Prof. Dr. Bernhard Nieswandt: Das akute ARDS - Lungenversagen - ITS - Patient mit Atemnotsyndrome CAVE: Thrombozyten - Neutrophilen - Labor

Medizin am Abend Berlin - MaAB - Fazit: Wenn die Blutplättchen außer Kontrolle geraten

• Das akute Lungenversagen (ARDS für Acute Respiratory Distress Syndrom) ist ein lebensbedrohlicher Zustand. 

• Eine von Thrombozyten befeuerte überschießende Immunreaktion verschlechtert zusätzlich die Lungenfunktion.

Forschende der Universitätsmedizin Würzburg haben nun herausgefunden, wie diese schwere Entzündungsreaktion unterdrückt werden kann. 

Fluoreszenzmikroskopische Aufnahme zeigt die Interaktion von Thrombozyten (cyan) mit Entzündungszellen (gelb) im Lungengewebe, sowie eine eingewanderte Entzündungszelle außerhalb des Blutgefäßes (magenta) innerhalb des Lungenbläschens. RVZ, Uni Würzburg, AG Nieswandt

In der von Prof. Dr. Bernhard Nieswandt geleiteten Studie wird ein bedeutender Fortschritt in dem Verständnis des akuten Lungenversagens aufgezeigt. Die Ergebnisse wurden im renommierten Fachjournal Blood veröffentlicht.

Eine von zehn intensivmedizinisch behandelten Personen entwickelt ein akutes Lungenversagen (ARDS). 

• Die meisten dieser Atemnotsyndrome, von denen die milde Form auch als ALI (Acute Lung Injury) bekannt ist, werden durch eine Lungenentzündung verursacht, aber auch 
•  Blutvergiftungen, 
• äußere Verletzungen, 
• Blutkrebs- und Autoimmun-Erkrankungen oder eine sogenannte 
• Fremdkörperaspiration können die Lungenfunktion lebensbedrohlich beeinträchtigen. 

Allen Ursachen gemeinsam sind entzündliche Prozesse, welche das Lungengewebe schädigen. 

Trotz verbesserter Behandlungsmöglichkeiten ist das Sterberisiko hoch. 

Die therapeutischen Ansätze zur Bekämpfung des ARDS sind hauptsächlich unterstützend und konzentrieren sich auf eine lungenschonende mechanische Beatmung.

Schädigung des Lungengewebes unaufhaltsam

• Selbst mit vermeintlich wirksamen Antibiotika hält die Entzündung oft an und schadet der Schutzbarriere der Blutgefäße in der Lunge, was zu einer immunvermittelten Verletzung des Lungengewebes führt. 

Die Hauptverantwortlichen für diesen schädigenden Prozess sind Neutrophile Granulozyten. 

Diese Art der weißen Blutkörperchen hilft dem Körper eigentlich dabei, Infektionen zu bekämpfen und Verletzungen zu heilen. 

Beim akuten Lungenversagen dringen die Neutrophilen in einem mehrstufigen Prozess in das Lungengewebe ein und durchbrechen die Auskleidung der Blutgefäße schon früh in der Entzündungsphase. 

• Dabei unterstützen Thrombozyten die Rekrutierung und Aktivierung der Neutrophilen maßgeblich.

Thrombozyten können akute Entzündungsprozesse vorantreiben

Einer der die komplexen Funktionen von Blutplättchen schon seit Jahren erforscht und nun einen Ansatz gefunden hat, die Infiltration von Neutrophilen ins Lungengewebe zu unterbinden, ist Prof. Dr. Bernhard Nieswandt, Leiter des Lehrstuhls für Experimentelle Biomedizin I und Forschungsgruppenleiter am Rudolf-Virchow-Zentrum – Center for Integrative and Translational Bioimaging (RVZ) der Universität Würzburg und Direktor des Instituts für Experimentelle Biomedizin am Universitätsklinikum Würzburg. 

„Die kleinen kernlosen Blutzellen können sehr viel mehr als Blutungen stillen und Infarkte auslösen, zum Beispiel Entzündungsprozesse in Gang bringen. 

Der Mechanismus wird als Thrombo-Inflammation bezeichnet“, schildert Bernhard Nieswandt die Funktionen der Thrombozyten, die in unserem Knochenmark kontinuierlich aus Megakaryozyten gebildet werden. In der neuesten, im Fachjournal Blood publizierten, Untersuchung hat die Arbeitsgruppe von Bernhard Nieswandt einen vielversprechenden Angriffspunkt gefunden, um die akute Entzündung, die ALI/ARDS verursacht, zu reduzieren. 

Das aktivierende Thrombozytenrezeptor-Glykoprotein VI (GPVI) könnte nämlich eine entscheidende Rolle bei der Aktivierung und Ausbreitung von Thrombo-Inflammation spielen.

GPVI ist ein vielversprechender Angriffspunkt

„Unsere Daten zeigen, dass die gezielte Hemmung von GPVI, das sich auf der Oberfläche von Blutplättchen befindet, durch einen Antikörper den verheerenden Einstrom von Neutrophilen ins Lungengewebe und die daraus resultierende Gewebeschädigung der entzündeten Lunge deutlich reduziert, ohne das Risiko von Entzündungsblutungen zu erhöhen", erläutert Bernhard Nieswandt und resümiert: 

„Die Ergebnisse könnten den Weg für neue therapeutische Ansätze zur Bekämpfung dieser lebensbedrohlichen Erkrankungen ebnen.“

Philipp Burkard, Wissenschaftler am Würzburger Institut für Experimentelle Biomedizin und Erstautor der Studie fügt hinzu: 

„Wenn wir GPVI gezielt mit einem Antikörper unterdrücken, können wir das Ausmaß der überschießende Immunreaktion unterbinden, wodurch sich die Barrierefunktion der Blut-Luft-Schranke und damit auch das klinische Ergebnis verbessert.“

In einer weiteren Studie werden die Forschenden die Wirkung eines blockierenden GPVI-Antikörpers in einem humanisierten Mausmodell untersuchen, in dem die Blutplättchen die menschliche Version von GPVI exprimieren. Dies bringt sie näher an die Situation beim Menschen heran und wird den Nutzen einer Anti-GPVI-Behandlung noch besser bestätigen.

Abbildung links zeigt die unkontrollierte Entzündungsreaktion in der Lunge mit vermehrter Einwanderung von Entzündungszellen (Neutrophile Granulozyten) in die Lungenbläschen, was zur Zerstörung des Lungengewebes im akuten Atemnotsyndrom (ARDS) führt. RVZ, Uni Würzburg, AG Nieswandt

Förderung

Diese Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert (Projekt SFB/TR240 und SFB 1525).

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt

www.medizin-am-abend.blogspot.com 

 

 

 

Über Google: Medizin am Abend Berlin 

idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.

