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Institutsleiter Univ.-Prof. Ludwig Aigner
Wissenschafterin Simone Lange im Labor
Lange Nacht der Forschung 2016 unter Beteiligung des Instituts für Molekulare Regenerative Medizin
Prof. Ludwig Aigner mit Prof. Anthony Windebank von der Mayo Clinic in Rochester/Minnesota (USA)

Institut für Molekulare Regenerative Medizin

Vorstand: Univ.-Prof. Dr. Ludwig Aigner


Gesund alt werden ist das Hauptanliegen unserer zunehmend älter werdenden Gesellschaft und eine der größten aktuellen Herausforderungen für die biomedizinische Forschung. Mit zunehmendem Alter steigt das Risiko für neurodegenerative Erkrankungen rasant an. Im Alter von 90 Jahren hat bereits jeder Zweite ein Demenzerkrankung. Neurodegenerative Erkrankungen wie die Demenz sind derzeit nicht heilbar. Wir vom Institut für Molekulare Regenerative Medizin setzen auf die endogenen Regenerationsprozesse des Gehirns, also auf seine Selbstheilungskraft. Wir wissen, dass das Gehirn neue Nervenzellen auch bis ins hohe Alter hinein generiert. Diese neuen Nervenzellen sind für Lern- und Gedächtnisvorgänge essenziell und für die Spontanheilung, zum Beispiel nach Schlaganfall, von entscheidender Bedeutung. 

Wir erforschen die zellulären und molekularen Regenerationsprozesse des erkrankten Gehirns und entwickeln daraus neue pharmakologische Ansätze zur Medikamentenentwicklung für Demenz, Parkinson, Amyotrophe Lateralsklerose, sowie für die Querschnittlähmung. In jüngsten Arbeiten konnten wir durch eine medikamentöse Behandlung das demente Gehirn tatsächlich strukturell und funktionell so verjüngen, dass dadurch die Lern- und Gedächtnisleistungen wieder komplett hergestellt werden konnten.


Abbildung 1. Regenerative Medizin für ZNS Erkrankungen

Mission

Das Institut für Molekulare Regenerative Medizin wurde im November 2008 – durch Landeshauptfrau Gabi Burgstaller im Rahmen einer Stiftungsprofessur – gegründet.

Unsere Forschung fokussiert auf stammzellbasierter Gehirnregeneration und den Plastizitäts-Mechanismen, speziell im Hinblick auf Alterung, Neurodegeneration und demyelinisierende Krankheiten. Unser Ziel ist es, neue Neuronen für das Zentralnervensystem zu generieren, welche sich funktionell integrieren oder existierende neuronale Schaltkreise so zu modulieren, dass dem altersbedingten oder durch eine neurodegenerative Erkrankung hervorgerufenen Nervenzellverlust entgegen gewirkt wird. Neben der Neubildung von Nervenzellen wollen wir auch deren Funktion wiederherstellen, beispielsweise, indem das beschädigte Myelin mit neuen Oligodendrozyten "repariert" wird. Um neue Therapiemöglichkeiten zur besseren Regeneration des Nervensystems zu finden, untersuchen wir intensiv Signalmoleküle und Mechanismen, welche die Neurogenese beeinflussen und entwickeln Strategien, um die schädlichen Prozesse zu hemmen.

Zusätzlich zu unserer wissenschaftlichen Tätigkeit wollen wir den Forschungsschwerpunkt "Regenerative Medizin" als fixen Bestandteil innerhalb unserer Universität und in der Forschungslandschaft Salzburg etablieren. Ein Meilenstein ist die Gründung des "Querschnitt- und Geweberegenerationszentrums Salzburg"  (SCI-TReCS) innerhalb der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität. Die Etablierung neuer Forschungsmethoden, die Koordination und Vernetzung der Forschungsgruppen – immer in Hinblick auf das größtmögliche Wohl der Patienten – ist und bleibt unser vorrangiges Anliegen. Für jedwede Unterstützung, die wir bei der Verfolgung unserer Ziele erhalten haben – sei es nun öffentlicher, privater, geschäftlicher oder persönlicher Natur – bedanken wir uns herzlich! 

Forschung

Überblick

Im Vordergrund unserer Forschung steht die Regeneration des Gehirns und des Rückenmarks. Wir erforschen die zentralen Regenerationsmechanismen und entwickeln daraus molekulare (pharmakoloigische) sowohl zelluläre Therapien.

Das Interesse an adulten Stammzellen und der adulten Neurogenese ist drastisch gestiegen, nachdem diese auch im adulten humanen Hippocampus und Bulbus olfaktorius entdeckt wurde (Erikkson et al., 1998; Curtis et al., 2007). Somit könnte die kontinuierliche Bildung neuer Nervenzellen, die sich auf die Regionen der adulten Neurogenese beschränkt, eine entscheidende Rolle bei regenerativen und kognitiven Prozessen spielen.

