Mechanismus der trans-endothelialen Wanderung von Leukozyten

Im Verlauf entzündlicher Prozesse müssen Leukozyten des Bluts die Gefäßwand penetrieren, um in das entzündete Gewebe einzuwandern. Hierbei finden selektive Wechselwirkungen zwischen den Leukozyten und den Endothelzellen der Blutgefäße statt, die ausgehend von einer noch reversiblen Wechselwirkung (dem Selektin-vermittelten 'rolling') über eine feste Adhäsion der Blutzellen am Endothel in einer trans-endothelialen Migration der Leukozyten resultieren. Mit diesem Prozeß einhergehende Veränderungen in der Endothelzellen werden an zwei Punkten durch Ca²⁺-Signale gesteuert. Zum einen geht der initialen, durch Entzündungsmediatoren ausgelösten Oberflächenpräsentation des Leukozyten-bindenden P-Selektins eine Erhöhung des intraendothelialen Ca²⁺-Siegels voraus. Diese führt zur Ca²⁺-regulierten Exozytose der Weibel-Palade Granula, die das P-Selektin speichern, und wir konnten im Berichtszeitraum einen an diesem Prozeß beteiligten Proteinkomplex ermitteln. Durch feste Leukozytenadhäsion wird zum zweiten Mal ein Anstieg der intraendothelialen Ca²⁺-Konzentration induziert, der in bislang nicht verstandener Art und Weise zu einem selektiven Öffnen der interendothelialen Zellverknüpfungsstrukturen (junctions) führt und so den Durchtritt der Leukozyten (die eigentliche Transmigration) ermöglicht. Mit Hilfe eines Zellkulturmodells für die trans-endotheliale Migration untersuchen wir die Beteiligung des endothelialen Zytoskeletts und der interendothelialen Zellverknüpfungsstrukturen (junctions) am Transmigrationsschritt. Wir konnten die funktionelle Bedeutung des Ca²⁺-Signalweges in den Endothelzellen beschreiben und aktiv beteiligte Komponenten des endothelialen Zytoskeletts identifizieren.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. V. Gerke (Leiter), K. Kielbassa, J. König, A. Strey

Veröffentlichungen:

Kielbassa, K., C. Schmitz, V. Gerke: Disruption of endothelial microfilaments selectively reduces the transendothelial migration of monocytes. Exp. Cell Res. 243: 129-141 (1998)

König, J., J. Prenen, B. Nilius, V. Gerke: The annexin II-p11 complex is involved in regulated exocytosis in bovine pulmonary artery endothelial cells. J. Biol. Chem. 273: 19679-19684 (1998)

Munz, B., V. Gerke, R. Gillitzer, S. Werner: Differential expression of calpactin (annexin II) subunits in cultured keratinocytes and during wound repair. J. Invest. Dermatol. 108: 307-312 (1997)