Die Bedeutung der Thrombozyten-Leukozyten-Wechselwirkung für die Pathogenese von Gefäßwanderkrankungen

Thrombozyten und Leukozyten sind gemeinsam an bedeutenden pathophysiologischen Prozessen, wie der Thrombogenese, der Immunabwehr und der Entstehung arteriosklerotischer Plaques beteiligt. Entzündungs- und Blutstillungsreaktionen sind eng verwandte Prozesse und beeinflussen sich gegenseitig.

Als Voraussetzungen für die Untersuchungen von Interaktionen zwischen Thrombozyten und Leukozyten konnte die Erfassung von Assoziaten aus Thrombozyten und neutrophilen Granulozyten standardisiert werden. Untersuchungen in Kooperation mit der Klinik und Poliklinik für Neurologie beweisen die Bedeutung der Plättchen / Leukozyten-Wechselwirkung für den akuten ischämischen Schlaganfall. Patienten mit akutem "stroke" wiesen eine deutlich erhöhte Assoziationsrate von Plättchen und Monozyten auf. Zusätzlich reagierten die Thrombozyten dieser Patienten nicht auf hohe Konzentrationen an Thrombin. Wir konnten nachweisen, daß das refraktäre Verhalten der Patienten-Plättchen für den Agonisten Thrombin nicht durch Medikamenteneinwirkung sondern durch die Spaltung und Internalisierung des "7-transmembrane"-Thrombinrezeptors PAR-1 bedingt ist.

In Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Peters/Herrmann (Medizinische Mikrobiologie) wurden Adhäsionsuntersuchungen von Plättchen an Thrombospondin (TSP-1) unter Scherstreßbedingungen durchgeführt. Es zeigte sich, daß Plättchen bei hohen Scherkräften (1700s^-1) stärker an TSP-1 adhärieren als unter statischen Bedingungen. Dies wurde auch mit Blut eines Patienten, dem der vWF vollständig fehlt, beobachtet. Damit konnte zum ersten Mal gezeigt werden, daß TSP-1 das zweite extrazelluläre Matrixprotein neben dem vWF ist, das Zellen bei hohem Scherstreß binden kann. Durch Experimente mit funktionell inhibierenden monoklonalen Antikörpern konnten CD36 und P-Selektin als TSP-1 Rezeptoren auf Plättchen identifiziert werden. Es zeigte sich aber kein signifikanter Unterschied in der Adhäsion von P-Selektin-haltigen und P-Selektin-defizienten Plättchen. Doch konnten Thrombin-aktivierte P-Selektin-defiziente Plättchen ca. 50% weniger TSP-1 in Lösung binden als Kontrollplättchen (Kooperation AG Vestweber, Institut für Zellbiologie). Dieses Ergebnis stützt die These, daß P-Selektin direkt oder indirekt an der Bindung von TSP-1 an aktivierte Plättchen beteiligt ist. Durch die Etablierung einer schonenden Isolierungsmethode von Monozyten und PMNL aus peripherem Blut mit Hilfe der Elutriation ist es nun möglich, Aktivierungsstudien an isolierten Zellen durchzuführen. Mit Hilfe der Durchflußzytometrie konnten wir zeigen, daß das C-terminale TSP-1 Peptid RFYVVMWK in der Lage ist, nicht nur Plättchen sondern auch Leukozyten zu aktivieren. RFYVVMWK induzierte die TSP-1-Bindung sowohl an Monozyten als auch an PMNL. CD11b wurde nur auf Monozyten nicht aber auf PMNL durch das C-terminale TSP-1-Peptid exprimiert. Ebenso wurde die MRP8/14-Expression auf Monozyten durch RFYVVM-WK induziert (Kooperation AG Sorg, Institut für Experimentelle Dermatologie). RFYVVMWK aktivierte Monozyten binden an nicht aktivierte Plättchen. Dieses Ergebnis widerlegt die These, die Plättchenaktivierung sei der alleinige Auslöser für die Assoziation. Die durch Leukozytenaktivierung induzierte Plättchen-Monozyten-Assoziation konnte durch funktionell inhibierende monoklonale Antikörper gegen PSGL-1 und Mac-1 nicht gehemmt werden. Durchflußzytometrische Untersuchungen an einer Patientin mit "a-d-storage pool disease" und an zwei Patienten mit "Gray Platelet Syndrom" ergaben eine fehlende TSP-1-Bindung an Plättchen, Monozyten und PMNL. Es wurden trotz einer aktivierungsbedingten Expression von P-Selektin auf Plättchen kaum Assoziate zwischen Thrombozyten und Leukozyten detektiert, die auch durch Thrombin in vitro nicht weiter induziert werden konnten.

Kooperationen: Prof. Dr. Jack Lawler, Harvard Medical School, Boston; Prof. Dr. Judith Lahav, University of Tel Aviv; Prof. Dr. Dietmar Vestweber und Prof. Dr. Volker Gerke, Zentrum für Molekularbiologie der Entzündung, Universität Münster; Prof. Dr. E. Ringelstein, Klinik und Poliklinik für Neurologie, Universität Münster; Prof. Dr. Peter Spangenberg, Fachhochschule für Medizintechnik, Jena, Prof. Dr. George Tuszynski, Allegheny University, Philadelphia.

Beteiligte Wissenschaftler:

PD Dr. rer. nat. Beate Kehrel (Leiterin), Dr. rer. nat. Dagmar Dörmann, Dr. rer. nat. Hildegard Grahl, Dr. med. Uli-Rüdiger Jahn, Dr. med. Tanja Mundthal, Dr. rer. nat. Sonja Zippel, Dipl. Chem. Martin Brodde, Birgit Fehmer (Ärztin), Dipl. Chem. Martin Glauner, Nicola Köhler (Tierärztin), Dipl. Biol. Kerstin Jurk, cand. med. Jens Bichel, cand. med. Daniel Boedeker, cand. med. Caroline Dame, cand. med. Mathias Maas, cand. med. Stefanie Robert, cand. med. Carsten Schriek