Unsere Arbeit konzentriert sich:

  • auf die molekulare Regulation der Neubildung von Nervenzellen (Neurogenese), im Besonderen unter pathologischen Bedingungen, da die Neurogenese bei vielen ZNS-Erkrankungen beeinträchtigt ist. Hier sind die Ziele neue Moleküle zu identifizieren, welche die Neurogenese beeinträchtigen und die Wirkung dieser Moleküle hemmen, um die Stammzellaktivität und die Neurogenese wiederherzustellen. Gleichzeitig identifizieren wir Moleküle, die die Neurogenese fördern. Zukünftige Anwendungen sehen wir in der Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen wie der Alzheimer und Parkinson Erkrankung und Chorea Huntington, bei akuten Läsionen wie z.B. Schlaganfall, aber auch in der Behandlung psychiatrischer Erkrankungen wie Depression.

  • Wir untersuchen die Kommunikation zwischen aus dem Knochenmark gewonnenen mesenchymalen Stammzellen (MSCs) und neuralen Stammzellen (NSCs), da wir kürzlich zeigen konnten, dass MSCs die Differenzierung von NSCs Richtung Oligodrendrozyten induzieren und fördern. Das Ziel ist MSCs für zukünftige Therapien demyelinisierender Krankheiten wie Multiple Sklerose einzusetzen.

  • Jede Art der zukünftigen Stammzell- und Neurogenese-basierten Therapien braucht die Möglichkeit, diese am lebenden Tier oder Mensch zu beobachten. Da derzeit noch keine adäquate Methode existiert, entwickeln wir Imaging-Techniken für die Visualisierung der Neurogenese.


Forschungsschwerpunkte

  • Demyelinisierende Erkrankungen des Zentralnervensystems und Remyelinisierung
    Leiter: Francisco Rivera

  • Aging und Neurodegenerative Erkrankungen
    Leiterin: Julia Marschallinger

  • Systemische Entzündung und Neuroinflammation
    Leiterin: Barbara Klein

  • Neuronale Kommunikation
    Leiter: Sebastian Illes

Forschungsprojekte

Demyelinisierende Erkrankungen des Zentralnervensystems und Remyelinisierung

Im Forschungsschwerpunkt Demyelinisierende Erkrankungen des Zentralnervensystems und Remyelinisierung fokussieren wir auf molekulare und zelluläre Therapieentwicklungen bei der Multiplen Sklerose mit folgenden Projekten:

  • Mesenchymale Stammzellen und Remyelinisierung (Francisco Rivera, in enger Kooperation mit Eva Rohde, Tranfusionsmedizin, und mit Eugen Trinka, Neurologie)

  • Die vaskuläre Nische des Zentralnervensystems im Zentrum der ZNS Regenration (Francisco Rivera und Simona Lange, in Zusammenarbeit mit Cambridge, UK, und mit Karolinska, Stockholm)


Aging und Neurodegenerative Erkrankungen

Im Bereich Aging und Neurodegenerative Erkrankungen ist es unser Ziel, die Regenerationsfähigkeit des Gehirns zu reaktivieren. Im Fokus stehen folgende Projekte:

  • Die Rolle von TGF-beta bei Neurodegenerativen Erkrankungen und TGF-beta-Blockade als therapeutischer Ansatz für Amyotrophe Lateralsklerose und Querschnittlähmung (Ludwig Aigner und Julia Marschallinger, in Zusammenarbeit mit Ulrich Bogdahn, Universität Regensburg, und Mahesh Kandasamy, Bharathidasan University, Indien)

  • Die Rolle von Leukotrienen bei Neurodegenerativen Erkrankungen und Leukotrien-Blockade als therapeutischer Ansatz bei Demenzen und Parkinson Erkrankung (Julia Marschallinger, in Zusammenarbeit mit Maria Pia Abbracchio, Universität Mailand, Eliezer Masliah, University of California Sand Diego, Tony Wyss-Coray, Stanford University)

  • Zelluläre Plastizität bei der Alzheimer Erkrankung: Mechanismen und Grundlage für Zelltherapie (Michael Unger und Julia Marschallinger, in Zusammenarbeit mit Michael Heneka, Universität Bonn, Annemie van der Linden, Universität Antwerpen, Eliezer Masliah, University of California Sand Diego)

Ein gemeinsames Bindeglied zwischen Degeneration und Regeneration im Gehirn und Rückenmark stellt die Neuroinflammation, insbesondere die Mikroglia, dar. Diese Zellen erscheinen in unterschiedlichen Aktivitäten, tragen also insofern zur Degeneration, aber auch zur Regeneration bei. Folgende Projekte stehen im Vordergrund:

