MitoCom Tyrol

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Summary

Mitochondrial Competence Tyrol: Healthcare and Sport

Im Rahmen des K-Regio Projekts MitoCom Tyrol wird die Etablierung eines Kompetenzzentrums für Klinische Mitochondriale Physiologie und Leistungsdiagnostik vorbereitet. In dem Projekt MitoCom Tyrol arbeiten drei Institute der Medizinischen Universität Innsbruck mit einem Institut der Stammuniversität Innsbruck und zwei Innsbrucker Kleinbetrieben über einen Zeitraum von drei Jahren eng zusammen. Für die Forschungsinstitutionen bedeutet dies wirtschaftsnahe Kooperationsforschung. Das Zentrum dient als Grundlage für den Aufbau eines international anerkannten Diagnostik-, Präventions- und Therapiezentrums für Erkrankungen des mitochondrialen Energiestoffwechsels, das auch nach Ablauf der Förderung dauerhaft fortbestehen soll.

MitoCom Tyrol will biomedizinische Wissenschaft und Forschung öffentlichkeitswirksam nahebringen als Marke für nachhaltige Lebensqualität: Tirol – ein Herz für Sport.

Stärkung und Verknüpfung bestehender Forschungsschwerpunkte der MUI:

MitoCom Tyrol vernetzt die vorhandenen medizinischen Schwerpunkte der MUI, da die mitochondrialen Störungen eine Vielzahl von Organen und Geweben von Skelettmuskeln, dem kardiovaskulären System, Leber und Niere über endokrine Organe bis zum Nervensystem betreffen und insbesondere für die Krebsentstehung und degenerative Krankheiten eine entscheidende Rolle spielen. Darüber hinaus verbindet und stärkt das Zentrum die geplanten Forschungsschwerpunkte Alternsforschung/Geriatrie (Mitochondrienfunktion und altersbedingte Erkrankungen) und Sportmedizin (Leistungsdiagnostik über Mitochondrienfunktion und -qualität). Die universitäre Foschung mit integrativem Bezug zu mitochondriellen Funktionen und Dysfunktionen soll zu den drei bestehenden Forschungsschwerpunkten an der MUI (Oncoscience, Neurowissenschaften, Infektiologie und Immunität) intensiviert und ausgebaut werden. Das Know-How und die für mitochondrielle Diagnostik und Sportmedizin geschaffenen Strukturen können unmittelbar in direkte Kooperationen mit den medizinischen und Forschungsschwerpunkten übertragen werden. Die Sportmedizin mit Bezug zur aeroben, mitochondrial unterstützten Stoffwechelleistung profitiert in Forschung und Lehre durch eine Optimierung der Betreuung, Grundlagenforschung und postpromotionellen Ausbildung.

Für die personalisierte Diagnostik und Prävention von mitochondrialen Stoffwechseldefekten ist eine multidisziplinäre Zusammenarbeit erforderlich, bei der die beteiligten Partner ihre Expertise in der Durchführung von Belastungstests, hochauflösender Respirometrie, Muskelenergetik (MRI) bis hin zu genetischem Fingerprinting (mitochondrielle Haplotypisierung) einbringen.

Die an der MUI und LFU bestehenden Strukturen begünstigen die translationale Forschung zum Aufbau einer Technologieplattform für ‚Mitochondrial Comprehensive Exercise Testing‘ mit innovativer apparativer Ausstattung auf höchstem Niveau, welche durch die Beteiligung von Firmen entscheidend vorangetrieben wird und zur kommeriziellen Nutzung von Forschungsergebnissen beiträgt.

Ziel: Aufbau eines „Centre of Excellence" für Klinische Mitochondriale Physiologie und Leistungsdiagnostik:

o Leistungssport (Abklärung Leistungsabfall, Trainingsoptimierung,..) o Gesundenuntersuchung (“Lifestyle-Analysen”, kardiologische Parameter, Ernährung) o Klinische Diagnostik (altersbedingte Erkrankungen, Krebserkrankungen, seltene Erkrankungen....) o Screening für pharmakologische Interventionen

Die MUI ist im Rahmen des MitoCom Netzwerkes aktuell an einem im Jänner 2011 eingereichten „European Initial Training Network on MITochondrial Physiology and AGE-related Diseases“ (EURMITAGE FP7-PEOPLE-2011-ITN) beteiligt.

