Por­trät Corina Madrei­ter-Soko­low­ski: Geheim­nis des Gleichgewichts

16.08.2022 | Politik

Wie bringt man die Wirk­stoffe von Grün­tee und Rot­wein so in die Zelle, dass sie deren Alte­rung effek­tiv ver­lang­sa­men? Kann man das Altern auch in Zeit­lupe ablau­fen las­sen? Für ihre For­schung dazu erhielt Corina Madrei­ter-­So­ko­low­ski kürz­lich den Elisabeth-Lutz-Preis.

Ursula Scholz

Kann man das Altern auch in Zeit­lupe ablau­fen las­sen? Das ist eine der Fra­gen, mit denen sich Ass. Prof. Corina Madrei­ter­-Soko­low­ski von der For­schungs­gruppe am Gott­fried Schatz For­schungs­zen­trum der Medi­zi­ni­schen Uni­ver­si­tät Graz befasst. Sie forscht am mito­chon­dria­len Ener­gie­haus­halt und zeigt im Zell­mo­dell und am Faden­wurm Cae­nor­hab­di­tis ele­gans, wie Res­ver­a­t­rol aus Rot­wein und Kate­chine aus Grün­tee in die Zell­funk­tion ein­grei­fen kön­nen und damit den Alte­rungs­pro­zess des Gesamt­or­ga­nis­mus ver­lang­sa­men. Beide Sub­stan­zen modu­lie­ren die Mito­chon­drien, die Ade­nosin­tri­phos­phat (ATP) gene­rie­ren und Ener­gie für die Zel­len bereit­stel­len. „Res­ver­a­t­rol über­lädt die alten Zel­len mit Kal­zium, wodurch sie in den Zell­tod getrie­ben wer­den. Ent­zün­dungs­pro­zesse, die übli­cher­weise von senes­zen­ten Zel­len aus­ge­hen, wer­den damit ver­min­dert“, erklärt Madrei­ter-­So­ko­low­ski. Die Kate­chine im Grüntee­Extrakt hin­ge­gen beein­flus­sen die ROS­-Homöostase (reac­tive oxy­gen spe­cies), die Balance der Sauer­stoff­ra­di­kale. Für ihre Arbeit über die Zell­at­mung wurde Madreiter­Sokolowski vor kur­zem mit dem Eli­sa­beth-­Lutz-Preis der Öster­rei­chi­schen Aka­de­mie der Wis­sen­schaf­ten ausgezeichnet.

Madrei­ter­-Soko­low­ski konnte mit dem Betreuer ihres zwei­jäh­ri­gen Erwin-­Schrö­din­ger­-Pro­jek­tes an der ETH Zürich, Michael Ris­tow, nach­wei­sen, dass es bei den ROS nicht um Mini­mie­rung, son­dern um eine Homöostase geht. Zuviel ROS scha­den dem Orga­nis­mus, aber auch zu wenig davon ist nicht gut. In einer Stu­die von Ris­tow erhiel­ten Sport­ler wäh­rend einer Trai­nings­phase Anti­oxi­dan­tien ver­ab­reicht, damit die unter Belas­tung ent­ste­hen­den Sauer­stoff­ra­di­kale sofort neu­tra­li­siert wer­den. Ergeb­nis: Der Trai­nings­ef­fekt blieb aus. Kate­chine, die kurz­zei­tig die Levels an Sauer­stoff­ra­di­ka­len erhö­hen kön­nen, zei­gen lebens­ver­län­gernde Wir­kung. „Unsere These ist, dass ROS in der rich­ti­gen Dosis für den Kör­per sogar wich­tig sind, indem sie die Immun­ab­wehr trai­nie­ren“, erläu­tert Madrei­ter­-Soko­low­ski. „Es ist wie bei einer Imp­fung, bei der man mit einer gerin­gen Dosis der Noxe den Orga­nis­mus dar­auf vor­be­rei­tet, damit umzugehen.“

Wie bringt man Wirk­stoffe bei­spiels­weise aus Grün­tee oder Rot­wein opti­mal zur Wir­kung in der ein­zel­nen Zelle? „Der Nach­teil der sekun­dä­ren Pflan­zen­stoffe liegt in ihrer man­gel­haf­ten Bio­ver­füg­bar­keit. Das bedeu­tet, am Wir­kort kommt nur ein sehr gerin­ger Teil des Wirk­stoffs an. Unser Ziel ist daher, diese Stoffe che­misch der­art abzu­wan­deln, dass sie nicht gleich von abbau­en­den Enzy­men ver­stoff­wech­selt wer­den.“ Wei­ters kann auch die Bin­dungs­fä­hig­keit an das Ziel­pro­tein ver­bes­sert wer­den. Folg­lich tes­tet die For­schungs­gruppe von Madreiter­Sokolowski ver­schie­denste „Com­pounds“ und deren Deri­vate – also durch bei­spiels­weise Phenyl­, Hydroxyl­ und Methyl­grup­pen abge­än­derte Sub­stan­zen – im zel­lu­lä­ren Alte­rungs­mo­dell. Dabei wer­den zel­lu­läre Ionen­ströme, ATP­-Levels und die ROS­-Homöostase mit­hilfe von Bio­sen­so­ren ermittelt.