  • Die Aufklärung der Identität verschiedener Mikroglia und die Entwicklung neuer Mirkoglia-Marker (Barbara Klein, Heike Mrowetz, in Kooperation mit INMIND Konsortium)

  • Die Neuroinflammation bei Allergischen Reaktionen – ein Bindeglied zu Gehirnalterung (Barbara Klein, in Zusammenarbeit mit Josef Thalhamer und Richard Weiss, PLUS Salzburg)

Wir untersuchen neuronale Kommunikation auf zellulärer- und Netzwerkebene. Dabie entdecken wir zum einen neue zelluläre Quellen der Regeneration im Zentralnervensystem, zum anderen untersuchen wir, wie systemische Faktoren aus dem Blut und dem Liquor (der zerebrospinalen Flüssigkeit) die Nervenzellaktivität beeinflussen.

  • Unreife Zellen als neue Quelle der ZNS-Regeneration (Richard König, in Zusammenarbeit mit Sébastien Couillard-Després, Experimentelle Neuroregeneration)
  • Effekte von systemischen Faktoren auf die neuronale Netzwerkaktivität (Sebastian Illes, in Zusammenarbeit mit Eric Hanse und Henrik Zetterberg, Götheborg).

Lehre

Lehre im Studium der Humanmedizin

Im ersten Studienjahr des Humanmedizinstudiums lehren wir die Molekulargenetik im Zusammenhang genetischer Erkrankungen. Zugleich bereiten wir die Studierenden im "Basic Lab Kurs“ auf ihr Forschungstrimester im 4. Studienjahr vor.


Postgraduelle Doktoratsstudiengänge

In den Doktoratsstudiengängen Molekulare Medizin und Medizinische Wissenschaft bringen wir den Studierenden unsere Erkenntnisse zur Regenerativen Medizin nahe. 


Master- und Ph.D.-Studierende der Paris Lodron Universität Salzburg

In Forschungsprojekten betreuen wir regelmäßig mehrere Master- und Ph.D.-Studenten der Paris-Lodron-Universität.

Team und Kontakt

Univ.-Prof. Dr. Ludwig Aigner
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Molekulare Regenerative Medizin

Vorstand

Tel.: +43 662 2420-80800
Mobil: +43 699 14420010
E-Mail: ludwig.aigner@pmu.ac.at
Publikationen
Mag. Gabriele Steinkogler-Scherzer, CMC
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Molekulare Regenerative Medizin

Assistentin des Vorstandes 

Tel.: +43 662 2420-80801
E-Mail: gabriele.steinkogler@pmu.ac.at
Priv.-Doz. Dr. Francisco J. Rivera Gomez-Barris
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Molekulare Regenerative Medizin

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Tel.: +43 662 2420-80810
E-Mail: francisco.rivera@pmu.ac.at
Publikationen
Dr. Julia Marschallinger
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Molekulare Regenerative Medizin

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Tel.: +43 662 2420-80811
E-Mail: j.marschallinger@pmu.ac.at
Publikationen
Dr. Barbara Klein
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Molekulare Regenerative Medizin

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Tel.: +43 662 2420-80806
E-Mail: barbara.klein@pmu.ac.at
Publikationen
Richard König, MSc
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Molekulare Regenerative Medizin

Berater


Publikationen
Mag. Tanja Furtner
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Molekulare Regenerative Medizin

Wissenschaftliche Mitarbeiterin (dzt. in Karenz)

Tel.: +43 662 2420-80804
E-Mail: tanja.furtner@pmu.ac.at
Publikationen
Heike Mrowetz, MSc
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Molekulare Regenerative Medizin

Technische Assistentin

Tel.: +43 662 2420-80810
E-Mail: heike.mrowetz@pmu.ac.at
Publikationen
Michael Unger, MSc
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Molekulare Regenerative Medizin

Ph.D. Student

Tel.: +43 662 2420-80811
E-Mail: michael.unger@pmu.ac.at
Publikationen
Barbara Altendorfer, MSc
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Molekulare Regenerative Medizin

Technische Assistentin

Tel.: +43 662 2420-80810
E-Mail: barbara.altendorfer@pmu.ac.at
Publikationen
Dr. med. univ. Lukas Grassner
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Molekulare und Regenerative Medizin

Ph.D. Student

Tel.: +43 662 2420-80810
E-Mail: lukas.grassner@stud.pmu.ac.at
Publikationen
Miriam Sophie Holztrattner, BSc
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Molekulare Regenerative Medizin

Masterstudentin

Tel.: +43 662 2420-80810
E-Mail: miriam.holztrattner@pmu.ac.at