Concept

A physically active and nutritionally healthy life style induces regulatory mechanisms that maintain aerobic performance and support functional mitochondrial competence. Even in advancing age, exercise increases aerobic fitness and maintains muscle mitochondrial density above the sedentary benchmark, contributing to the high quality of life characteristic of alpine regions such as Tyrol. Functional mitochondrial competence and aerobic fitness reduce several age-related health risks, including cardiovascular and degenerative diseases, such as type 2 diabetes, neurodegenerative diseases (Alzheimer’s, Parkinson’s, Huntington’s), and several types of cancer. As a result of a sedentary life style and progression to obesity, the decline of muscle mitochondrial capacity may contribute to accelerated ageing processes and development of degenerative diseases. Diagnostic evaluation of functional mitochondrial competence requires scientific and technological mitochondrial competence. Mitochondrial Competence Tyrol (MitoCom Tyrol – Sport and Healthcare) will combine the specialized scientific focus on mitochondrial research and exercise testing with the expertise of local companies of world-wide leadership in this expanding field. Beyond the added value emanating from the combination and coordination of these diagnostic elements, the consortium will collaborate on the implementation of refined and novel diagnostic protocols as a milestone towards an internationally recognized centre of excellence, with an explicit focus on sport and clinical perspectives to address mitochondrial health and disease.

Objectives

MitoCom Tyrol combines the expertise of experienced partners in a unique corporate framework. MitoCom Tyrol will establish a research and diagnostic laboratory network to form a Centre of Excellence in Mitochondrial Physiology, Pathology, Comprehensive Exercise Testing, and Genetic Fingerprinting. Diagnostic analyses include cardiopulmonary (VO2max; CPX) and metabolic (31P-NMR; Ergospect) exercise testing, evaluation of mitochondrial performance (high-resolution respirometry; OROBOROS INSTRUMENTS), and genetic screening (mtDNA haplotypes, relevant nuclear encoded genes). Refined state-of-the-art diagnostic protocols are extended and evaluated in a training programme under acute high-altitude hypoxia versus normoxic conditions with healthy control subjects. Exposure to acute hypoxia represents a typical condition for millions of individuals annually skiing or mountaineering in Austria and particularly in Tyrol. Comprehensive mitochondrial and exercise testing protocols will be developed and validated in these studies. Case studies will translate the scientific expertise into the clinical setting. As a result, MitoCom Tyrol will offer and apply these diagnostic services (product) for (i) monitoring of training programmes in competitive athletes, (ii) life style analyses of the general population, (iii) exercise interventions for preventive and therapeutic medicine, and (iv) clinical diagnosis of individual patients.

Technological and Scientific Innovation

Diagnosis of mitochondrial function has advanced to a new technological level by the introduction of high-resolution respirometry, and on a scientific level of innovation by multiple substrate-uncoupler-inhibitor titration protocols with permeabilized fibres from small muscle biopsies. Nevertheless, compared to the small needle biopsy, functional mt-diagnosis on far less invasive blood samples (thrombocytes) might provide a new perspective for large-scale screening of individual athletes, extended cohorts in clinical studies, and application for individual patients. Simultaneous measurement of mitochondrial respiration and additional parameters (mt-membrane potential by ion selective electrodes, hydrogen peroxide production by spectrofluorimetry coupled to the O2k) requires the development of new diagnostic protocols that can be applied to permeabilized muscle fibres and/or intact and permeabilized thrombocytes. Although conventional cardiopulmonary exercise testing (CPX) provides insights into the coupling of external to cellular respiration, it mirrors insufficiently the metabolic processes in the contracting and recovering muscle. Thus, combining CPX and techniques assessing bioenergetic processes in the working muscles will undoubtedly increase the conclusiveness of exercise testing in athletes and patients. These diagnostic MultiSensor protocols in combination with comprehensive exercise testing and genetic fingerprinting will generate an innovative repertoire of diagnostic tests that can be offered in the context of sports and mitochondrial diseases.

