Die Bedeutung des Glykoproteins Vitronektin für die Leukozytenrekrutierung bei Ischämie-Reperfusion

Ramsauer, Michaela (2018): Die Bedeutung des Glykoproteins Vitronektin für die Leukozytenrekrutierung bei Ischämie-Reperfusion. Dissertation, LMU München: Medizinische Fakultät

Abstract

Die Migration von neutrophilen Granulozyten aus der Mikrovaskulatur in das Gewebe gilt als ein Schlüsselereignis in der Genese des Ischämie-Reperfusionsschadens (IRS). Aus diesem Grund wird die Extravasation der genannten Immunzellen als therapeutischer Angriffspunkt zur Verringerung des Gewebeschadens nach Ischämie-Reperfusion (I/R) diskutiert. Studien der letzten Jahre geben außerdem Hinweise darauf, dass das Glykoprotein Vitronektin (VTN) in die Pathogenese des IRS involviert ist. Über welche Mechanismen VTN Einfluss auf diesen Vorgang nimmt ist bislang nur unzureichend geklärt. Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit wurde daher die Bedeutung von VTN für die Leukozytenrekrutierung nach I/R untersucht. Anhand konfokalmikroskopischer Aufnahmen konnte gezeigt werden, dass die endotheliale Deposition von VTN nach I/R signifikant ansteigt. Die Ergebnisse von Versuchen im Peritonitismodell sowie von intravitalmikroskopischen Untersuchungen belegen weiterhin, dass VTN bei I/R vorwiegend an der Rekrutierung von neutrophilen Granulozyten beteiligt ist, während die Extravasation von Monozyten unabhängig von VTN ist. Im Speziellen vermittelt das Glykoprotein die Stabilisierung der Adhärenz von neutrophilen Granulozyten am Gefäßendothel sowie die nachfolgende Transmigration. In In-vitro-Untersuchungen konnte der zugrundeliegende Mechanismus dieser Befunde genauer charakterisiert werden: Im Komplex mit dem Plasminogen-Aktivator-Inhibitor-1 (PAI-1), einem bedeutenden Interaktionspartner von VTN, induziert das Glykoprotein Konformationsänderungen von neutrophilen ß2-Integrinen hin zu erhöhter Affinität zum endothelial exprimierten Liganden ICAM-1. Dies beruht auf der durch den VTN-PAI-1-Komplex vermittelten Rekrutierung des membranständigen low density lipoprotein receptor-related protein-1 (LRP1) sowie von p38-mitogenaktivierte Proteinkinase-abhängigen Signalwegen. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse könnte die Entwicklung VTN-inhibierender Substanzen wesentlich dazu beitragen, die mit der Extravasation von neutrophilen Granulozyten assoziierte Gewebeschädigung nach I/R zu verringern. Klinisch äußerst relevante, mit I/R assoziierte Krankheitsbilder, wie Myokardinfarkt, ischämischer Schlaganfall, Sepsis und Organdysfunktion nach Transplantation, könnten auf diese Weise einer pharmakologisch optimierten Therapie zugänglich gemacht werden. Im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit sollten Mechanismen der durch das Chemokin CCL2 vermittelten Leukozytenrekrutierung genauer analysiert werden. In Übereinstimmung mit neueren Studien konnte anhand von Versuchen im Peritonitismodell gezeigt werden, dass das Chemokin CCL2 neben der Extravasation von inflammatorischen/klassischen Monozyten auch die Rekrutierung von neutrophilen Granulozyten in vivo initiiert. Durch Identifizierung der dabei involvierten MAP-Kinase-Signalwege wurden die zugrundeliegenden Me-chanismen der CCL2-vermittelten Extravasation von Leukozytensubpopulationen myeloiden Ursprungs genauer charakterisiert. Unter Verwendung von Binding-Assays konnte darüber hinaus gezeigt werden, dass die Stimulation mit dem Chemokin CCL2 Konformationsänderungen von ß1-Integrinen auf der Oberfläche von inflammatorischen/klassischen Monozyten hin zu erhöhter Affinität zu ihren Liganden induziert. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass CCL2 über die Affinitätssteigerung des monozytären ß1-Integrins VLA-4 die Bindung von inflammatorischen/klassischen Monozyten an endothelial exprimiertes VCAM-1 vermittelt und auf diese Weise die feste Adhärenz dieser Immunzellen am Gefäßendothel unterstützt. Ziel ist es, auf Basis dieser Befunde pharmakologisch in den Mechanismus der CCL2 vermittelten Leukozytenrekrutierung einzugreifen und auf diese Weise die mit dem genannten Chemokin assoziierten Erkrankungen wie Atherosklerose, diabetische Retinopathie, rheumatoide Arthritis, Multiple Sklerose, Asthma bronchiale, Uveitis, HIV sowie diverse Neoplasien präventiv und therapeutisch zu beeinflussen.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Keywords: Leukozytenrekrutierung, Vitronektin, Ischämie-Reperfusionsschaden, CCL2
• Themengebiete: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften ; 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin und Gesundheit
• Fakultäten: Medizinische Fakultät
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 19. Juli 2018
• 1. Bericht­erstatter:in: Reichel, Christoph