Die Rolle der Interaktion von Megakaryozyten und Neutrophilen Granulozyten in Bezug auf die Thrombopoese

Hoppe, Boj Friedrich (2023): Die Rolle der Interaktion von Megakaryozyten und Neutrophilen Granulozyten in Bezug auf die Thrombopoese. Dissertation, LMU München: Medizinische Fakultät

Abstract

Das Zusammenspiel von Neutrophilen Granulozyten und Thrombozyten wurde in den letzten Jahren ausgiebig erforscht und hat unter anderem zu dem Konzept der Immunothrombose geführt. Auf Ebene der thrombozytären Vorläuferzellen, der Megakaryozyten, wurde die Emperipolesis beschrieben: eine Sonderform der Zell-Zell-Interaktion, bei der Neutrophile Granulozyten in die Megakaryozyten eindringen und sie durchwandern, wobei beide Zellen intakt und vital bleiben. Dieses Phänomen ist noch unvollständig verstanden, findet sich jedoch bei verschiedenen Pathologien gesteigert, so auch bei einem vermehrten Bedarf an Thrombozyten. Dies führte uns zu der Hypothese, dass die Interaktion von Neutrophilen Granulozyten mit Megakaryozyten möglicherweise die Thrombopoese beeinflusst. In dieser Arbeit konnten wir die Emperipolesis im murinen Modell beobachten und verifizieren, dass eine Antikörper-induzierte Thrombopenie ihr Auftreten steigert. Zur weiteren Analyse konnten wir erfolgreich eine Co-Kultur aus primären Megakaryozyten und Neutrophilen Granulozyten in vitro etablieren. Im Vergleich mehrerer Protokolle zeigte die Isolation aus fetalen Leberzellen (anders als positive bzw. negative Selektion) als einzige eine funktionsfähige Thrombopoese. Mittels Videomikroskopie konnten wir eine physische Interaktion der Neutrophilen Granulozyten mit den Megakaryozyten beobachten, die vorwiegend an den langen Pro-Plättchen bildenden Ausläufern stattfand. Histomorphologische Auswertungen zeigten einen signifikanten Anstieg der Pro-Plättchen-formenden Megakaryozyten in Anwesenheit von Neutrophilen. Zur weiteren Analyse etablierten wir eine durchflusszytometrische Methode, um die entstehenden Pro-Plättchen und Plättchen anhand ihres doppelt-positiven Signals für CD41 / CD42d trotz ihrer heterogenen Größe zu quantifizieren. Unsere Methode validierten wir mit Sphingosin-1-phosphat (S1P), welches vorbeschrieben die Bildung und Abschnürung von (Pro-)Plättchen steigert, und fanden ebenfalls einen signifikanten Anstieg der Thrombopoese in Anwesenheit von Neutrophilen Granulozyten. Zusammenfassend konnten wir erfolgreich eine Co-Kultur aus primären Megakaryozyten und Neutrophilen Granulozyten in vitro etablieren und an diesem Modell die physische Interaktion von Neutrophilen mit Megakaryozyten beobachten, sowie eine Steigerung der Thrombopoese nachweisen. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Neutrophile Granulozyten in bisher unbekannter Funktion zur Thrombopoese beitragen. Die etablierten Modelle und Methoden bilden eine Grundlage für weitere Studien zu diesem Phänomen.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Keywords: Thrombopoese, Megakaryozyten, Neutrophile Granulozyten, Emperipolesis, Zell-Zell-Interaktion
• 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: 12. Oktober 2023
• 1. Bericht­erstatter:in: Petzold, Tobias