Workshops: Mitochondrial Competence Tyrol

5th MitoCom Workshop

Mitochondrial Competence Tyrol - Ankündigung

Zeit: Jänner oder März 2012; wird angekündigt

Ort: Standortagentur Tirol, Ing.-Etzel-Straße 17, Innsbruck

Wir wollen mit diesem Treffen an die im Dezember 2010 begonnene Serie von MitoCom Workshops anschließen.

Zum Programm:

  • Kurzbericht über das MitoCom K-Regio Projekt
  • Erweiterung der regionalen MitoCom Kontakte
  • Weitere Vorschläge - bitte an: [email protected]


4th MitoCom Workshop

Mitochondrial Competence Tyrol: Healthcare and Comprehensive Exercise Testing

2011, Mar 10, 15:30-18:00

Sektion für Hygiene und Medizinische Mikrobiologie (MUI), HMM


3rd MitoCom Workshop

Mitochondrial Competence Tyrol: Sports and Disease

2011, Feb 03, 15:30-18:00

Universitätssportinstitut (USI), LFU


2nd MitoCom Workshop

Mitochondrial Competence Tyrol: Sports and Disease

2011, Jan 18, 15:30-18:00

Seminarraum 6-G-050 Psychiatrische Klinik, Med. Univ. Innsbruck

Programm - Projektantrag K-Regio: Focus on a K-Regio project application (K-Regio consortium)

15:30 Petra Stöckl (Standortagentur Tirol, Cluster Life Sciences Tirol), Erich Gnaiger (OROBOROS INSTRUMENTS): Begrüßung

15:45 Heribert Insam (Inst. Mikrobiologie, Univ. Innsbruck): K-Regio Projekt BioTreat, Renewable energy through Biological Treatment and Recycling Technologies: Projekterfahrung seit 01.07.2008.

16:10 Thomas Hugl (Ergospect), Erich Gnaiger (OROBOROS INSTRUMENTS): Projektantrag K-Regio aus der Sicht zweier Firmen in enger Vernetzung mit der Medizinischen Universität Innsbruck und internationalen Beziehungen.

16:30 Diskussion zum Projektantrag K-Regio: MitoCom Tyrol: Sports and Disease – Mitochondrial Diagnostic Competence in Life Style Diagnostics to Mitochondrial Diseases (Projektantrag engl.)

• Gemeinsames Ziel

• Projektpartner

• Zeitplan zur Einreichung (bis 15. März 2011) Diskussionsleitung Petra Stöckl (Cluster Life Sciences Tirol)

	Teilnehmer	

Burtscher Martin, Inst. Sportwissenschaften, Univ. Innsbruck.

Dietrich Hermann, Zentrale Versuchstieranlage, Medizinische Universität Innsbruck.

Fasching Mario, OROBOROS INSTRUMENTS, Innsbruck.

Galvan Oliver, HNO, Medizinische Universität Innsbruck.

Gatterer Hannes, Inst. Sportwissenschaften, Univ. Innsbruck.

Gnaiger Erich, D. Swarovski Res. Lab., Dept. Visceral, Transplant and Thoracic Surgery, Medical University of Innsbruck; and OROBOROS INSTRUMENTS, Innsbruck.

Göbel Georg, Medizinische Universität Innsbruck.

Hansel Armin, Ionimed Analytik, Innsbruck.

Harrison David, Institute of Cellular Medicine, Newcastle University, Newcastle upon Tyne, UK; and OROBOROS INSTRUMENTS, Innsbruck.

Hugl Thomas, Ergospect Mecial Technology, Innsbruck.

Insam Heribert, Inst. Mikrobiologie, Univ. Innsbruck.

