gießen und Northwestern Hospital Frankfurt, Deutschland), Leigh Marsh (Otto Loewi Forschungszentrum, Medizinische Universität Graz) and Jochen Wilhelm (Justus-Liebig-Universität Gießen, Deutschland).

Mechanistische Untersuchung der Cathepsin-C-abhängigen neutrophilen Proteolyse bei pulmonal-arterieller Hypertonie

  • Dieses Projekt richtet sich auf Cathepsin C (CatC), den Hauptschalter zur Aktivierung mehrerer neutrophiler Proteasen, um zu prüfen, ob dessen Hemmung neutrophilenvermittelte Schäden eindämmt. Mittels CRISPR/Cas9 werden CatC-defiziente humane Neutrophile erzeugt und in Kokulturen mit primären humanen arteriellen Zellen sowie in humanen Lungenschnitten untersucht. Die Ergebnisse sollen die Rolle der neutrophilen Proteaseaktivierung als Treiber der vaskulären Pathologie bei PAH belegen.
  • Laufzeit: 2026 – 2027 

  • Gefördert durch: Land Steiermark (Grant: Unkonventionelle Forschung (UFO) 2026 (PN 5021) / PI: I. Borek)

  • Projektpartner*innen: Herbert Strobl (Lehrstuhl für Immunologie, Medizinische Universität Graz, Österreich), Jörg Lindenmann (Universitätsklinik für Chirurgie, Medizinische Universität Graz, Österreich) und Marko Novinec (Universität Ljubljana, Slowenien).

Der Einfluss des Darmmikrobioms auf die Entwicklung interstitieller Lungenerkrankungen bei systemischer Sklerose

  • Systemische Sklerose ist eine Autoimmunerkrankung bei der Gefäßschädigung und Fibrose der Lunge lebensbedrohlich werden kann. Dieses Projekt untersucht Veränderungen des Darmmikrobioms und seiner Stoffwechselprodukte und wie diese Entzündungen anheizen, die Funktion von Gefäßzellen stören und somit zur Lungenfibrose beitragen. In einem Modell sollen das Mikrobiom und seine Metabolite charakterisiert und erforscht werden, wie die Kommunikation zwischen Gefäß- und Immunzellen dadurch beeinflusst wird. 
  • Laufzeit: 2026 – 2027 

  • Gefördert durch: Land Steiermark (Grant: Unkonventionelle Forschung (UFO) 2026 (PN 5020) / PI: A. Birnhuber)

  • Projektpartner*innen: Christine Moissl-Eichinger (Diagnostik- und Forschungsinstitut für Hygiene, Mikrobiologie und Umweltmedizin, Medizinische Universität Graz, Österreich) und Tobias Madl (Lehrstuhl für Medizinische Chemie, Medizinische Universität Graz, Österreich).

Otto Loewi Forschungszentrum

Assoz. Prof.in Priv.-Doz.in Dr.in
Grazyna Kwapiszewska-Marsh  
T: +43 316 385 72057

Team

Alumni

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