Dr. Daniela Diefenbacher, Pressestelle, Rudolf Virchow Center - Center for Integrative and Translational Bioimaging, University Würzburg, +49 931 31-88631, daniela.diefenbacher@uni-wuerzburg.de

Kirstin Linkamp, Universitätsklinikum Würzburg, +49 931 201 59 458, Linkamp_K@ukw.de 

Josef-Schneider-Str. 2, Haus D15
97080 Würzburg
Deutschland
Bayern

Dr. Judith Flurer

Telefon: +49 (0) 931 31 85822
E-Mail-Adresse: judith.flurer@uni-wuerzburg.de

Prof. Dr. Bernhard Nieswandt (Rudolf-Virchow-Zentrum, Universität Würzburg & Leiter des Lehrstuhls für Experimentelle Biomedizin I, Universitätsklinikum Würzburg) Tel.: + 49 931 31-80405, bernhard.nieswandt@virchow.uni-wuerzburg.de

---

Originalpublikation:

A key role for platelet GPVI in neutrophil recruitment, migration and NETosis in the early stages of acute lung injury. Burkard P, Schonhart C, Vögtle T, Köhler D, Tang L, Johnson D, Hemmen K, Heinze KG, Zarbock A, Hermanns HM, Rosenberger P, Nieswandt B. Blood. 2023 Jul 13 / doi: 10.1182/blood.2023019940. Online ahead of print. PMID: 37441848

Prof. Dr. Harald Schulze: GPVI - Glykoproteinrezeptor Frühdiagnose der Blutvergiftung (Sepsis), besonders katheterassozierte Infektionen

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Uniklinikum Würzburg: Potenzieller Ansatzpunkt für eine Sepsis-Früherkennung entdeckt

• Würzburger Forscher*innen konnten nachweisen, dass schon im Frühstadium einer Sepsis ein Rezeptor auf den Thrombozyten der Patient*innen seine Funktion verliert. 

Möglicherweise ist dieses Phänomen eine Chance auf die Entwicklung einer Frühdiagnose der oft lebensbedrohlichen Blutvergiftung. 

Prof. Dr. Harald Schulze (links) und Privatdozent Dr. Dirk Weismann planen weitere Analysen aus tiefgefrorenen Blutproben von Sepsis-Patienten. Bild: Maria Drayss / Uniklinikum Würzburg

Bei einer Sepsis, die umgangssprachlich auch Blutvergiftung genannt wird, schädigen die Abwehrreaktionen des Körpers gegen eine Infektion die eigenen Gewebe und Organe. 

„Unsere hauptsächlichen therapeutischen Anstrengungen bei der Sepsis zielen darauf ab, ein Multiorganversagen zu verhindern“, schildert Privatdozent Dr. Dirk Weismann. Der Leiter der internistischen Intensiv- und Notfallmedizin der Medizinischen Klinik I des Uniklinikums Würzburg (UKW) fährt fort: „Leider können wir mit den aktuellen Labordiagnoseverfahren eine Sepsis erst zuverlässig erkennen, wenn der Organschaden schon relativ groß ist.“

Der Glykoproteinrezeptor GPVI versagt den Dienst

• Zu den diagnostisch genutzten Parametern zählt das Absinken der Anzahl der Blutplättchen – oder auch Thrombozyten – unter einer Sepsis. 

Während dieser Effekt schon seit Jahren bekannt ist, verfolgte ein Forschungsteam um Dr. Weismann und Prof. Dr. Harald Schulze vom Institut für Experimentelle Biomedizin des UKW kürzlich die Frage, ob sich bei einer Sepsis auch die Funktionsfähigkeit der Thrombozyten verändert.  

Tatsächlich konnten sie zeigen, dass im Verlauf einer Blutvergiftung die Thrombozyten nicht nur weniger werden, sondern sie sich auch schlechter aktivieren lassen. 

Über eine umfassende Analyse mittels Durchflusszytometrie, Aggregometrie und Immunoblotting identifizierten sie dabei das Versagen eines Rezeptors auf der Oberfläche der Blutplättchen, das mit hoher Wahrscheinlichkeit für dieses Phänomen verantwortlich ist. 

Die Signalisierung des Glykoproteinrezeptors GPVI stumpft während einer Sepsis zunehmend ab. 

„Besonders interessant ist, dass dieser Effekt schon zu Beginn der Sepsis einsetzt, deutlich früher als andere bisher messbare Faktoren“, erläutert Dr. Weismann. 

Deshalb könnte dieser Defekt möglicherweise als Indikator für eine frühe Sepsis-Diagnose genutzt werden, was jedoch in prospektiven Studien erst noch bestätigt werden müsse.

Die Ergebnisse der Studie wurden im April dieses Jahres in der Fachzeitschrift Blood veröffentlicht.

++++++++++++++++++++++

Sepsis: Oft zu spät erkannt

Eine Sepsis zählt zu den schwersten Komplikationen von Infektionskrankheiten, die durch Bakterien, Viren, Pilze oder Parasiten ausgelöst werden. 

• Häufige Infektionsquellen einer Sepsis sind Lungenentzündungen, Infektionen des Magendarmtrakts und des Urogenitaltrakts, ferner auch Infektionen von Haut- und Weichteilgewebe, des zentralen Nervensystems und sogenannte katheterassozierte Infektionen. 

• Eine Sepsis ist ein lebensbedrohlicher Notfall, der oft zu spät erkannt wird. 

In Deutschland sterben jährlich etwa 75.000 Menschen an einer Sepsis. 

Die Überlebende erleiden oft schwere Folgeschäden.

---

Originalpublikation:

Literatur:
Weiss LJ, Manukjan G, Pflug A, Winter N, Weigel ML, Nagler N, Kredel M, Lam TT, Nieswandt B, Weismann D, Schulze H. Acquired platelet GPVI receptor dysfunction in critically-ill patients with sepsis. Blood. 2021 Apr 7:blood.2020009774. doi: 10.1182/blood.2020009774.

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt

www.medizin-am-abend.blogspot.com

 

 

Über Google: Medizin am Abend Berlin

idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.

Susanne Just Universitätsklinikum Würzburg

Josef-Schneider-Str. 2 Haus D3
97080 Würzburg
Deutschland
Bayern

Telefon: 0931/201-59447
Fax: 0931/201-60 59447
E-Mail-Adresse: just_s@ukw.de

 

---

Blutplättchen/Thrombozyten: Entstehung

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Bayreuther Physiker entdecken Mechanismus zur Entstehung von Blutplättchen

• Ein gesunder Mensch produziert rund 100 Milliarden Blutplättchen pro Tag, mehr als eine Million Blutplättchen pro Sekunde. 

Wie der Organismus diese enorme Leistung bewältigt, haben jetzt Physiker der Universität Bayreuth mit Hilfe von Computersimulationen herausgefunden. 

Ein bisher unentdeckter Mechanismus gewährleistet die Entstehung einer konstant hohen Zahl von Blutplättchen. 

In der Zeitschrift „PNAS“ stellen die Wissenschaftler ihre neuen Erkenntnisse vor. 


Aus einer langgestreckten fingerförmigen Zelle (blau) bilden sich im Blutfluss einzelne Tröpfchen. Jedes Tröpfchen entwickelt sich zu einem Blutplättchen.
Grafik: UBT / Christian Bächer.