Jansen-Dürr Pidder, Inst. Biomedical Ageing Research, Austrian Academy of Sciences, Innsbruck.

Kohl Ingrid, Ionimed Analytik, Innsbruck.

Parson Walther, Institut für Gerichtliche Medizin, Medizinische Universität Innsbruck.

Pesta Dominik, Department of Radiology, Medical University of Innsbruck.

Pototschnig Claus, HNO, Medizinische Universität Innsbruck.

Schneider Rainer, Institut für Biochemie, Universität Innsbruck.

Stecher Katrin, OROBOROS INSTRUMENTS, Innsbruck.

Stöckl Petra, Tiroler Zukunftsstiftung, Cluster Life Sciences Tirol, Innsbruck.

Stoffner Rudolf, Tiroler Zukunftsstiftung.

Widmann Gerlig, Department of Radiology, Medical University of Innsbruck.

Wiethüchter Anita, OROBOROS INSTRUMENTS, Innsbruck.


* 18:18 Reception: MiPArt Exhibition ODRA NOEL and RICHARD AGREITER

 OROBOROS INSTRUMENTS and MiPArt Gallery, Schöpfstr. 18, Innsbruck, AT

1st MitoCom Workshop

Innsbruck, 2010, December 7

Time: 15:30-19:00 pm

Location: Haus der Begegnung, Rennweg 12, A-6020 Innsbruck

The Tiroler Zukunftsstiftung / Cluster Life Science offers a seminar in the series of 'Impulsgespräche', as a meeting of experts and interested parties.

In addition to short presentations on current projects in the fields of mitochondrial physiology, pathology and biotechnology, the discussion will also focus on a potential application (K-Regio Project) to become a Regional Centre of Excellence (Kompetenzzentrum). General information will be provided on K-Regio Projects.

Programme 2010-Dec-07

 15:30  Petra Stöckl (Tiroler Zukunftsstiftung, Cluster Life Sciences Tirol, Innsbruck, AT) 
        Welcome.
 15:35  Erich Gnaiger (D. Swarovski Research Laboratory, Department of Visceral, Transplant 
        and Thoracic Surgery, Medical University of Innsbruck, AT; and OROBOROS INSTRUMENTS, 
        Innsbruck, AT) 
        A perspective of MitoCom Tyrol.

Hotspots in Mitochondrial Research

 15:50  Matallo J, Calzia E (Division APV, Dept. Anesthesiology, University Hospital, Ulm, DE) 
        Interactions between sulfide and mitochondrial respiration in cultured murine 
        alveolar macrophages.
 16:00  Pesta D, Faulhaber M, Burtscher M, Gnaiger E, Schocke M (Departments of Radiology and 
        Visceral, Transplant and Thoracic Surgery Medical University of Innsbruck; and 
        Inst. Sportwissenschaften, Univ. Innsbruck, AT) 
        Mitochondrial adaptations to endurance training.
 16:10  Perkhofer S, Lass-Flörl C (Department für Hygiene, Mikrobiologie und 
        Sozialmedizin, Medical University of Innsbruck, AT)
        Interaction between platelets and Aspergillus fumigatus: possible role in the 
        inhibition of the fungal respiratory system.
 16:20  Zschocke J, Amberger A (Divisions of Human Genetics and Clinical Genetics, 
        Medical University Innsbruck, AT)
        17β-hydroxysteroid dehydrogenase type 10 deficiency – the first inborn error 
        of mitochondrial transcript processing? 

