Dokument: Analyse der Interaktion zwischen Thrombozyten und Erythrozyten während der Thrombusbildung
| Titel: | Analyse der Interaktion zwischen Thrombozyten und Erythrozyten während der Thrombusbildung | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=50918 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20190923-084431-8 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Zey, Saskia [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Elvers, Margitta [Gutachter] PD Dr. med. Polzin, Amin [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Erythrozyten, Thrombusbildung | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Die Entwicklung arterieller Thromben spielt in der Pathogenese verschiedener kardio- und zerebrovaskulärer Erkrankungen wie dem Myokardinfarkt und Schlaganfall eine wichtige Rolle. Dabei ist die Rolle von Erythrozyten im Rahmen der Thrombusbildung nicht vollständig geklärt. Erythrozyten können eine passive Rolle durch Beeinflussung der Rheologie spielen. Des Weiteren setzen Erythrozyten verschiedene Moleküle wie z.B. ADP, ATP oder NO frei, die die Aktivität von Thrombozyten beeinflussen können und exponieren Phosphatidylserine an ihrer Oberfläche, die eine Beteiligung von Erythrozyten an der Thrombinbildung während der Hämostase vermuten lassen.
Diese Arbeit zeigt in vitro, dass Erythrozyten essentiell für die Thrombusbildung sind und eine aktive Rolle im Rahmen der Thrombus-Bildung durch den Fas-Ligand(FasL)-Fas-Rezeptor (FasR)-Signalweg einnehmen. Flusskammer-Experimente mit humanem Vollblut gesunder Spender demonstrieren die Bedeutung der Erythrozyten für die Hämostase und okklusive Thrombusbildung, da es zu einem verspäteten Kapillarverschluss in plättchenreichem Plasma im Vergleich zu Vollblut kam. Weitere Analysen zeigten einen direkten Zell-Zell-Kontakt zwischen Thrombozyten und Erythrozyten über den FasL-FasR-Signalweg, von dem bekannt ist, dass er zu einer PS-Exposition und anschließenden Apoptose in den Zielzellen führt. Der Nachweis des FasR auf der Erythrozytenmembran erfolgte in dieser Arbeit mit Hilfe eines Western Blots. Die FasL-Expression nach Aktivierung von Thrombozyten wurde durchflusszytometrisch ermittelt. Um zu untersuchen, ob der FasR-FasL-vermittelte Zell-Zell-Kontakt zwischen Thrombozyten und Erythrozyten eine Rolle für die PS-Exposition auf der Erythrozytenmembran während der Thrombus-Bildung spielt, wurden der FasR und FasL mit Antikörpern blockiert. Bei der Blockierung des erythrozytären FasR unter statischen Bedingungen wurde eine reduzierte PS-Exposition gemessen. Außerdem wurde durch die Blockierung des FasR eine reduzierte Thrombusbildung in der Flusskammer nachgewiesen, wodurch die Bedeutung des FasR ex vivo deutlich wird. Bei der Blockierung des FasL mit dem Decoy receptor 3 (DcR3) zeigte sich ebenfalls eine reduzierte PS-Exposition auf der Erythrozytenmembran unter statischen Bedingungen. Der DcR3 verhindert durch die kompetitive Bindung an den membrangebundenen FasL eine FasL-FasR-Interaktion. Dementsprechend zeigte sich auch eine verminderte Thrombusbildung unter Flussbedingungen bei der Behandlung von Vollblut mit DcR3. In einem weiteren Experiment war die Thrombozytenadhäsion auf immobilisiertem FasR-Protein durch eine Thrombozytenaktivierung gesteigert, jedoch bei einer Vorbehandlung der Thrombozyten mit dem DcR3, der die FasR-FasL-Interaktion blockiert, reduziert. Um zu untersuchen, ob die FasR-FasL-vermittelte PS-Exposition auf Erythrozyten auch unter pathologischen Bedingungen eine Rolle spielt, wurden humane arterielle Thromben von Patienten, die eine Thrombektomie erhielten, analysiert. Die FasL-Expression auf der Thrombozytenmembran sowie die PS-Exposition auf Erythrozyten der Patiententhromben war im Vergleich zu frisch isolierten ruhenden und aktivierten Thrombozyten und Erythrozyten gesunder Spender erhöht. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit, dass die Erythrozyten eine essentielle Rolle für die Thrombusbildung und -stabilisierung durch den FasR-FasL-Signalweg spielen, der vermutlich auch eine wichtige Rolle unter pathophysiologischen Bedingungen hat.Thrombus formation plays an important role in the pathogenesis of many cardio- and cerebrovascular diseases such as myocardial infarction or stroke. The role of red blood cells (RBC) during thrombus formation is not completely understood. RBCs have been described to play a passive role in hemostasis by influencing rheology. Moreover, RBCs release molecules such as ATP, ADP and NO that might alter platelet activation and are known to expose phosphatidylserine (PS) on their membrane suggesting a contribution of RBCs to thrombin generation. This in vitro study shows that RBCs are essential for effective thrombus formation and play an active role in supporting thrombus formation by a completely new machanism including Fas ligand (FasL) and Fas receptor (FasR) signaling. Flow chamber experiments with whole blood from healthy volunteers demonstrate the importance of RBCs for hemostasis and occlusive thrombus formation because full occlusion of a collagen-coated capillary was delayed when platelet-rich plasma was used compared to whole blood. Further analysis revealed a direct cell contact between platelets and RBCs via the FasL and FasR pathway known to induce the exposure of PS on the membrane and subsequent apoptosis of target cells. First, FasR expression at the membrane of RBCs was confirmed by western blot analyses. Second, FasL externalization was detected at the platelet plasma membrane upon platelet activation using flow cytometry. To investigate if FasL-FasR mediated cell-cell contacts between platelets and RBCs play a role in initiating PS exposure at the RBCs membrane during thrombus formation, we blocked FasR and FasL by antibody treatment. When we blocked FasR only on RBCs under static conditions, significantly reduced PS exposure was detected. Moreover, FasR blocking reduced thrombus formation in flow chamber experiments providing evidence for the impotance of FasR under more physiological conditions. When we blocked FasL with Decoy receptor 3 (DcR3) under static conditions, PS exposure at the RBC membrane was significantly reduced as well. DcR3 binds to FasL and prevents FasR-FasL interactions by competitive binding to membrane bound FasL. Accordingly, thrombus formation was significantly reduced under flow conditions when whole blood was treated with DcR3. In another experiment, platelet adhesion on immobilized FasR was increased upon activation of platelets but reduced when platelets were pre-treated with DcR3 to block FasL-FasR interactions. To investigate whether FasL-FasR-mediated PS exposure of RBCs is relevant under pathological conditions, we analyzed human arterial thrombi from patients who underwent surgical thrombectomy. FasL externalization at the platelet membrane as well as PS exposure of RBCs isolated from patients‘ thrombi was enhanced compared to freshly isolated resting and activated platelets and RBCs from healthy donors. Taken together, these results reveal a significant role of RBCs for thrombus formation and stabilization by the FasL-FasR signaling that might play an important role under pathophysiological conditions. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 23.09.2019 | |||||||
| Dateien geändert am: | 23.09.2019 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 24.04.2019 | |||||||
| Datum der Promotion: | 11.09.2019 |
