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"Wer aufmerksam Forschungsberichte oder auch Boulevardmedien liest, wird schon von den Substanzen Resveratrol (enthalten in Rotwein) und Katechinen aus Gr&uuml;ntee gelesen haben. Je nach Seriosit&auml;t der Publikation wird ihnen eine positive Rolle bei Alterungsprozessen zugeschrieben oder sie werden gar als Jungbrunnen gepriesen. Corina Madreiter-Sokolowski, Assistenzprofessorin an der Medizinischen Universit&auml;t Graz, hat das Potenzial der beiden Substanzen als Senolytika bzw. Senomorphika ganz n&uuml;chtern ausgelotet. Senolytika nennt man therapeutische Mittel, die alternde Zellen gezielt absterben lassen, w&auml;hrend Senomorphika die Zellen auf Alterungsprozesse besser vorbereiten.\r\nAls Modellorganismus diente ihr neben einem zellul&auml;ren Alterungsmodell der Fadenwurm Caenorhabditis elegans, der mit dem Menschen den Gro&szlig;teil der funktionellen Proteine und Signalkaskaden gemeinsam hat, vor allem was Alterungsprozesse betrifft. Der Fadenwurm lebt aber nicht 80 Jahre, sondern nur 30 Tage, was Wirkstofftests erheblich beschleunigt. Konkret sah sich die Biochemikerin, die gef&ouml;rdert durch ein Schr&ouml;dinger-Stipendium des Wissenschaftsfonds FWF drei Jahre an der ETH Z&uuml;rich forschte, die Rolle von Mitochondrien als Signalgeber im Alterungsprozess an. Nach ihrer R&uuml;ckkehr aus der Schweiz baute Madreiter-Sokolowski ein Fadenwurm-Labor an der Medizinischen Universit&auml;t Graz auf, wo sie auf die etablierten Ressourcen der Fluoreszenzmikroskopie zur&uuml;ckgreift und diese in der Forschung am Fadenwurm weiterentwickelt.\r\nModellorganismen in der Alterungsforschung\r\nMitochondrien werden plakativ als Kraftwerke der Zelle bezeichnet, weil in diesen Zellorganellen der universelle Energietr&auml;ger ATP (Adenosintriphosphat) regeneriert wird. Sie ver&auml;ndern ihre Aktivit&auml;t jedoch abh&auml;ngig vom Alter der Zelle und der Kalziumzufuhr, wei&szlig; Corina Madreiter-Sokolowski: &bdquo;Zum einen liefern Mitochondrien mithilfe von Kalzium die Energie f&uuml;r quicklebendige Zellen, andererseits exekutieren sie auch den Zelltod, wenn der Kalziumgehalt im Rahmen der Zellalterung ansteigt.&ldquo; W&auml;hrend der Arbeit an ihrer Dissertation in Graz entwickelte die Biochemikerin ein Zellkultur-Modell, in dem sich die Kalziumbalance und die beteiligten Prozesse in den Mitochondrien genauer untersuchen lassen. F&uuml;r ihre Postdoc-Zeit wechselte sie als Schr&ouml;dinger-Stipendiatin an die ETH-Z&uuml;rich, wo sie ihr Methodenset mit dem Modellorganismus Caenorhabditis elegans erg&auml;nzte. Der Vorteil des Fadenwurms liegt neben dem vergleichsweise flotten Alterungsprozess auch in seiner Transparenz. Man kann unter dem Mikroskop den einen Millimeter langen Wurm und darin enthaltene markierte Proteine bei der Arbeit beobachten.\r\nKalziumbalance im Zellkraftwerk\r\nIn Kooperation mit der Medizinischen Universit&auml;t Graz gelang der Nachweis, dass Mitochondrien im Alter n&auml;her an das Endoplasmatische Retikulum (ER), ein anderes Zellorganell, heranr&uuml;cken und st&auml;rker interagieren. Das ER faltet Proteine zum Einsatz in der Zelle, ist aber auch der gr&ouml;&szlig;te intrazellul&auml;re Kalziumspeicher. Kalzium treibt als Botenstoff den Stoffwechsel im Zellkraftwerk an, damit genug von dem Energietr&auml;ger ATP hergestellt wird. F&uuml;r alternde Zellen kann die N&auml;he zwischen ER und Mitochondrien aber auch gef&auml;hrlich werden. &bdquo;Resveratrol, ein Inhaltsstoff des Rotweins, erh&ouml;ht die Kalziumaufnahme der Mitochondrien, was die alten Zellen in den Zelltod treibt&ldquo;, best&auml;tigt die Forscherin. Es wirke daher als Senolytikum, sodass alternde Zellen, wenn sie noch mehr Kalzium aufnehmen, gezielt absterben.