Der Pathogenese der Lungenfibrose auf der Spur

Elisabeth Fließer absolvierte ihren PhD am Ludwig Boltzmann Institut für Lungengefäßforschung in Graz. Im Rahmen ihrer Postdocstelle am Otto Loewi Research Center der Medizinischen Universität Graz und ihres derzeitigen Forschungsaufenthaltes am Institute for Lung Health an der Justus-Liebig-Universität in Gießen beschäftigt sie sich mit der Entschlüsselung der molekularen und zellulären Mechanismen, die der Pathobiologie des pulmonalen Gefäßumbaus zugrunde liegen.

Wie würden Sie Ihre Forschung in drei Sätzen beschreiben?

Meine Forschung widmet sich den krankhaften Veränderungen der Lungengefäße mit besonderem Fokus auf deren innerster Schicht – den Endothelzellen – und deren Rolle bei der Entstehung von Lungenfibrose (idiopathische pulmonale Fibrose). Um besser zu verstehen, um welche Dysfunktionen der Endothelzellen (z.B. Überaktivierung, Integritätsverlust) es sich handelt und wann diese auftreten, setze ich moderne Mausmodelle ein und analysiere Lungengewebe von Patient:innen. Mein Ziel ist es, neue pathophysiologische Mechanismen in Lungengefäßen aufzudecken, die als potenzielle Therapietargets zur Behandlung von Lungenfibrose genutzt werden können.

Wie ist Ihr Forschungsvorhaben entstanden?

Bis dato sind die der Lungenfibrose zugrunde liegenden Pathomechanismen zum größten Teil unbekannt. Dementsprechend ist die Lungenfibrose noch immer eine unheilbare Erkrankung, und die letztendliche Behandlungsoption bleibt leider weiterhin die Lungentransplantation.

Das derzeitige Dogma besagt, dass eine chronische Schädigung des Epithels zu einer übermäßigen Aktivierung von Immunzellen und Fibroblasten und darauffolgender unregulierter Vernarbung der Lunge führt. Daher konzentrierte sich die Suche nach neuen therapeutischen Angriffspunkten bisher hauptsächlich auf diese zellulären Kompartimente – jedoch mit bislang mäßigem Erfolg.

Es ist hierbei wichtig zu berücksichtigen, dass die Lunge das zentrale Atmungsorgan des Menschen ist, in dem über das Blut Kohlendioxid abgegeben und Sauerstoff aufgenommen wird. Demzufolge stellen neben Epithelzellen und Fibroblasten auch Blutgefäße – und deren innerste Schicht, die Endothelzellen – einen bedeutenden Bestandteil der Lunge dar. Tatsächlich zeigt unsere Studie eindrucksvoll, dass Endothelzellen in fibrotischen Lungen strukturell stark verändert sind. Zusätzlich konnten wir mit weiteren Experimenten zeigen, dass sowohl die Endothelaktivierung als auch die Integrität gestört sind. Daher wollen wir nun daran anknüpfen und mögliche Konsequenzen dieser Veränderungen für die Krankheitsentstehung untersuchen.

Was ist das bestmögliche Ergebnis, das Sie sich für Ihre Forschung vorstellen können?

Das übergeordnete Ziel meiner Forschung ist es, von den bisher eher oberflächlichen Beobachtungen endothelialer Störungen in fibrotischen Lungen zu einem tieferen Verständnis der funktionellen Konsequenzen dieser Veränderungen zu gelangen. Daher wäre das aktuell bestmögliche „Ergebnis“ meines Projekts bzw. meiner Forschungsarbeit die Identifikation einer bislang unbekannten endothelialen Dysfunktion oder eines daran gekoppelten neuen therapeutischen Angriffspunktes, dessen Bedeutung in geeigneten Tiermodellen erfolgreich validiert werden kann. Die erfolgreiche Identifikation, Validierung und Translation wären ein großer Schritt, um mein langfristiges Ziel zu erreichen – nämlich nachzuweisen, dass Lungenfibrose nicht ausschließlich als Erkrankung von Epithelzellen und Fibroblasten gesehen wird, sondern auch die Rolle des Endothels als zentraler Akteur in der Pathogenese anerkannt wird. Diese Erkenntnis wäre entscheidend, um die pathomechanistischen Zusammenhänge besser zu verstehen und letztlich neue Therapieansätze zu entwickeln, die das Leben der Patient:innen verbessern und ihre Lebenserwartung erhöhen.

Wie sieht Ihr Arbeitsalltag aus?

© privat

Elisabeth Fließer, PhD

Das Schöne an der Grundlagenforschung ist ihre Vielseitigkeit – einen klassischen, immer gleich ablaufenden Arbeitstag gibt es nicht. Ein zentraler Bestandteil meiner Forschung ist die experimentelle Arbeit im Labor. Dabei arbeite ich mit humanem Lungengewebe von Transplantationspatient:innen, aus der Lunge isolierten Zellen oder mit Mausmodellen, um vielversprechende Ergebnisse im lebenden Organismus zu validieren. Die Experimente beruhen auf einer Vielzahl labortechnischer Methoden und erfordern eine umfangreiche anschließende Datenanalyse und -interpretation. Neben der praktischen Arbeit gehört auch intensive Literaturrecherche zu meinem Alltag, um Ergebnisse besser einordnen und neue Versuchsansätze planen zu können. Besonders bereichernd ist der regelmäßige wissenschaftliche Austausch mit Kolleg:innen – sei es in internen Seminaren oder auf internationalen Konferenzen. Ein weiterer wichtiger Aspekt meiner Tätigkeit ist das Verfassen von Förderanträgen, um die Finanzierung dieser Forschung sicherzustellen – mit dem übergeordneten Ziel, durch die Identifikation neuer Therapieansätze das Leben von Patient:innen mit Lungenfibrose langfristig zu verbessern.