Rolle des auf Thrombozyten exprimierten Komplementrezeptors C5aR für die Modulation der Angiogenese

Abstract

Seit einigen Jahren gibt es Hinweise, dass Thrombozyten an der Modulation der Blutgefäßneubildung, der Angiogenese, beteiligt sind. Bisher wurden aller-dings erst wenige Mechanismen beschrieben, über die eine solche Modulation vermittelt wird. Diese Arbeit identifiziert den auf Thrombozyten exprimierten C5a-Komplementrezeptor als einen wichtigen Mediator Thrombozyten-vermittelter Ef-fekte sowohl auf zentrale Endothelzellfunktionen als auch der wachstumsfaktor-vermittelten und hypoxiegetriggerten Angiogenese in vivo. Diese Arbeit zeigt im Matrigelplug-Assay, dass Thrombozyten wachstums-faktorinduzierte Angiogenese inhibieren können. Außerdem konnten wir zeigen, dass Thrombozyten den C5a-Rezeptor exprimieren und dessen Expression nach Stimulation mit verschiedenen Plättchenaktivatoren modulieren. Die C5aR-Ex-pression auf Thrombozyten nimmt zu, wenn diese mit Kollagen aktiviert werden, und auch bei Kontakt mit oxLDL, was die Bedeutung der Ergebnisse im Kontext der Atherosklerose hervorhebt. Wir konnten darüber hinaus C5aR-exprimierende Thrombozyten im ischämischen, also angiogen aktiven, Gewebe nachweisen. Die Koinkubation von Thrombozyten und Endothelzellen in vitro zeigte, dass der thrombozytäre C5a-Rezeptor keinen Einfluss auf die endotheliale Proliferation ausübt, die Migration und Tube formation von Endothelzellen allerdings inhibiert. Passend dazu zeigte sich in vivo, dass C5aR-Knockout-Mäuse ein erhöhtes Niveau an wachstumsfaktorinduzierter und hypoxiegetriggerter Angiogenese aufweisen. Interessanterweise ließ sich dieser Effekt nicht mehr signifikant nach-weisen, wenn Thrombozyten systemisch depletiert wurden. Dies weist auf einen bedeutsamen Beitrag des thrombozytären C5a-Komplementrezeptors bei Steu-erung der Angiogenese in vivo hin. Das wird dadurch unterstrichen, dass wir zei-gen konnten, dass die Retransfusion von Thrombozyten mit intaktem C5a-Rezeptor in C5aR-Knockout-Tiere deren erhöhtes Angiogeneseniveau im Matri-gelplug-Assay teilweise normalisiert. Schließlich konnten wir demonstrieren, dass bereits der Überstand von C5a-stimulierten Thrombozyten in vitro einen inhibitorischen Effekt auf die endotheli-ale Migration und Tube formation vermittelt. Mittels Proteome profiling konnten wir den bekanntermaßen antiangiogenen Faktor PF4 als einen wichtigen für die-sen Effekt verantwortlichen Faktor identifizieren. Nach C5a-Stimulation setzen Thrombozyten PF4 frei. Wird PF4 in vivo inhibiert, so lässt sich das Angiogene-seniveau von C5aR-Knockout-Tieren mittels Retransfusion von WT-Thrombozy-ten im Matrigelplug-Assay nicht mehr signifikant senken. Dieser Mechanismus trägt also auch in vivo maßgeblich zur thrombozytenvermittelten Inhibition der Angiogenese bei. Zusammenfassend führt C5a vermittels des thrombozytären C5a-Rezeptors zur Freisetzung von PF4 aus Thrombozyten. Thrombozyten üben so einen anti-angiogenen Einfluss aus. Diese Arbeit beschreibt also einen konkreten Mecha-nismus, wie Thromboyzten die Angiogenese steuern und beschreibt einen neuen Überschneidungspunkt des Komplementsystems, des Hämostasesystems und der Angiogenese. Diese drei Systeme sind bei zahlreichen Pathologien von großer Bedeutung und ihr Zusammenspiel noch unvollständig verstanden. Die hier gewonnenen Erkenntnisse könnten daher auch für das Verständnis und die Therapie der Atherosklerose und deren Folgeerkrankungen in Zukunft förderlich sein.