Förderinformation Tiroler Zukunftsstiftung

 16:30  Rudolf Stoffner (Projekt Manager Forschungsprogramme, Tiroler Zukunftsstiftung) 
        Alps Bio Cluster.
 16:45  Georg Göbel (Tiroler Zukunftsstiftung)

16:45 Pause

Round Table

 17:20	Who is who (5 min)
 * Dietrich Hermann, Zentrale Versuchstieranlage der Medizinischen Universität Innsbruck, AT
 * Gatterer Hannes, Inst. Sportwissenschaften, Univ. Innsbruck, AT
 * Griesser Ulrich, Institut für Pharmazie, Univ. Innsbruck, AT
 * Harrison David, Institute of Cellular Medicine, Newcastle University, 
   Newcastle upon Tyne, UK; and OROBOROS INSTRUMENTS, Innsbruck, AT
 * Hüttenhofer Alexander, Division of Genomics & RNomics, Biocenter, 
   Innsbruck Medical University, AT
 * Jansen-Dürr Pidder, Institute for Biomedical Ageing Research, 
   Austrian Academy of Sciences, Innsbruck, AT
 * Klocker Helmut, Universitätsklinik für Urologie, Medical University of Innsbruck, AT  
 * Kofler Kurt, CEMIT - Center of Excellence in 
   Medicine and IT GmbH, Innsbruck, AT
 * Koller Arnold, Institut für Sport-, Alpinmedizin und Gesundheitstourismus 
   (ISAG), Innsbruck, AT
 * Rieneck Wolfram, BEP, Büro für Europäische Programme, Innsbruck, AT 
 * Schobersberger Wolfgang, Institut für Sport-, Alpinmedizin 
   und Gesundheitstourismus (ISAG), Innsbruck, AT
 * Schocke Michael, Department of Radiology, Medical University of Innsbruck, AT; and
   Ergospect Mecial Technology, Innsbruck, AT
 * Troppmair Jakob, D. Swarovski Research Laboratory, Department of Visceral, 
   Transplant and Thoracic Surgery, Innsbruck Medical University, AT
 * Weiss Günter, Universtätsklinik für Innere Medizin I, Innsbruck Medical University, AT
 * Wenning Gregor K, Abt. f. klinische Neurobiologie, Parkinson-Zentrum, 
   Medical University of Innsbruck, AT
   

Companies

 * Fasching Mario, Renner-Sattler Kathrin, Sumbalová Zuzana, Wiethüchter Anita, Gnaiger Erich, 
   OROBOROS INSTRUMENTS, Innsbruck, AT
 * Hansel Armin, Ionimed Analytik, Innsbruck, AT. 
 * Hugl Thomas, Schocke Michael,Ergospect Mecial Technology, Innsbruck, AT


 18:30-19:00	Discussion – Summary

Participants

Further contacts

MitoCom Tyrol: Healthcare and Sport

Centre of Excellence

A research and diagnostic laboratory should be established to form a Centre of Excellence and Service Centre for Clinical Mitochondrial Physiology and Pathology. In a laboratory equipped with state-of-the-art instrumentation in mitochondrial respiratory physiology and bioenergetics, with model systems from cultured cells to human blood samples and biopsies, linked to ergometric and P-NMR exercise testing and cardiovascular monitoring, highly trained technical and scientific staff will provide a basis for

  • carrying out measurements in the context of interdisciplinary pilot projects, supported by the expertise for experimental design, analysis and interpretation of data in terms of specific mitochondrial function/dysfunction,
  • for the operation of a Centre for Functional Mitochondrial Diagnostics as an institution unique in Europe (in cooperation with other specialized centres, e.g. Salzburg, AT; Bordeaux, FR; Copenhagen, DK; Nijmegen, NL; Newcastle, UK), which will
  • attract international cooperations in the field of mitochondrial physiology to Innsbruck.

The combined expertise of both local SMEs (small and medium enterprises) and scientific institutions will make it possible to quickly establish a laboratory under international technological leadership, in particular, based on

(i) high-resolution respirometry (OROBOROS INSTRUMENTS), coupled with spectrophotometry (Harrison; cytochrome redox spectra) and spectrofluorimety,

(ii) the reputation of the International Mitochondrial Physiology Society, which has its base in Innsbruck (Gnaiger; Chairperson; www.mitophysiology.org).