\r\nWarum ist es wichtig, dass alte Zellen absterben? Sie sch&auml;digen ihr Umfeld durch Entz&uuml;ndungsprozesse und geben vermehrt Sauerstoffradikale ab. &bdquo;Besser altern mit Rotwein&ldquo; klingt nach einem angenehmen Lebensabend. Mit ihren Ratschl&auml;gen ist Madreiter-Sokolowski aber noch zur&uuml;ckhaltend. &bdquo;Viel Rotwein trinken f&uuml;hrt wohl eher zu Leberzirrhose als zur Lebensverl&auml;ngerung&ldquo;, scherzt die Forscherin. Es werde aber mit Nachdruck daran geforscht, Substanzen mit &auml;hnlichem Wirkmechanismus tats&auml;chlich zur Anwendung am Menschen zu bringen.\r\nRegulierung der Sauerstoffradikale\r\nWas hat es nun mit dem Gr&uuml;ntee als Jungbrunnen auf sich? An der ETH Z&uuml;rich konnte die Nachwuchsforscherin in diesem Zusammenhang das volle Potenzial der Sauerstoffradikale erforschen. Radikale haben einen schlechten Ruf, weil sie DNA, RNA, Proteine und Fette angreifen. Andererseits entstehen sie regul&auml;r in den Mitochondrien im Rahmen der ATP-Produktion und sind in geringer Dosis essenzielle Signalmolek&uuml;le: &bdquo;Wenn wir kurzzeitig mittels Inhaltsstoffen aus dem Gr&uuml;ntee das Level an Sauerstoffradikalen durch Ver&auml;nderung der mitochondrialen Prozesse im Wurm erh&ouml;hen, wird der ganze Organismus auf deren Abwehr trainiert, &auml;hnlich wie bei einer Impfung. Proteine, die Radikale abbauen, werden so zeitgerecht hochreguliert.&ldquo; Tats&auml;chlich zeigten sich Fadenw&uuml;rmer mittleren Alters, denen Gr&uuml;ntee-Katechine verabreicht wurden, im Alter fitter als ihre Artgenossen.\r\nF&uuml;r Dosis-Empfehlungen ist es aber noch zu fr&uuml;h. F&uuml;r die Wirkstoffstudien an den W&uuml;rmern musste sich das Team langsam an die richtige Dosis herantasten. Zudem ist die Bioverf&uuml;gbarkeit der untersuchten Pflanzeninhaltsstoffe niedrig. Es kommt also wenig Wirkstoff tats&auml;chlich am Zielort an. Basierend auf ihren Forschungsergebnissen sucht Madreiter-Sokolowski nun mit ihrer eigenen Forschungsgruppe an der Medizinischen Universit&auml;t Graz nach neuen Substanzen, welche die beschriebenen lebensverl&auml;ngernden Mechanismen noch besser aktivieren k&ouml;nnen. Erstmals kann mit Forschungsergebnissen nun aber belegt werden, was landl&auml;ufig diskutiert wurde und als beliebtes Nahrungserg&auml;nzungsmittel in der Hoffnung auf ein langes Leben zirkuliert.\r\n\r\nZur Person\r\nCorina Madreiter-Sokolowski studierte Pharmazie an der Universit&auml;t Graz und forschte in ihrer Postdoc-Zeit mit einem Schr&ouml;dinger-Stipendium des Wissenschaftsfonds FWF im Labor von Michael Ristow am Department of Health Sciences and Technology der ETH Z&uuml;rich sowie bei Wolfgang Graier am Gottfried Schatz Forschungszentrum der Medizinischen Universit&auml;t Graz. Seit Dezember 2020 ist sie Assistenzprofessorin f&uuml;r Molekularbiologie und Biochemie an der Medizinischen Universit&auml;t Graz. F&uuml;r ihre Leistungen erhielt die Forscherin im Mai 2022 den Elisabeth-Lutz-Preis, den h&ouml;chstdotieren Nachwuchspreis der &Ouml;sterreichischen Akademie der Wissenschaften.\r\n\r\nPublikationen\r\nTawfik I., Gottschalk B., Jarc A., Bresilla D. et al.: T3-induced enhancement of mitochondrial Ca2+ uptake as a boost for mitochondrial metabolism, in: Free Radical Biology and Medicine Vol. 181, 2022\r\nMadreiter-Sokolowski CT, Gottschalk B., Sokolowski AA, Malli R., Graier W.F.: Dynamic Control of Mitochondrial Ca2+ Levels as a Survival Strategy of Cancer Cells, in: Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2021\r\nTian J., Geiss C., Zarse K., Madreiter-Sokolowski CT, Ristow M.: Green tea catechins EGCG and ECG enhance the fitness and lifespan of Caenorhabditis elegans by complex I inhibition, in: Aging, Vol. 13, 2021"
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