Stress und Redox Signaling in Zellen der Hämostase

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Die Aktivierung von Thrombozyten ist für den hämostatischen Prozess von entscheidender Bedeutung und ein vielversprechendes pharmakologisches Ziel um Thrombosen entgegenwirken zu können. Dabei spielt der Gehalt an Reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) eine wichtige Rolle, da Redox-vermittelte Mechanismen durch erhöhte Bildung an ROS zu einem pro-thrombotischen Zustand beitragen und ein entzündliches Milieu verursachen. Paraoxonase-2 (PON2), ein anti-oxidatives Protein und NADPH-Oxidase-2 (NOX2), ein pro-oxidatives Protein, sind zentral in pathologische Prozesse des kardiovaskulären Systems involviert. Da die Hämostase maßgeblich zu kardiovaskulären Erkrankungen beiträgt, wurde ein Einfluss beider Proteine auf die Regulation pathophysiologischer Prozesse über Redox-vermittelte Mechanismen im Gefäßsystem vermutet und in einer vorrangegangenen Dissertation für Endothelzellen untersucht und bestätigt. In dieser vorliegenden Arbeit wurde erstmalig beschrieben, dass eine Defizienz von PON2 als auch von NOX2 direkt Einfluss auf die Redox-Kontrolle von Thrombozyten, ihre Aktivierbarkeit und die Interaktionen von Thrombozyten mit anderen Zellen zur Bildung eines Thrombus in vitro und in vivo nehmen. Konfokale- und Elektronenmikroskopie beschrieben dabei erstmals die genaue Lokalisation von PON2 in Thrombozyten und durchflusszytometrische Untersuchungen deckten für PON2-/- -Thrombozyten einen dauerhaft erhöhten intrazellularen ROS-Gehalt, sowie einen pro-koagulatorischen Zustand und eine signifikant erhöhte Oberflächenpräsentation an P-Selektin im basalen Zustand ex vivo auf. Bei Zugabe eines Agonisten auf PON2-/- -Thrombozyten reagierten diese hyporeaktiv auf die Funktionen der primären Hämostase in vitro. Zudem zeigten die Ergebnisse von PON2-/- -Mäusen einen dominierenden Einfluss der thrombozytären Hämostase für die Bildung eines Thrombus in vivo. Die durchflusszytometrischen Messungen für NOX2-/- -Thrombozyten offenbarten einen anti-koagulatorischen Zustand, der mit einer signifikant erniedrigten Oberflächenpräsentation an P-Selektin im basalen Zustand ex vivo einhergeht. Durch die Zugabe eines Agonisten reagierten die NOX2-/- -Thrombozyten hyperreaktiv auf die Funktionen der primären Hämostase in vitro, jedoch nicht in vivo bei der Bildung eines Thrombus. Zusätzlich konnte durch die Etablierung eines in vitro Modells in der Flusskammer sowohl für die Thrombozytenadhäsion an Endothelzellen und an eine Kollagen-beschichtete Oberfläche die Basis für weitere reziproke und nicht-reziproke Experimente geschaffen werden, die einen weiteren Zugewinn an Wissen ermöglichen. Insgesamt wurden durch diese Arbeit zwei wichtige Proteine identifiziert, deren Einfluss gerade in Bezug auf die protektive Funktion von PON2 für kardiovaskuläre Erkrankungen neue Therapiestrategien ermöglicht.

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