Rekrutierung von Dendritischen Zellen an die Gefäßwand – Bedeutung der Interaktion von GPIbα mit Mac-1

Abstract

Die Atherosklerose, welche mit ihren Folgen zu den Haupttodesursachen zählt, gilt als eine chronisch inflammatorische Erkrankung. Dendritische Zellen (DCs) sind zelluläre Bestandteile des Immunsystems und verbinden den angeborenen mit dem erworbenen Teil. Es ist vorbeschrieben, dass DCs vermehrt in für die Atherosklerose prädisponierten Stellen vorkommen. Ebenfalls sind in einer atherosklerotischen Plaque DCs nachweisbar. Die Bedeutung von Thrombozyten in der Atherosklerose ist schon länger bekannt. Es konnte gezeigt werden, dass die Interaktion zwischen Endothel und Thrombozyten für die Initiierung der Atherosklerose einen entscheidenden Faktor darstellt. Sie rekrutieren proatherosklerotische Zellen und sezernieren proinflammatorische Mediatoren. Auf der anderen Seite gibt es Hinweise, dass Thrombozyten auch Reparaturmechanismen initiieren können. Es wurde gezeigt, dass humane DCs mit Thrombozyten in vivo im Bereich einer Gefäßverletzung interagieren. DCs interagieren jedoch nicht mit der intakten Gefäßwand. In vitro vermitteln diese Interaktion unter anderem die Rezeptoren JAM-C und das Integrin Mac-1 auf DCs. Interessanterweise wird Jam-C nicht auf murinen Thrombozyten exprimiert, was auf einen alternativen Mechanismus hinweist, welcher noch nicht identifiziert wurde. Das thrombozytäre Glykoprotein GPIbα ist Teil des von-Willebrand-Rezeptor-Komplexes. Für verschiedene Leukozyten ist bekannt, dass Thrombozyt und Leukozyt eine feste Adhäsion über GPIbα und Mac-1 eingehen. So wurde in dieser Arbeit der Hypothese nachgegangen, dass DCs mit Thrombozyten über das Rezeptor-Ligandenpaar Mac-1 und GPIbα in der Atherosklerose interagieren. Hierfür wurde die mögliche Interaktion von murinen, aus Knochenmark gewonnenen DCs mit murinen Thrombozyten in statischen Adhäsionsassays in vitro, sowie mit Hilfe der Intravitalmikroskopie in vivo im Mausmodell untersucht. In vitro im statischen Adhäsionsassay zeigte sich eine Reduktion der Adhäsion von DCs an Thrombozyten nach Blockierung von Mac-1 durch einen spezifischen Antikörper, bei Blockierung anderer Oberflächenrezeptoren auf DCs war kein Unterschied nachweisbar. Ebenfalls nach Blockierung von GPIbα konnte eine signifikant verminderte Adhäsion von DCs an Thrombozyten in vitro gezeigt werden. Um diese Ergebnisse ins Lebende zu übertragen wurde die temporäre Carotisligatur mit Intravitalmikroskopie als in vivo-Modell einer Gefäßverletzung ausgewählt. Fluoreszierend markierte DCs und ein blockierender Antikörper wurden einer Maus injiziert. Die Arteria carotis wurde für 5 Minuten temporär ligiert. Hierbei kam es zu einer Quetschung des Endothels und somit zu einer Gefäßverletzung. Nach Wiedereröffnung des Gefäßes wurde die Anzahl der adhärierenden DCs an den Monolayer der Thrombozyten und somit an die Gefäßwand gemessen. Durch blockierende Antikörper, analog zu den in vitro Versuchen, konnte eine Reduktion der Adhäsion nach Blockierung von entweder Mac-1 auf DCs oder GPIbα auf Thrombozyten gezeigt werden. Ebenfalls mit GPIbα-knockout Thrombozyten zeigte sich in vitro, sowie in vivo eine Reduktion der Adhäsion von DCs an den Thrombozyten. Mittels des Anti-M2 Antikörpers konnte die Bindungsstelle in vitro, sowie in vivo mittels analogen Versuchen spezifiziert werden. Vorbekannt ist, dass die Sequenz P201-K217 der I-Domäne der αM-Einheit von Mac-1 für die Bindung von GPIbα in Neutrophilen Granulozyten zuständig ist. In dieser Arbeit konnte in vitro sowie in vivo eine signifikante Reduktion der Adhäsion von DCs auf Thrombozyten bei Blockierung der M2-Sequenz nachgewiesen werden. In Zusammenschau der Ergebnisse konnte gezeigt werden, dass die Interaktion des Integrins Mac-1 mit dem Glykoprotein GPIbα eine feste Adhäsion von DCs auf Thrombozyten vermittelt. Dies trägt dazu bei die Kinetik der DC-Gefäßwandinteraktion besser zu verstehen. Bereits bei anderen Leukozyten konnte dieses Rezeptor-Liganden-Paar gezeigt werden. Die Übertragung vom Tiermodell zum menschlichen Organismus, sowie die weitere Klärung der Folgen einer solchen Interaktion stellen die nächsten Schritte der Forschung dar. Bisher ist noch nicht aufgedeckt, ob diese Interaktion einen atheroprotektiven oder -progressiven Verlauf begünstigt. Nach Klärung dieser Effekte wäre ein therapeutisches Vorgehen mittels des spezifischen Antikörpers, welcher in dieser Arbeit verwendet wurde, ein mögliches pharmakologisches Mittel in der Bekämpfung der Atherosklerose.