• Blutplättchen, auch Thrombozyten genannt, sind lebenswichtige Zellen mit einem Durchmesser zwischen 0,0015 und 0,003 Millimetern. 

Sie haben die Aufgabe, Verletzungen der Blutgefäße möglichst schnell wieder abzudichten. Ständig patrouillieren sie durch die Blutbahn, um sofort auf undichte Stellen reagieren zu können. Damit die hierfür erforderliche hohe Zahl von Blutplättchen jederzeit zur Verfügung steht, reichen die biologischen Fähigkeiten des Organismus alleine nicht aus. Er benötigt die Unterstützung durch einen besonders effizienten physikalischen Mechanismus. Diesen Mechanismus hat jetzt ein Bayreuther Forschungsteam um Prof. Dr. Stephan Gekle zusammen mit Partnern am Universitätsklinikum Würzburg entdeckt und wissenschaftlich beschrieben.

• Die Blutplättchen entstehen in den Blutgefäßen aus speziellen Zellen, die im Knochenmark lokalisiert sind und von dort dünne fingerartige Strukturen in die Blutbahn ausstrecken. 

Danach verhält es sich ähnlich wie bei einem Wasserhahn: 

• So wie ein dünner Wasserstrahl durch die Oberflächenspannung in einzelne Tröpfchen zerfällt, so zerbrechen die fingerartigen Strukturen in einzelne Tröpfchen. 

Aus jedem dieser Tröpfchen entsteht dann ein neues Blutplättchen. 

„Mit Computersimulationen ist es möglich, diese Prozesse detailgenau nachzuvollziehen und sichtbar zu machen. Diese Grundlagenforschung hat für die Medizin einen praktischen Nutzwert – insbesondere wenn es um die Optimierung von Bioreaktoren geht, die heute für die künstliche Herstellung von Thrombozyten verwendet werden“, sagt Gekle, der an der Universität Bayreuth eine Lichtenberg-Professur für die Simulation und Modellierung von Biofluiden innehat.

Das Interesse für biologisch-medizinische Fragen, verbunden mit großskaligen Computersimulationen, hat in der Bayreuther Physik Tradition. Christian Bächer, Doktorand und Absolvent des Bayreuther Studienprogramms „Biological Physics“ und Erstautor der in PNAS veröffentlichten Studie, ist seit seinem Bachelor-Studium in Bayreuth davon begeistert, wie modernste IT-Technik physikalische und biologische Forschung verknüpft. "Es ist immer wieder faszinierend, wie auf den ersten Blick unglaublich kompliziert scheinende Vorgänge in Lebewesen oft aufgrund einfacher physikalischer Prinzipien verstanden werden können", sagt Bächer.

Forschungsförderung:
Die Forschungsarbeiten an der Universität Bayreuth wurden gefördert durch die VolkswagenStiftung, die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), das Elitenetzwerk Bayern und die Studienstiftung des deutschen Volkes.

Videosequenz zur Entstehung von Blutplättchen:
https://mms.uni-bayreuth.de/Panopto/Pages/Viewer.aspx?id=3e988abe-d998-41c2-938e... 

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt
www.medizin-am-abend.blogspot.com

Über Google: Medizin am Abend Berlin 
idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.

Professor Dr. Stephan Gekle
Theoretische Physik VI
Universität Bayreuth
Telefon +49 (0)921 / 55-4462
E-Mail: stephan.gekle@uni-bayreuth.de

Christian Wißler Universität Bayreuth
Universitätsstr. 30
95447 Bayreuth
Postfach Bayreuth
95440 Bayreuth
Deutschland
Bayern 
Telefon: 0921 / 55-5356
Fax: 0921 / 55-5325
E-Mail-Adresse: christian.wissler@uni-bayreuth.de

---

Originalpublikation:

Christian Bächer, Markus Bender, Stephan Gekle: Flow-accelerated platelet biogenesis is due to an elasto-hydrodynamic instability. PNAS 2020 (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America), DOI: http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2002985117

 

Thrombose/Embolie-Gefahr: Metastasierung des Pankreaskarzinom (Bauchspeicheldrüsendkrebs)

Medizin am Abend Berlin Fazit: Thrombozyten im Tumorwachstum

Die Wissenschaftlerin Dr. med. univ. Monika Hämmerle, PhD, vom Institut für Pathologie, hat erfolgreich eine Max-Eder-Nachwuchsgruppenförderung der Deutschen Krebshilfe eingeworben. 

 Für ihr Projekt erhält sie über vier Jahre rund 700.000 Euro. 

Die Medizinische Fakultät der Martin-Luther Universität Halle-Wittenberg und das Institut für Pathologie unterstützen das Vorhaben mit zusätzlichen Mitteln. 

• Erforscht werden soll die Rolle von Thrombozyten (Blutplättchen) im Tumorwachstum und der Metastasierung des Pankreaskarzinoms (Bauchspeicheldrüsenkrebs) mit spezieller Berücksichtigung des Tumorimmunmikromilieus, das heißt des unmittelbaren Umfelds eines Tumors. 

 
„Das Ziel ist die Charakterisierung von Thrombozyten als wichtige Regulatoren der Aktivität von tumormodulierenden Immunzellen.

Insbesondere das Pankreaskarzinom ist durch ein stark immunsuppressives Mikromilieu gekennzeichnet, das das Tumorwachstum eher begünstigt.

Die Hypothese besteht darin, dass Thrombozyten hier regulierend eingreifen und die Zusammensetzung von Immunzellen im Mikromilieu verändern.

So könnten durch die Reduktion der Thrombozyten-Zahlen im Blut immunologisch kalte zu immunologisch heißen Tumoren umgewandelt werden, die in der Folge besser auf Immuntherapien ansprechen“, sagt Hämmerle.

Nun soll unter anderem mit modernsten Methoden wie RNA-Sequenzierungen, multispektraler Bildanalyse und CRISPR/Cas9-basierter Genom-Editierung („Gen-Schere“) in Verbindung mit translationalen Studien auf molekularer Ebene die biologische Bedeutung der Thrombozyten und des Gerinnungssystems für Tumorwachstum und Metastasierung aufgeklärt werden.

Weiterhin soll in vorklinischen Studien die Rolle der Thrombozyten bei der Regulation des lokalen Immunmikromilieus untersucht und die klinische Wirksamkeit von gerinnungshemmenden Medikamenten in Kombination mit sogenannten Immun-Checkpoint-Inhibitoren evaluiert werden.

„Das Pankreaskarzinom ist trotz intensiver Forschung immer noch eine Krebsart mit besonders ungünstiger Prognose mit einer durchschnittlichen Fünf-Jahres-Überlebensrate von unter zehn Prozent.

• Rund 30 bis 40 Prozent der Pankreaskarzinompatientinnen und -patienten zeigen eine Thrombozytose, eine Erhöhung der Blutplättchenzahl im Blut, welche mit einem signifikant schlechteren Überleben assoziiert ist. 

Dies ist aber nicht nur bedingt durch das erhöhte Risiko für Thrombosen und Embolien. 