In combination with clinical diagnostic in vivo techniques (Schocke; P-NMR; ergometry; Ergospect) and expertise in genetics and molecular biology (Zschocke, Hüttenhofer; Genomics, RNomics; ..), MitoCom Innsbruck will open up the perspective of establishing a world-leading, unique Centre of Excellence in clinical mitochondrial physiology. The relationship between sports, health and disease (Burtscher, Schobersberger; altitude medicine, hypoxia, endurance training, sports therapy, competitive sports) will be integral to interdisciplinary projects at MitoCom Tyrol and will extend the reputation of "Tyrol - a Heart for Sports".

Stichworte

  • Aerobe Fitness vom Kind bis ins hohe Alter – Lebensqualität mit gesunden Mitochondrien
  • Mitochondrien und Leistung vom Muskel bis zum Hirn und Immunsystem
  • Höhe und Hypoxie – Eustress/Dysstress/Synstress: Sauerstoffversorgung und körperliche Aktivität
  • Höhenaufenthalt, mitochondrielle und physiologische Fitness
  • Mitochondrielle Präventivmedizin: die kostengünstigste Vorsorge – Krebs (Kooperation Oncotyrol), Diabetes 2 und 3, Alzheimer, Parkinson - alle degenerative Krankheiten
  • Mitochondrielle Therapie: Inaktivität macht krank – körperliche Bewegung ist Medizin
  • Mitochondrielle Funktion und Leistungssport
  • Genetische Disposition, mt-Haplotypen, Heteroplasmie und mitochondrielle Funktion
  • Mitochondrielle Funktion, Evolution und ökologische Anpassung
  • Qualitätskontrolle in der funktionellen mt-Diagnostik – siehe QA-Workshop Innsbruck, Dez. 2009; MiPNet14.12: http://www.oroboros.at/index.php?qa-in-respirometry

MitoCom News

Cluster Life Sciences Award 2010

2010-11 OROBOROS-Cluster-Award.jpg

Cluster Life Sciences Award 2010 (23. November 2010, Tiroler Innovationstag):

"Punktegleichstand gab es im Cluster Life Sciences Tirol. Deshalb erging der Cluster Award in dieser Kategorie gleich an zwei Unternehmen. Einmal an die Ergospect GmbH für ihr „Diagnostic Pedal“, mit dem Muskeln im Magnetresonanztomographen dynamisch belastet werden können. Sowie ein weiteres Mal an Oroboros Instruments für den Oxygraphen-2k als hochauflösendes Gerät zur Bestimmung der Zell- und Gewebeatmung."


Erich Gnaiger nimmt die Auszeichnung für OROBOROS INSTRUMENTS entgegen. Die Jurymitglieder (von links) Sebastian Huber (ITG Salzburg) und Hubert Hofer (TIS Bozen) gratulieren gemeinsam mit Landesrätin Patrizia Zoller-Frischauf und Harald Gohm.

News - Publications

  • Boushel R, Gnaiger E, Calbet JA, Gonzalez-Alonso J, Wright-Paradis C, Sondergaard H, Ara I, Helge JW, Saltin B (2011) Muscle mitochondrial capacity exceeds maximal oxygen delivery in humans. Mitochondrion 11: 303-307. - Selected: Faculty 1000 with comments
  • science2business award 2011

Am science2business-Award beteiligen sich die besten Kooperationspartner aus Wirtschaft und Wissenschaft. Dotation: EUR 12.000,00 - bereitgestellt vom BM für Wirtschaft, Familie und Jugend Deadline: 10. Februar 2011 Naehere Infos: http://www.life-science.at/career2/index.php

News - MiPNet Notes

OROBOROS MiPNet Reference Laboratories in Innsbruck


Conference on Crystals in Mitochondrial Competence

  • 2012-12-12
  • A welcome in Crystal World Swarovski - Tyrol with a heart for sports
  • Crystals and science - history of science - the roots of innovation
  • Mitochondrial life style - from evolution to preventive medicine
  • Mitochondria at the top of life - their big role in sports
  • Mitochondrial science without borders - Health and disease - MitoCom World-Wide
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