Involvement of immune cells in coagulation activated by atherosclerotic plaques

Radev, Marian (2025): Involvement of immune cells in coagulation activated by atherosclerotic plaques. Dissertation, LMU München: Medizinische Fakultät

Abstract

Atherosclerosis is a multifactorial disease of arterial vessels, which due to LDL deposits in the intima and pronounced immune responses inside the vessel wall can lead to plaque formation. These plaques can destabilize and rupture due to various factors, which can lead to vessel occlusion and ischemia via development of arterial thrombosis. Using different staining techniques, we observed the presence of cholesterol crystals, T cells, neutrophils and NETs in samples from acute carotid and femoral thrombi, as well as their colocalization with fibrin. In in vitro Experiments of whole blood coagulation, we observed that cholesterol crystals do not increase the buildup of the plaque-induced thrombus but rather have a destabilizing effect on thrombus formation (reduced MAXV and alpha angle values). Homogenized atherosclerotic plaque material promoted coagulation in whole blood as well as in platelet poor-plasma (PPP). In FXII-deficient plasma the plaque-induced fibrin formation was clearly reduced, which can lead to the conclusion that the contact activation system of coagulation is involved. Activated classical monocytes supported plaque-induced fibrin formation, while the quiescent classical monocytes supported thrombolysis. Non-classical monocytes did not show any significant effect on plaque-induced thrombus formation. Non-activated CD4+ T cells delayed plaque-induced thrombus formation (lower CFR), while the activated CD4+ T cells had no effect on the plaque-induced thrombus formation. The role of the fibrinolysis inhibitor PAI-1 in the early stages of plaque-induced coagulation was also examined. Neutralization of PAI-1 induced a significant increase in the coagulation time and a delayed thrombus buildup, indicating that PAI-1 supported coagulation in the early stages of thrombus formation (increased CT and MAXV-t values).

Abstract

Die Atherosklerose ist eine multifaktorielle Erkrankung der arteriellen Gefäße, die aufgrund von LDL-Ablagerungen in der Intima und einer ausgeprägten Immunantwort zur Plaquebildung führt. Diese Plaques können aufgrund verschiedener Faktoren destabilisieren und reißen, was zu einem Gefäßverschluss durch eine arterielle Thrombose mit nachfolgender Ischämie führen kann. Mittels unterschiedlicher Färbungen beobachteten wir das Vorhandensein von Cholesterinkristallen, T-Zellen, Neutrophilen und NETs in den Proben von akuten Karotiden- und Femoralisthromben sowie deren Kolokalisation mit Fibrin. In In-vitro-Experimenten zur Vollblutgerinnung wurde festgestellt, dass Cholesterinkristalle die Plaque-induzierte Thrombusbildung nicht steigern, sondern dass sie eher eine destabilisierende Funktion auf die Thrombusbildung haben können (reduzierte MAXV und Alpha-Winkel-Werte). Homogenisiertes atherosklerotisches Plaquematerial förderte die Fibrinbildung sowohl im Vollblut als auch im thrombozytenarmen Plasma (PPP). In FXII-defizientem Plasma war die durch Plaque induzierte Fibrinbildung deutlich reduziert, was auf eine starke Beteiligung des Kontaktaktivierungssystems der Gerinnung schließen lässt. Aktivierte klassische Monozyten förderten die Plaque-induzierte Fibrinbildung, während die nicht aktivierten klassischen Monozyten die Thrombolyse begünstigten. Nicht-klassische Monozyten zeigten keinen signifikanten Einfluss auf die Plaque-induzierte Thrombusbildung. Nicht-aktivierte CD4+ T-Zellen verzögerten die Plaque-induzierte Thrombusbildung (niedriger CFR-Wert), während aktivierte CD4+ T-Zellen keinen Effekt auf die Plaque-induzierte Thrombusbildung zeigten. Die Rolle des Fibrinolyseinhibitors PAI-1 für die plaque-induzierte Gerinnungsaktivierung wurde ebenfalls untersucht. Neutralisierung von PAI-1 induzierte eine deutliche Verlängerung der Gerinnungszeit sowie eine verzögerte Thrombusbildung, was darauf hindeutet, dass PAI-1 in den Anfangsstadien der Gerinnselbildung koagulationsfördernd wirken kann (Erhöhung der CT and MAXV-t-Werte).

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Themengebiete: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften ; 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin und Gesundheit
• Fakultäten: Medizinische Fakultät
• Sprache der Hochschulschrift: Englisch
• Datum der mündlichen Prüfung: 18. März 2025
• 1. Bericht­erstatter:in: Engelmann, Bernd