Wir konnten zeigen, dass Thrombozyten aktive Akteure in verschiedenen Stadien der Tumorprogression sind“, sagt sie und verweist auf Publikationen aus den Jahren 2015, 2016 und 2017, an denen sie maßgeblich beteiligt war. Bisherige Erkenntnisse deuten laut Hämmerle darauf hin, dass Thrombozyten als Krebsbiomarker sowie als therapeutisches Ziel genutzt werden könnten.

In Zukunft könnte es eine Kombination aus Anti-Thrombozyten-Therapie, das kann sogar die bekannte Acetylsalicylsäure (ASS) sein, und Immuntherapie geben. Studien dazu seien in den USA bereits für andere Tumorarten geplant.

Hämmerles Forschung ist eng angelehnt an die Pankreasforschung der Universitätsmedizin Halle (Saale) und drückt sich in Kooperationen mit den Universitätskliniken für Viszerale, Gefäß- und Endokrine Chirurgie sowie für Innere Medizin I, dem Institut für Molekulare Medizin, aber auch mit dem Institut für Medizinische Immunologie aus.

Die Medizinerin, die von der österreichischen Seite des Bodensees stammt, hat von 2001 bis 2007 in Innsbruck Medizin studiert und danach bis 2013 ein internationales PhD-Programm an der Medizinischen Universität Wien absolviert. Die Facharztausbildung für Pathologie hat sie am Pathologischen Institut des Universitätsklinikums Heidelberg begonnen, wo sie auch am Deutschen Krebsforschungszentrum in einer Nachwuchsgruppe weiter forschen konnte. Gefördert durch ein Forschungsstipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) hatte sie dann die Möglichkeit in den USA, am renommierten MD Anderson Cancer Center in Houston, Texas, ihr Fachwissen im Bereich der translationalen Onkologie weiter zu vertiefen.

Seit Januar 2017 ist Hämmerle Weiterbildungsassistentin für Pathologie in Halle und wird dieses Jahr noch ihre Facharztprüfung absolvieren. Seit Sommer 2017 nimmt sie zudem am Clinician-Scientist-Programm der Universitätsmedizin Halle (Saale) teil.


„Für das renommierte Max-Eder-Nachwuchsgruppenprogramm der Deutschen Krebshilfe ausgewählt zu werden ist ein große Ehre und riesige Chance. Die Förderung gibt mir die Freiheit meine eigenen Forschungsinteressen weiter zu verfolgen und neue Therapiekonzepte zu entwickeln. Ich freue mich darauf, meine eigene Arbeitsgruppe aufzubauen und die Forschungsideen zusammen mit den Pankreasexperten vor Ort in der Praxis zu erproben. Die Medizinische Fakultät und das Institut für Pathologie haben mich in meinem Vorhaben von Anfang an sehr unterstützt.“, sagt Hämmerle.

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt
www.medizin-am-abend.blogspot.com

Über Google: Medizin am Abend Berlin 
idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.

Dr. Monika Hämmerle
Telefon 0345 557 1882
E-Mail an: monika.haemmerle@uk-halle.de

Jens Müller M.A. Medizinische Fakultät / UKH
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Telefon: 0345/5571032
Fax: 0345/5575749
E-Mail-Adresse: jens.mueller@medizin.uni-halle.de
 

---

CAVE: Blutplätchen u n d Abwehr von Bakterien/Immunabwehr

Medizin am Abend Berlin Fazit: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern. 
 

• Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: 

Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war.

Das zeigt eine Studie von LMU-Medizinern unter der Leitung von Dr. Florian Gärtner und Professor Steffen Massberg.

Thrombozyten werden bisher vor allem in Verbindung mit Wundheilung gebracht.

Medizin am Abend Berlin ZusatzLink: Laborpfad  

Doch sie sind nicht nur in der Lage, Gefäßverletzungen abzudichten.

„Blutplättchen sind wichtig für die Abwehr von Bakterien. Sie besitzen die Fähigkeit, sich aktiv im Organismus zu bewegen um mit Erregern zu interagieren und diese zu binden“, fasst Florian Gärtner das Ergebnis der Studie zusammen, die aktuell im Fachmagazin Cell veröffentlicht ist.

750 Milliarden Blutplättchen zirkulieren im menschlichen Körper.

• Sie reagieren auf Verletzungen der inneren Gefäßwände und spielen eine entscheidende Rolle für die Blutgerinnung: ,

• Sie heften sich an die verletzte Stelle an und vernetzen sich dort miteinander, wodurch sie die Wunde abdichten. 

• Sie spielen aber auch bei der Entstehung von Thrombosen eine Rolle.

Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs SFB 914 „Immunzellwanderung bei Entzündung, Entwicklung und Krankheit“ hat das Team um Gärtner und Massberg jüngst eine Methode entwickelt, einzelne Blutplättchen bei der Immunreaktion über einen längeren Zeitraum zu visualisieren. So kamen sie einer bislang unbekannten Funktion auf die Spur:

„Sie bleiben nicht nur passiv an Bakterien kleben, sondern bewegen sich aktiv“, sagt Gärtner.

An Entzündungsstellen beginnen Blutplättchen zu wandern, wobei sie mit Fremdkörpern in Kontakt treten können um diese einzufangen und zu binden, vergleichbar einem zellulären Straßenkehrer.

Die so entstehenden Verbindungen aus einem Blutplättchen und mehreren Bakterien rufen dann wiederum Fresszellen auf den Plan, die die so gebundenen Erreger als Ganzes beseitigen.

Möglicherweise wurde die Rolle von Blutplättchen bislang auch unterschätzt, da sie keinen eigenen Zellkern haben. 

Die Arbeit von Gärtner und Massberg zeigt nun, dass sie dennoch dynamische Strukturen annehmen und sich selbstständig fortbewegen können.

Dieses Ergebnis weist über die Immunforschung hinaus, da es zur Klärung der grundlegenden Frage beiträgt, über welche Fähigkeiten Zellen ohne Zellkern verfügen.

„Es ist ein anschauliches Beispiel dafür, dass die Bewegungsmaschinerie der Zelle unabhängig vom Zellkern ist“, sagt Gärtner.

Die neuen Erkenntnisse machen Blutplättchen zudem zu einem interessanten Ziel bei der Entwicklung von Medikamenten, um überschießende Entzündungsreaktionen in den Griff zu bekommen. 

„Man kann in die Abwehrmechanismen des Körpers eingreifen, indem man ihre Migrationsfunktion unterbindet,“ erklärt Gärtner.

Publikation:
Gaertner F, Ahmad Z, Rosenberger G, Fan S, Nicolai L, Busch B, Yavuz G, Luckner M, Ishikawa-Ankerhold H, Hennel R, Benechet A, Lorenz M, Chandraratne S, Schubert I, Helmer S, Striednig B, Stark K, Janko M, Böttcher RT, Verschoor A, Leon C, Gachet C, Gudermann T, Mederos Y Schnitzler M, Pincus Z, Iannacone M, Haas R, Wanner G, Lauber K, Sixt M, Massberg S:
Migrating Platelets Are Mechano-scavengers that Collect and Bundle Bacteria
In: Cell 171(6):1368-1382.e23 (2017)
http://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(17)31310-7

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt
www.medizin-am-abend.blogspot.com

Über Google: Medizin am Abend Berlin 
idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.

