Dokument: Analyse der Thrombozytenfunktion und Signaltransduktion in zwei experimentellen Mausmodellen des abdominalen Aortenaneurysmas

Titel:	Analyse der Thrombozytenfunktion und Signaltransduktion in zwei experimentellen Mausmodellen des abdominalen Aortenaneurysmas
Weiterer Titel:	Analysis of platelet function and signalling in two experimental mouse models of abdominal aortic aneurysm formation
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=70281
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20250728-123926-4
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Bosbach, Agnes [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 6,48 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 21.07.2025 / geändert 21.07.2025
Beitragende:	Prof. Dr. Elvers, Margitta [Gutachter] Jun.-Prof. Dr. Hoyer, Wolfgang [Gutachter]
Stichwörter:	Abdominal aortic aneurysm, Platelets, PPE mouse modell, ePPE mouse modell, Reelin
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Ein abdominales Aortenaneurysma (AAA) ist eine kardiovaskuläre Erkrankung, welche als progressive Erweiterung der infrarenalen Aorta mit einem Durchmesser von über 150 % definiert ist. Die wichtigsten pathophysiologischen Merkmale der AAA-Erkrankung sind die Inflammation, der Umbau der extrazellulären Matrix (EZM) und die Bildung eines intraluminalen Thrombus (ILT). Zu den wichtigsten Risikofaktoren dieser Erkrankung gehören neben dem Alter als Hauptrisikofaktor ebenfalls Rauchen, das männliche Geschlecht, sowie Bluthochdruck. Im Jahr 2021 war das AAA weltweit die zehnthäufigste Todesursache unter den kardiovaskulären Erkrankungen. Aktuell ist ein chirurgischer Eingriff die einzige Behandlungsmöglichkeit, denn bis heute steht keine medikamentöse Behandlung der AAA-Erkrankung zur Verfügung. Da Thrombozyten bekanntermaßen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung und Progression von Herz-Kreislauf-Erkrankungen spielen, stellen diese ein vielversprechendes Ziel für die Entwicklung neuer medikamentöser Therapien zur Behandlung des AAA dar. Deswegen ist es entscheidend, die Thrombozyten-vermittelten Mechanismen, welche zur Entstehung und zum Fortschreiten des AAA beitragen, weiter zu untersuchen. Aus diesem Grund wurde in dieser Arbeit die Funktion der Thrombozyten während der AAA-Progression anhand zweier verschiedener Mausmodelle zur experimentellen AAA-Induktion analysiert: dem PPE (engl. porcine pancreatic elastase) und dem ePPE (engl. external porcine pancreatic elastase application) Mausmodell. In beiden AAA-Mausmodellen zeigten die Thrombozyten ein verstärktes Aktivierungsprofil, eine erhöhte pro-koagulante Aktivität, sowie eine gesteigerte Inflammation, die durch die Bildung von Thrombozytenaggregaten mit inflammatorischen Zellen oder die Einwanderung von inflammatorischen Zellen in das aortale Gewebe nachgewiesen wurde. Darüber hinaus wurde ein verstärktes „Shedding“ von mindestens einem der beiden wichtigsten Glykoproteinrezeptoren (GP) auf der Thrombozytenoberfläche, GPIb und GPVI, beobachtet. Wie bereits erwähnt, ist ein pathophysiologisches Merkmal der AAA-Entwicklung die Bildung eines thrombozytenreichen ILT, welcher bei 75% aller AAA-Patienten vorhanden ist. Dennoch ist die genaue Rolle des ILT, der sowohl stabilisierende als auch ECM-abbauende Eigenschaften aufweist, im Zusammenhang mit der AAA-Entwicklung bis heute unklar. Daher wurde in dieser Arbeit das neue experimentelle ePPE-Mausmodell etabliert und charakterisiert, um den Prozess der ILT-Bildung in vivo analysieren zu können. Dabei konnte über einen Zeitraum von 28 Tagen nach Operation jedoch keine ILT-Bildung beobachtet werden. Erst kürzlich konnte gezeigt werden, dass Thrombozyten während der AAA-Bildung eine Rolle bei der Inflammation und dem EZM-Umbau spielen. Dadurch stellt die gezielte Inhibierung von Thrombozytenrezeptoren und Signalwegen einen vielversprechenden Ansatz für die Entwicklung neuer medikamentöser AAA-Therapien dar. Das Glykoprotein Reelin, welches eine zentrale Rolle in der Gehirnentwicklung einnimmt, ist nachweislich ebenfalls an der Entstehung verschiedener Herz-Kreislauf-Erkrankungen beteiligt. Da Thrombozyten Reelin sowohl enthalten als auch über ihre Rezeptoren auf der Zelloberfläche binden können, was zur Folge intrazelluläre Signalwege auslöst, sollte die Rolle des von Thrombozyten stammenden Reelins im Rahmen dieser Arbeit in der AAA-Pathologie näher untersucht werden. Dabei konnten bei Reelin Knockout (Rln KO) Mäusen mit einer Thrombozyten-spezifischen genetischen Reelin-Defizienz im PPE-Mausmodell keine Auswirkungen auf die Entwicklung des Aortendurchmessers über einen Zeitraum von 28 Tagen beobachtet werden. Weiterhin konnte in den Thrombozyten von Rln KO Mäusen Reelin nachgewiesen werden, was auf eine Aufnahme des Reelins durch Thrombozyten aus der Zirkulation hindeutet. Dies ermöglicht keine genaue Analyse des von Thrombozyten stammenden Reelins in Rln KO Mäusen. Um die Auswirkung von globalem Reelin auf die Bildung der AAA-Erkrankung zu analysieren, könnten künftige Experimente in