Vom Faden­wurm zum Medikament

Getes­tet wird aber auch am Faden­wurm, des­sen Fit­ness und Lebens­spanne beob­ach­tet wer­den. Dazu wer­den die Wür­mer mit den Wirk­stof­fen gefüt­tert, indem sie über Agar­plat­ten krie­chen, die mit Wirk­stoff­kan­di­da­ten prä­pa­riert sind. Schließ­lich wer­den zum Sicht­bar­ma­chen der zugrun­de­lie­gen­den Vor­gänge im Orga­nis­mus fluo­res­zie­rende Pro­te­ine in den von Natur aus trans­pa­ren­ten Wurm ein­ge­bracht. Die Erkennt­nisse am Faden­wurm seien laut Madrei­ter-­So­ko­low­ski durch­aus auf den Men­schen über­trag­bar – gebe es doch viele ortho­loge Gene in deren Orga­nis­men. Trotz­dem dau­ert es an die 15 Jahre, bis eine im Labor als Wirk­stoff iden­ti­fi­zierte che­mi­sche Ver­bin­dung schließ­lich als Medi­ka­ment zuge­las­sen wird. In der Zwi­schen­zeit bleibt nur die Mög­lich­keit, bereits bekannte Mecha­nis­men zur Ver­zö­ge­rung des Alte­rungs­pro­zes­ses anzu­wen­den: Kalo­rien­re­strik­tion und prä­ven­tive Medi­zin. Künf­tig, so Madrei­ter­-Soko­low­ski, werde man wohl jedem Ein­zel­nen nach einem Scree­ning im Hin­blick auf gene­ti­sche Eigen­schaf­ten indi­vi­du­elle Prä­ven­ti­ons­maß­nah­men vor­schla­gen, um mög­lichst lang­sam zu altern.

Abseits der Forschung

Madrei­ter-­So­ko­low­ski, die sich schon als Ausdauersport­begeisterte Schü­le­rin für den Ener­gie­stoff­wech­sel inter­es­siert hat und ihre Vor­wis­sen­schaft­li­che Arbeit vor der Matura über Mito­chon­drien geschrie­ben hat, beob­ach­tet nicht nur den mito­chon­dria­len Ener­gie­um­satz von Zell­kul­tu­ren und Faden­wür­mern, son­dern auch sich selbst. Die eige­nen For­schungs­er­kennt­nisse berück­sich­ti­gend hat sie bereits ver­schie­dene Ernäh­rungs­wei­sen aus­pro­biert und eine Aus­bil­dung zur Ernäh­rungs­be­ra­te­rin für Sport­ler absol­viert. Sie läuft Mara­thon und geht im Win­ter gern Langlaufen.

Trotz ihrer Lei­den­schaft für Bio­che­mie und Zell­bio­lo­gie wollte sie ursprüng­lich Kla­vier­päd­ago­gik stu­die­ren. Fünf bis sechs Stun­den pro Tag hat Madrei­ter­-Soko­low­ski in ihrer Jugend am Kla­vier geübt und ist aus Zell am See nach Salz­burg gepen­delt, um am Musikum Unter­richt neh­men zu kön­nen. Sie spielte so exzel­lent, dass ihr Kla­vier­leh­rer ihr Schü­ler ver­mit­telt hat. Beim Hin­ein­schnup­pern in das Unter­rich­ten weni­ger moti­vier­ter Schü­ler kamen ihr dann Zwei­fel, ob sie wirk­lich Kla­vier­leh­re­rin wer­den wollte. Letzt­lich führte ihr Aus­bil­dungs­weg über die Phar­ma­zie bis zur Mole­ku­lar­bio­lo­gie und Bio­che­mie. Im Nach­hin­ein bezeich­net sie die­sen Weg als „gold­rich­tig“. Die Lei­den­schaft für das Kla­vier ist ihr geblie­ben. „Seit einem hal­ben Jahr nehme ich wie­der bei mei­nem ursprüng­li­chen Leh­rer Unter­richt“, erzählt Madrei­ter-­So­ko­low­ski. „Und ich übe jeden Tag.“ Am liebs­ten Chopin.

Mit eben­die­ser Ziel­stre­big­keit, aber auch einer Por­tion Krea­ti­vi­tät und Kom­pro­miss­be­reit­schaft ver­folgt Madreiter­Sokolowski ihre wis­sen­schaft­li­che Kar­riere. Die 32­-Jäh­rige hat eine Assis­tenz­pro­fes­sur an der Med­Uni Graz, lei­tet eine fünf­köp­fige For­schungs­gruppe und strebt nach mehr: Eine volle Pro­fes­sur, aber auch die Lei­tung eines For­schungs­zen­trums ste­hen auf ihrer Wunsch­liste. „Ich will etwas bewir­ken!“, betont sie. Erfolg misst sie an der eige­nen Zufrie­den­heit – und wenn ein For­schungs­an­trag oder eine Publi­ka­tion ange­nom­men sind, steckt sie sich gleich wie­der ein neues Ziel.

Mit Aus­dauer zum Ziel

Eines die­ser Ziele war jenes Schrödinger­Stipendium, das sie für zwei Jahre an die ETH Zürich gebracht hat. Gemein­sam mit ihrem Mann und dem Kater über­sie­delte sie in die Schweiz, wo sie u.a. die gerad­li­nige Kor­rekt­heit durch­aus schätzt. Selbst wenn sie anfangs öfter ein­mal einen Zug ver­passt hat. In Zürich nahm sie auch an der SOLA­-Sta­fette teil, einem tra­di­tio­nel­len aka­de­mi­schen Staf­fel­lauf. Die acht­ein­halb Kilo­me­ter Stre­cke, die dabei auf den ein­zel­nen Läu­fer ent­fal­len, waren für sie aller­dings nur zum Auf­wär­men. Lie­ber dreht sie Run­den über 20, 30 Kilo­me­ter. Ihre eigene Ener­gie­be­reit­stel­lung hat sie schon opti­miert. Beim Faden­wurm ist sie dicht dran.

© Öster­rei­chi­sche Ärz­te­zei­tung Nr. 15–16 /​15.08.2022