Dr. Florian Gärtner
Medizinische Klinik und Poliklinik I
Ludwig-Maximilians-Universität München
E-Mail: F.Gaertner@med.uni-muenchen.de
http://www.klinikum.uni-muenchen.de/Medizinische-Klinik-und-Poliklinik-I/de/team...

Geschwister-Scholl-Platz 1
80539 München
Deutschland
Bayern
E-Mail-Adresse: presse@lmu.de

Luise Dirscherl
Telefon: 089 / 2180-2706
Fax: 089 / 338297
E-Mail-Adresse: dirscherl@lmu.de


Katrin Gröschel
Telefon: 089/2180-3254
Fax: 089/338297
E-Mail-Adresse: katrin.groeschel@lmu.de
 

Blutungsrisiko - ischämischen Schlaganfall - T-Zell-Blocker

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Ohne erhöhtes Blutungsrisiko: Schlaganfall innovativ therapieren

Wirksamere und weniger riskante Schlaganfalltherapien sind das Ziel von Prof. Dr. Christoph Kleinschnitz. 

Der Neurologe in der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen (UDE) am Universitätsklinikum Essen verfolgt innovative therapeutische Ansatzpunkte für dem durchblutungsbedingten (ischämischen) Schlaganfall. 

Die Corona- Stiftung im Stifterverband unterstützt das Vorhaben in den nächsten fünf Jahren mit insgesamt 700.000 Euro. 

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachLink: Arzneimittel 

 
Der Bedarf ist groß: In Europa sterben jedes Jahr eine halbe Million Menschen an den Folgen eines Schlaganfalls.

Wer überlebt, leidet meist an körperlichen Behinderungen.

Eine gestörte Hirn-Durchblutung löst den ischämischen Schlaganfall aus.

Mit schnell verabreichten blutverdünnenden Medikamenten besteht die Chance, das Blutgerinnsel aufzulösen. 

Weil dabei jedoch die Blutungsgefahr steigt, eignet sich diese Therapie nur für etwa 15 Prozent aller Betroffenen. Bitter ist zudem, dass erlittene Hirnschäden meist nicht geheilt werden können, auch nicht in der anschließenden Reha.

Professor Kleinschnitz: „Unsere Idee stellt vieles auf den Kopf, denn wir setzen bei den kleinsten Blutgefäßen im Gehirn an.“

• Weil sie sich nämlich bei einem Schlaganfall verändern, werden die Blutplättchen (Thrombozyten) aktiv. Zusammen mit der plasmatischen Blutgerinnung und den T-Zellen aus der Immunabwehr lösen sie weitere Durchblutungsstörungen, Gehirnödeme und Entzündungen im vorgeschädigten Gehirn aus.

Wenn man diesen Mechanismus in einem bestimmten Bereich der plasmatischen Blutgerinnung blockiert, sinkt das Schlaganfall- und das Blutungsrisiko aus der bisherigen Medikamententherapie. 

Eine ebenso vielversprechende Wirkung haben im Übrigen die T-Zell-Blocker, so Kleinschnitz. 

Bis allerdings Schlaganfallpatienten von den neuen Erkenntnissen profitieren können, wird es noch dauern. Zunächst muss noch geklärt werden, welche der beiden Varianten erfolgreicher ist und wie der Mechanismus funktioniert.

Unterstützt wird die AG dabei von Prof. Dr. Matthias Gunzer vom Institut für Experimentelle Immunologie und Bildgebung und dem Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie und Neuroradiologie unter Leitung von Prof. Dr. Michael Forsting.

Dort wird der Verlauf eines Schlaganfalls über wiederholte MRT-Messungen beobachtet und mit Verhaltenstests verglichen.

Da Faktoren wie das Alter, Geschlecht, Bluthochdruck oder Übergewicht das Schlaganfallrisiko und die Therapie beeinflussen, muss die Wirkung und Sicherheit der vielversprechenden Therapie im Zusammenspiel mit den Risikofaktoren getestet werden. 

• Deshalb arbeiten die Wissenschaftler auch mit der Westdeutschen Biobank Essen zusammen, die sie mit Proben versorgt und ihre Proben einlagert.

Außerdem nehmen die Forscher auch die Herzfunktion in den Blick.

Denn seit langem ist bekannt, dass sich Hirn und Herz gegenseitig stark beeinflussen. 

• Nach einem Schlaganfall kann sich z.B. die Herzfunktion ändern. 

Die Forscher kooperieren deshalb eng mit Prof. Dr. Tienush Rassaf, Leiter der Klinik für Kardiologie und Angiologie.

Medizin am Abend Berlin ZusatzLink: Vorhoffflimmern - Arzeneimitteltherapie  

 

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt 

www.medizin-am-abend.blogspot.com

Über Google: Medizin am Abend Berlin  
idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.

Prof. Dr. Christoph Kleinschnitz
Klinik für Neurologie am Universitätsklinikum Essen
Tel. 0201/723-2460/2461
neurologie@uk-essen.de
https://www.uni-due.de/neurologie/
Christine Harrell, Medizinische Fakultät
Tel. 0201/723-1615
christine.harrell@uni-due.de
Beate Kostka M.A. Universität Duisburg-Essen

Thrombozyten (Blutplättchen) - Herz- Kreislauf-Erkrankung und Thrombosen

Medizin am Abend Berlin:  Rolle der Blutplättchen bei Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Thrombosen entschlüsselt

Menschen mit vergrößerten Thrombozyten (Blutplättchen) tragen ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Thrombosen in sich. Ursächlich für ein erhöhtes Thrombozytenvolumen sind sowohl genetische als auch nicht genetische Faktoren. Das fand Dr. Marina Panova-Noeva vom Centrum für Thrombose und Hämostase (CTH) der Universitätsmedizin Mainz heraus. Ihrem Forschungsergebnis liegen entsprechende Daten der Gutenberg Gesundheitsstudie zugrunde. Das Thrombozytenvolumen lässt sich möglicherweise als Marker für die Risikobewertung hinsichtlich gefäßverschließender Erkrankungen nutzen. 
 
In ihrer Arbeit hat Dr. Panova-Noeva die bekannten genetischen und nicht-genetischen Faktoren analysiert, die das mittlere Thrombozytenvolumen (mean platelet volume, MPV) bestimmen. Gleichzeitig hat sie geschlechterspezifische Unterschiede in den Einflussfaktoren des MPV entdeckt. Die Wissenschaftlerin des CTH hat dabei auf Daten der Gutenberg-Gesundheitsstudie zurückgegriffen, bei der der Gesundheitszustand von rund 15.000 Probanden im Alter von 35 bis 74 Jahren aus Mainz und dem Landkreis Mainz-Bingen über einen Zeitraum von fünf Jahren untersucht wurde.

