Der funktionelle Effekt und die Signifikanz der homophilen Interaktion zwischen dem löslichen Junctional Adhesion Molecule A und dem F11 Rezeptor auf der Thrombozytenoberfläche

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URI: http://hdl.handle.net/10900/95573
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:21-dspace-955731
http://dx.doi.org/10.15496/publikation-36956
Dokumentart: Dissertation
Date: 2019-12-05
Language: German
Faculty: 4 Medizinische Fakultät
Department: Medizin
Advisor: Gawaz, Meinrad (Prof. Dr.)
Day of Oral Examination: 2019-11-13
DDC Classifikation: 610 - Medicine and health
Keywords: Entzündung , Thrombozyt
License: Publishing license excluding print on demand
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Inhaltszusammenfassung:

Die vorgelegte Dissertation handelt vom funktionellen Effekt und der Signifikanz der homophilen Interaktion zwischen dem löslichen Junctional Adhesion Molecule A (sJAM-A) und dem F11 Rezeptor auf der Thrombozytenoberfläche. Dazu wurde die Auswirkung von sJAM-A auf die Physiologie der Thrombozyten hinsichtlich Hämostase und Entzündungsprozesse untersucht. Das Junctional Adhesion Molecule A ist ein membrangebundenes Zelladhäsionsmolekül der Immunglobulin Superfamilie, das auf Epithel- und Endothelzellen sowie auf zirkulierenden Blutzellen wie Thrombozyten exprimiert wird [127, 128, 136–140] und die Thrombozytenaktivierung reguliert [129, 144–150]. Durch Abspaltung der extrazellulären Domäne mit Hilfe von Metalloproteasen kann JAM A/JAM1/F11R als lösliche Form, sJAM-A genannt, freigesetzt werden [151, 155–157]. Das erhöhte Vorkommen von sJAM-A im Serum von Patienten mit Inflammation, Atherosklerose und koronarer Herzkrankheit, Pathophysiologien mit großer Beteiligung von Thrombozyten, suggeriert eine prothrombotische und proinflammatorische Rolle des zirkulierenden Proteins [144, 151, 155, 164–166]. Bei ersten Versuchen konnte mit Hilfe der Durchflusszytometrie gezeigt werden, dass JAM-A/JAM1/F11R nach agonisteninduzierter Aktivierung der Thrombozyten und bei Patienten mit AKS im Vergleich zu Patienten mit SAP verstärkt auf der Thromobozytenoberfläche zu finden war. Die sJAM-A Serumlevel waren des Weiteren bei Patienten mit AKS im Vergleich zu Patienten mit SAP gesteigert. Zudem konnte eine signifikante Korrelation zwischen JAM-A/JAM1/F11R und sJAM-A im Serum von KHK Patienten nachgewiesen werden, was zeigt, dass das sJAM-A Serumlevel von der Expression der mebranassoziierten Form abhängt und ferner darauf hindeutet, dass aktivierte Blutplättchen als potenzielle zelluläre Quelle für das zirkulierende lösliche sJAM-A dient. Mit dem Photometer und der konfokalen Mikroskopie konnte nachgewiesen werden, dass Thromboyzen an eine mit sJAM-A beschichteten Oberfläche adhärieren, was durch Einsatz eines blockierenden Antikörpers namens antiJAM-A, der die homophile Interaktion zwischen sJAM-A und dem auf der Thrombozytzenmembran gebundenen JAM-A/JAM1/F11R verhindert, annuliert werden konnte. sJAM-A steigert ferner als Verbindungsmolekül zwischen dem endothelialen und dem thrombozytären JAM-A/JAM1/F11R die Adhäsion von Thrombozyten an stimulierte Endothelzellen, visualisiert durch einen Flusskammerversuch unter arteriellen Flussbedingungen. Dabei konnte die Anzahl adhärenter Thrombozyten mit dem antiJAM-A Antikörper, welcher JAM-A/JAM1/F11R auf der Thrombozytenoberfläche oder auf aktivierten Endothelzellen blockiert, verringert werden. Des Weiteren steigert sJAM-A die agonisteninduzierte Thrombozytenaktivierung, was anhand der P-Selektin Expression und durch PAC-1 Bindung an das GPIIbIIIa durchflusszytometrisch bestätigt wurde sowie die mit der Impedanzaggregometrie evaluierte agonisteninduzierte Thrombozytenaggregation, die Vorstufe zur Thrombusformation. Diese stimulatorischen Effekte konnten unter Einsatz des antiJAM-A jeweils gehemmt werden. Die Induktion der Apoptose und das prokoagulatorische Potential von aktivierten Thrombozyten wurde mit Hilfe der Durchflusszytometrie anhand der Phosphatidylserin Externalisation und des Verlustes des mitochondrialen Membranpotentials ermittelt und konnte durch sJAM-A gesteigert und durch antiJAM-A verhindert werden. Zudem fördert sJAM-A die ex vivo Thrombusformation in einem Flusskammerversuch unter dynamischen arteriellen Bedingungen, die durch Verwendung des antiJAM-A wiederum verringert werden konnte. Die durchflusszytometrisch gemessene Formation von Thrombozyten-Monozyten Coaggregaten und die darauffolgende Phagozytose der Thrombozyten durch Monozyten konnte durch sJAM-A jeweils gesteigert und durch Hinzugabe des Antikörpers antiJAM-A reduziert werden, was unter anderem auf die durch sJAM-A induzierte Thrombozytenapoptose zurückzuführen ist. Auf diese Ergebnisse folgend wurde der Einfluss der mit sJAM-A vorinkubierten Thrombozyten auf die Monozytendifferenzierung durch Anlage einer Thrombozyten-Monozyten-Cokultur examiniert. Dabei konnte eine durch homophile sJAM-A/JAM-A Interaktion vermittelte, vermehrte Differenzierung von Monozyten in Makrophagen und Schaumzellen, durch gesteigerte Internalisierung der mit sJAM-A aktivierten und apoptotischen Thrombozyten begutachtet werden, die unter antiJAM-A Einsatz in ihrer Anzahl reduziert zu sehen war. Alles in allem konnte gezeigt werden, dass sJAM-A über seine homophile Interaktion mit dem membranständigen JAM-A/JAM1/F11 Rezeptor auf der Thrombozytenoberfläche prothrombotisch wirkt, sowie inflammatorische Prozesse begünstigend beeinflusst. Daher kann sJAM-A bei KHK-Patienten die prothrombotische und proinflammatorische Funktion der Thrombozyten fördern und zur Bildung einer Atherothrombose beitragen. Diese Erkenntnisse der vorliegenden Arbeit könnten einen vielversprechenden, neuen medikamentörsen Ansatzpunkt zur Prävention und Therapie der häufigsten Todesursache in Deutschland, von kardiovaskulären Erkrankungen wie Atherothrombose, Atherosklerose und seine kardiale chronische und akute Form, der KHK und des Herzinfarkts, darstellen. Die Entwicklung neuer Therapeutika, basierend auf der Inhibierung von sJAM-A und der homophilen Interaktion zwischen sJAM-A und dem membranassoziierten JAM-A/JAM1/F11R, könnten damit die in Deutschland und weiteren Industrienationen bestehende hohe Morbidität und Mortalität dieser Erkrankungen reduzieren.

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