einem ersten translationalen Ansatz mit dem CR-50 Antikörper zur Hemmung der Reelin-Funktionalität durchgeführt werden. Zusammenfassend unterstreichen die Ergebnisse dieser Arbeit, dass Thrombozyten eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von AAA spielen. Dies konnte durch erhöhte Thrombozytenaktivierungsprofile, pro-koagulante Aktivität und Inflammation während der AAA-Progression gekennzeichnet werden. Um weiterhin zu analysieren, ob Reelin ein potenzielles Ziel für medikamentöse Therapien für AAA-Patienten sein könnte, könnten erste translationale Experimente mit dem CR-50 Antikörper in einem AAA Mausmodell durchgeführt werden. Zum Schluss zeigte das ePPE-Mausmodell keine ILT-Bildung über einen Zeitraum von 28 Tagen nach Eingriff, sodass die Verlängerung des Beobachtungszeitraums in Zukunft von Interesse sein könnte. An abdominal aortic aneurysm (AAA) is a cardiovascular disease (CVD) defined as the dilatation of the infrarenal part of the aorta with a diameter of more than 150%. Main pathophysiological features of the AAA pathology are the remodelling of the extracellular matrix (ECM), inflammation and intraluminal thrombus (ILT) formation. The major risk factors for this disease include age, smoking, male gender and hypertension. In 2021, AAA was the 10th leading cause of death in terms of CVDs worldwide. Since there is no drug-based therapy targeting AAA development to date, the only treatment option is a surgical intervention. As platelets are known to play a crucial role in CVDs, they represent a promising target for the development of new drug-based therapies for AAA treatment. For this reason, it is important to further investigate the underlying mechanisms of platelets contributing to the development and progression of AAA. Therefore, platelet function in AAA progression was analysed in this thesis utilising two different mouse models for experimental AAA induction: the porcine pancreatic elastase (PPE) and external porcine pancreatic elastase application (ePPE) mouse model. Thereby, platelets showed an enhanced activation profile, pro-coagulant activity and inflammation, represented by the formation of platelet-aggregates with inflammatory cells or infiltration of inflammatory cells into the aortic tissue, in both AAA mouse models. In addition, enhanced shedding of at least one of the two major glycoprotein (GP) receptors on platelet surface, GPIb and GPVI, was observed. As previously mentioned, one pathophysiological hallmark of AAA development is the formation of a platelet-rich ILT, which is present in 75% of all AAA patients. Nevertheless, the role of the ILT in the context of AAA development, exhibiting both stabilising and ECM-degrading characteristics, remains unclear to date. Therefore, the novel experimental ePPE AAA mouse model was established and characterised to analyse the process of ILT formation in this thesis. However, no ILT formation could be observed over a time course of 28 days after surgery. Recently, platelets were shown to play a role in the ECM remodelling and inflammation processes in AAA formation. Therefore, specifically targeting platelet receptors and signalling pathways represent a promising approach to develop novel drug-based AAA therapies. The glycoprotein reelin, which was identified to be crucial in brain development and maintenance, was shown to be involved in the progression of different CVDs as well. Since reelin is present in platelets, but also binds to platelet receptors on cell surface and subsequently triggers intracellular signalling pathways, the role of platelet-derived reelin in AAA pathology should be investigated in detail within this thesis. Thereby, no effects on the aortic diameter progression could be observed in Reelin knockout (Rln KO) mice with a genetic reelin-deficiency in the PPE mouse model 28 days after surgery. Furthermore, reelin was still found in platelets of Rln KO mice. This indicates their ability to internalise the protein from the circulation. Thus, the specific analysis of platelet-derived reelin remains challenging. To analyse the effect of global reelin on AAA formation, future experiments could be performed in a first translational approach using the CR-50 antibody to inhibit reelin functionality. In summary, the results of this thesis emphasise that platelets play a crucial role in the development of AAA, represented by enhanced platelet activation profiles, pro-coagulant activity and inflammation. To further analyse, whether reelin could be a potential target for drug-based therapies for AAA patients, first translational experiments using the CR-50 antibody in a mouse model of AAA formation could be performed. Finally, the ePPE mouse model showed no ILT formation over a time course of 28 days after surgery. Therefore, the extension of the analysis period would be of interest in future.
Lizenz:	Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät
Dokument erstellt am:	28.07.2025
Dateien geändert am:	28.07.2025
Promotionsantrag am:	06.02.2025
Datum der Promotion:	10.07.2025