• Die Ergebnisse der Analyse Dr. Panova-Noeva zeigen, dass das Alter, kardiovaskuläre Risikofaktoren wie zum Beispiel Rauchen und Bluthochdruck sowie ein erhöhter Blutzucker-Wert bei männlichen Personen mit einem höheren durchschnittlichen Thrombozytenvolumen verbunden sind. 

• Für Frauen ließen sich die Einnahme oraler Verhütungsmittel sowie die Menstruation als Einflussfaktoren auf das Plättchen-Volumen ermitteln. 

Zusätzlich konnte die bereits bestehende Vermutung, dass eine erhöhte Thrombozytengröße mit erhöhter Sterblichkeit einhergeht, für Studienteilnehmer männlichen Geschlechts bestätigt werden. 

Für weibliche Probanden ließ sich ein solcher Zusammenhang nicht feststellen.

In seinem Kommentar zur Studie bescheinigt Giuseppe Lippi, Professor am Department of Neurosciences, Biomedicine and Movement Sciences der Universität Verona, den CTH-Wissenschaftlern, „neuartige und wichtige Erkenntnisse im Zusammenhang mit Thrombozytenbiologie und deren Beziehung zu Thrombose“ hervorgebracht zu haben. Auch Univ.-Prof. Dr. Philipp Wild, Sprecher des Forschungszentrums für Translationale Vaskuläre Biologie (CTVB) und einer der Senior-Autoren der Veröffentlichung, ist von der Bedeutung der Studie überzeugt: „Die Daten belegen das Potential eines im klinischen Alltag bisher eher unbedeutenden Markers und erweitern unser Wissen zu seiner klinischen Rolle. Die Ergebnisse geben Anlass zur Hoffnung, dass sich das Thrombozytenvolumen als Marker für die Risikobewertung hinsichtlich thrombotischer Erkrankungen nutzen lässt.“


Originalpublikation: Sex-Specific Differences in Genetic and Nongenetic Determinants of Mean Platelet Volume: Results from the Gutenberg Health Study. Panova-Noeva, M., Schulz, A., Hermanns, M. I., Grossmann, V., Pefani, E., Spronk, H. M., Laubert-Reh, D., Binder, H., Beutel, M., Pfeiffer, N., Blankenberg, S., Zeller, T., Münzel, T., Lackner, K. J., Ten Cate, H. & Wild, P. S. Blood 127, 251-259, (2016)
DOI: 10.1182/blood-2015-07-660308.

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt
www.medizin-am-abend.blogspot.com

 




 Über Google: Medizin am Abend Berlin 


Univ.-Prof. Dr. Philipp Wild
Centrum für Translationale Vaskuläre Biologie
Universitätsmedizin Mainz
Telefon 06131/17-7163
E-Mail: philipp.wild@unimedizin-mainz.de
Oliver Kreft,Universitätsmedizin Mainz,
Telefon 06131 17-7424, Fax 06131 17-3496, E-Mail: pr@unimedizin-mainz.de
Informationsdienst Wissenschaft e. V. - idw


Über das CTVB
Das Forschungszentrum Translationale Vaskuläre Biologie ist einer der drei Forschungsschwerpunkte im Bereich Translationale Medizin der Johannes Gutenberg-Universität. Ziel des CTVB ist die Verbesserung der translationalen Vernetzung von Grundlagenforschung und klinischer Forschung im Bereich kardiovaskuläre und präventive Medizin. Hierdurch sollen neue Therapieansätze und wirksame Präventionsmaßnahmen für Herz- und Gefäßkrankheiten erarbeitet werden. Seit dem Jahr 2007 besteht das Forschungszentrum als ein interdisziplinärer Zusammenschluss von Forschern verschiedener medizinischer Einrichtungen. Das CTVB gliedert sich in drei Forschungsbereiche, welche als institutionelle Plattformen zur translationalen Vernetzung dienen: Die Gutenberg Gesundheitsstudie (GHS), das Centrum für Thrombose und Hämostase (CTH) sowie das Deutsche Zentrum für Herz-Kreislaufforschung (DZHK).

Über die Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Die Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz ist die einzige medizinische Einrichtung der Supramaximalversorgung in Rheinland-Pfalz und ein international anerkannter Wissenschaftsstandort. Sie umfasst mehr als 60 Kliniken, Institute und Abteilungen, die fächerübergreifend zusammenarbeiten. Hochspezialisierte Patientenversorgung, Forschung und Lehre bilden in der Universitätsmedizin Mainz eine untrennbare Einheit. Rund 3.300 Studierende der Medizin und Zahnmedizin werden in Mainz ausgebildet. Mit rund 7.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ist die Universitätsmedizin zudem einer der größten Arbeitgeber der Region und ein wichtiger Wachstums- und Innovationsmotor. Weitere Informationen im Internet unter www.unimedizin-mainz.de
 

Teufelskreis der Thrombozyten

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Alzheimer-Patienten profitieren von antithrombozytärer Therapie

Die Hemmung von Thrombozyten bei Alzheimer-Patienten könnte zukünftig eine wichtige Rolle in der Therapie einnehmen. 

Die Forschungsergebnisse eines internationalen Forscherteams unter der Leitung von Prof. Dr. Margitta Elvers, Institut für Hämostaseologie, Hämotherapie und Transfusionsmedizin des Universitätsklinikums Düsseldorf, könnten von großer Bedeutung für die Behandlung von Alzheimer-Patienten sein. 

Sie wurden in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „Science Signaling“ veröffentlicht. 
 
Die Wissenschaftler konnten erstmalig nachweisen, dass die Behandlung von transgenen Mäusen mit Merkmalen der Alzheimerschen Demenz mit einem Thrombozytenhemmer zur Reduktion der charakteristischen amyloiden Plaques in Hirngefäßen führt. Gemeinsam mit Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich identifizierten sie einen Schlüsselmechanismus für die direkte Beteiligung der Thrombozyten am Fortschreiten der Erkrankung.

Die Alzheimersche Demenz ist eine altersbedingte neurodegenerative Erkrankung, an der derzeit mehr als 30 Millionen Menschen weltweit erkrankt sind. Schätzungen rechnen mit 66 Millionen bis 2030 und für 2050 bereits mit 115 Millionen Menschen, die von einer Demenz-Erkrankung betroffen sein werden.

• Sie ist durch die Bildung von Eiweißverklumpungen, so genannten Amyloid-Aggregaten, und amyloiden Plaque-Ablagerungen, gekennzeichnet. 

• Diese Ablagerungen schädigen Struktur und Funktion des Nervengewebes im Gehirn und führen zum Verlust von neuronalen Zellen und kognitiver Leistungsfähigkeit.

• Neben dem Gehirn ist auch peripheres Gewebe durch die Erkrankung betroffen, wie z.B. Veränderungen im Gefäßsystem, die zu Ablagerungen in Hirngefäßen führen und das Fortschreiten der Alzheimerschen Demenz beschleunigen. 

Die Düsseldorfer Wissenschaftler konnten bereits zeigen, dass die Anlagerung von Thrombozyten auf den amyloiden Plaques der Gefäßwand zur weiteren Aktivierung von Thrombozyten führt. 

Sie kleben sich aneinander und bilden einen Blutpfropf, der zum Verschluss der betroffenen Gefäße im Gehirn führt, so dass das umliegende Gewebe nicht mehr durchblutet werden kann. Die aktuell veröffentlichten Ergebnisse basieren derzeit auf dieser vaskulären Form der Erkrankung.

Eine Beteiligung von Thrombozyten an der Alzheimerschen Demenz wird bereits seit vielen Jahren vermutet. 

Die Wissenschaftler aus Düsseldorf und des Instituts für Strukturbiochemie am Forschungszentrum Jülich konnten den Schlüsselmechanismus für die direkte Beteiligung von Thrombozyten nun identifizieren.

Er ist gekennzeichnet durch die Bindung des Proteins Amyloid-beta an ein spezielles Integrin,- einen Rezeptor auf der Thrombozytenoberfläche , der für die Verklumpung von Thrombozyten verantwortlich ist.

Diese Bindung löst die Ausschüttung von ADP und Clusterin aus und fördert so die Bildung von amyloiden Plaques. 

Thrombozyten von Patienten mit Glanzmann Thrombasthenie, einem angeborenen Defekt der Thrombozytenaktivierung, zeigen keine Bildung der amyloiden Plaques in Zellkulturexperimenten.

Thrombozytenhemmer wie Clopidogrel werden zur Therapie und Vorbeugung von Blutgerinnseln, die einen Herzinfarkt- und Schlaganfall auslösen können, verwendet. 

Die Behandlung von Alzheimer-Mäusen mit Clopidogrel führte zu weniger aktivierten Thrombozyten, einer deutlichen Reduzierung der amyloiden Plaques und damit zu einer verbesserten Durchblutung im Gehirn der Tiere, wenn sie über einen Zeitraum von drei Monaten mit dem Thrombozytenhemmer behandelt wurden.

„Thrombozyten beeinflussen damit direkt die Ausbildung der amyloiden Plaques in Hirngefäßen, die wiederum Thrombozyten aktivieren, so dass es zu einer positiven Rückkopplung kommt, die den Zustand der Demenz bei der Alzheimer-Krankheit immer weiter verschlechtern“, sagt Margitta Elvers. 

Ob Thrombozyten auch die Ausbildung von amyloiden Plaques im Gehirngewebe beeinflussen, wird zurzeit von den Düsseldorfer Forschern ebenfalls untersucht.

Originalpublikation:
Science Signaling, Donner et al., 2016, Platelets contribute to amyloid-β aggregation in cerebral vessels through integrin αIIbβ33–induced outside-in signaling and clusterin release



Medizin am Abend Berlin DirektKontakt
www.medizin-am-abend.blogspot.com

 








Über Google: Medizin am Abend Berlin

Prof. Dr. Margitta Elvers
Leiterin der Arbeitsgruppe Molekulare Hämostaseologie
Institut für Hämostaseologie, Hämotherapie und Transfusionsmedizin
Universitätsklinikum Düsseldorf
Tel.: 0211 / 81-08851
E-mail: margitta.elvers@med.uni-duesseldorf.de
Susanne Dopheide Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

 

---

Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte

http://www.uniklinik-duesseldorf.de

Herzinfarktrisiko: Thrombozyten klären auf

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Herzinfarktrisiko: Thrombozyten klären auf

Krankheiten wie Herzinfarkt und Schlaganfall sind die häufigsten Todesursachen weltweit. 

Das Risiko zu erkranken, ist von Mensch zu Mensch unterschiedlich. Ob jemand zu solchen Herzkreislauferkrankungen neigt, erkennen Forscher vom Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften (ISAS) an den Thrombozyten im Blut. 

Thrombozyten helfen beim Gerinnen von Blut und spielen bei Herzkreislauferkrankungen eine Rolle.

Sie besitzen keinen Zellkern und stellen nur begrenzt Proteine her. 

Thrombozyten eines gesunden Menschen enthalten mehr als 4000 verschiedene Proteine. 

Diese haben unterschiedliche, aber definierte Kopienzahlen. 

Weicht die Zahl der Kopien oder die Art der Proteine vom Standard ab, kann ein Mensch zu Herzkreislauferkrankungen neigen. 

• Es ist also sinnvoll, die Thrombozyten zu analysieren. 

 

Medizin am Abend Berlin Zusatz-Fachthema-Link:

Dafür isolieren die Forscher vom ISAS Thrombozyten, beispielsweise aus Frischblut, und extrahieren die Proteine. Anschließend trennen, qualifizieren und quantifizieren die Wissenschaftler die daraus entstandenen Peptide mit Flüssigkeitschromatographie (LC) und Massenspektrometrie (MS). Damit detektieren sie Proteine mit weniger als 100 Kopien.

Im Moment ist diese LC-MS-Proteomanalyse noch keine Routineanalytik im klinischen Alltag.

Hierfür müssen die Forscher am ISAS die einzelnen Arbeitsschritte verbessern. Das Institut baut daher einen neuen Bereich auf. Dieser optimiert, validiert und standardisiert die Probengewinnung und -vorbereitung sowie die LC-MS- und Datenanalyse.

Wie die LC-MS-Proteomanalyse genau funktioniert und was die Ergebnisse aussagen, berichten Julia M. Burkhart und Tinka Wolf in „Krankhafte Veränderungen im Blut detektieren“. Die PDF-Datei des Beitrags gibt es bei der Redaktion der „Nachrichten aus der Chemie“ unter nachrichten@gdch.de.

Nahezu 60.000 anspruchsvolle Chemiker und Chemikerinnen aus Wissenschaft, Wirtschaft und Lehre informieren sich mit den „Nachrichten" über Entwicklungen in der Chemie, in angrenzenden Wissenschaften sowie über gesellschaftliche und wirtschaftliche Aspekte. Kennzeichen der Zeitschrift der Gesellschaft Deutscher Chemiker sind das breite Spektrum der Berichte, das einmalige Informationsangebot an Personalien, Veranstaltungs- und Fortbildungsterminen sowie der große Stellenmarkt.


Medizin am Abend Berlin DirektKontakt


Varrentrappstraße 40-42
60486 Frankfurt am Main
Deutschland
Hessen


Dr. Renate Hoer
Telefon: 069/7917-493
Fax: 069/7917-307
E-Mail-Adresse: pr@gdch.de


Dr. Ernst Guggolz
Telefon: 069/7917-462
Fax: 069/7917-1462
E-Mail-Adresse: nachrichten@gdch.de

Arterielle Thrombose: die neuen GPVI-Hemmer

Medizin am Abend Fazit:   Gefährlichen Blutgerinnseln vorbeugen

Thrombosen in Schlagadern entstehen oft, weil atherosklerotische Ablagerungen im Gefäßinneren aufreißen und Blutplättchen an der verletzten Stelle verklumpen. LMU-Mediziner vergleichen zwei neue Strategien, wie dem vorgebeugt werden kann. 
 
Blutgerinnsel in Schlagadern – sogenannte arterielle Thrombosen – gehören zu den häufigsten Ursachen für Herzinfarkte und Schlaganfälle.

Sie entstehen durch Verletzungen der Blutgefäße, etwa wenn atherosklerotische Plaques an den Gefäßinnenwänden aufreißen und die in den Gefäßen zirkulierenden Thrombozyten (Blutplättchen) aggregieren.

Pharmakologische Thrombozytenhemmer wie Aspirin hemmen diesen Prozess und können vor Thrombosen schützen. Allerdings wirken sie nur begrenzt, außerdem hemmen sie die Blutplättchen im gesamten Körper und können deswegen Blutungen verursachen.

 „Daher ist es unser Ziel, antithrombotische Medikamente zu entwickeln, die einerseits wirksamer sind, und andererseits weniger Nebenwirkungen haben“, sagt Professor Wolfgang Siess (Institut für Prophylaxe und Epidemiologie der Kreislaufkrankheiten), dessen Team nun die Wirksamkeit zweier neuer Strategien der Thrombozytenhemmung verglichen hat. Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin JACC (Journal of the American College of Cardiology).

Die Ruptur atherosklerotischer Plaques kann die Bildung arterieller Thrombosen initiieren, weil dabei Plaquematerial wie Kollagen mit dem zirkulierenden Blut in Verbindung kommt.

Kollagen ist ein Strukturprotein des Bindegewebes und der wichtigste Aktivator für Thrombozyten: Diese heften sich an das Kollagen an und setzen bestimmte Lockstoffe frei, durch die weitere Thrombozyten rekrutiert werden. 

„In der Folge aggregieren die Thrombozyten und bilden einen Thrombus, der im Extremfall zum Verschluss der Gefäße führen kann“, sagt Siess.

Thrombozytenaggregation an Plaque-Kollagen gezielt hemmen

Während für die Bindung an `normale` Kollagene noch ein weiterer Thrombozyten-Rezeptor eine wichtige Rolle spielt, aggregieren Thrombozyten an Plaque-Kollagene ausschließlich mithilfe des Rezeptors Glykoprotein VI (GPVI), der nur bei Thrombozyten vorkommt. 

„Diese Eigenschaft wollen wir nutzen: Durch die Hemmung von GPVI kann möglicherweise selektiv die Thrombozyten-Aktivierung durch Plaque-Kollagen verhindert werden, ohne dass es zu einer gesteigerten Blutungsneigung an anderen verletzten Stellen der Gefäße kommt“, sagt Siess.

Dabei gibt es grundsätzlich zwei Strategien: 

„Zum einen können verschiedene Antikörper eingesetzt werden, die direkt GPVI auf den Thrombozyten hemmen“, sagt Siess, „eine andere Möglichkeit ist, die Bindung an das Plaque-Kollagen zu verhindern, indem ein im Labor hergestelltes sogenanntes GPVI-Fc Fusionsprotein eingesetzt wird, das am Kollagen die Bindungsplätze für die Thrombozyten besetzt“. Beide Strategien haben die Wissenschaftler in Kooperation mit internationalen Kollegen sowie der advanceCOR GmbH untersucht und deren Effektivität verglichen.

Schnelle Strömung macht GPVI-Fc effektiver

Dabei zeigte sich, dass die Antikörper GPVI sehr effektiv hemmen, und zwar unabhängig von der Fließgeschwindigkeit des Blutes.

GPVI-Fc war vergleichsweise weniger wirksam. „Überraschenderweise ist die Hemmung durch GPVI-Fc jedoch strömungsabhängig: Je höher die Fließgeschwindigkeit des Blutes war, desto stärker ausgeprägt war die Hemmung“, erzählt Siess, „bei niedriger Fließgeschwindigkeit lagern sich trotz GPVI-Fc immer einige Thrombozyten in Strömungsnischen an Plaque-Kollagene an und verursachen über ihre Lockstoffe die Bildung von Thrombozytenaggregaten.

Bei höheren Fließgeschwindigkeiten werden diese Lockstoffe weggeschwemmt, sodass nur selten kleine Thrombozytenaggregate gebildet werden. “ Da zur Ruptur neigende Plaques vor allem an arteriellen Engstellen mit höherer Fließgeschwindigkeit vorkommen, kann man mit GPVI-Fc die arterielle Thrombusbildung nach Ruptur von Risiko-Plaques möglicherweise gezielt hemmen.

Insgesamt schließen die Wissenschaftler, dass die neuen GPVI-Hemmer Blutgerinnseln in Schlagadern besser und nebenwirkungsfreier entgegenwirken als die derzeitige Standardtherapie mit Aspirin und sogenannten P2Y12 Antagonisten. 

 „Dabei ist die Anwendung von GPVI-Fc, welches nur lokal wirksam wird, wahrscheinlich sicherer, als die von GPVI- Antikörpern, die besser wirken, aber Thrombozyten systemisch hemmen und deshalb mit einem höheren Blutungsrisiko als GPVI-Fc behaftet sein könnten“, sagt Siess, „diese Erkenntnisse sollten beim Design klinischer Studien bei Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen berücksichtigt werden“.

Publikation:

Differential inhibition of human atherosclerotic plaque-induced platelet activation by

dimeric GPVI-Fc and anti-GPVI antibodies: functional and imaging studies
Janina Jamasbi, Remco TA Megens, Mariaelvy Bianchini, Götz Münch, Martin Ungerer, Alexander Faussner, Shachar Sherman, Adam Walker, Pankaj Goyal, Stephanie Jung, Richard Brandl, Christian Weber, Reinhard Lorenz, Richard Farndale, Natalie Elia, Wolfgang Siess
JACC 2015
doi:10.1016/j.jacc.2015.03.573
http://content.onlinejacc.org/article.aspx?articleID=2300735


Medizin am Abend DirektKontakt:

Prof.Dr.med. Wolfgang Siess
Institut für Prophylaxe der Kreislaufkrankheiten
Klinikum Innenstadt, LMU München
Tel +49 89 4400 54380; Fax +49 89 4400 54382
E-Mail: wsiess@med.uni-muenchen.de
Luise Dirscherl Ludwig-Maximilians-Universität München

Den Thrombozyten auf der Spur

Medizin am Abend Fazit: Den Thrombozyten auf der Spur

Dr. Markus Bender ist neuer Leiter einer Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe an der Universität Würzburg. Ausgestattet mit rund 1,2 Millionen Euro kann er in den kommenden fünf Jahren seiner Forschung nachgehen. Bei der dreht sich alles um Thrombozyten und deren Entstehung. 

Markus Bender Foto: Gunnar Bartsch
 
Thrombozyten, landläufig auch Blutplättchen genannt, sind für die Gerinnung von zentraler Bedeutung. Ihre Entstehung ist bislang nur bruchstückhaft verstanden, viele Details in diesem komplexen, biologisch einzigartigen Prozess sind noch ungeklärt. Der Biomediziner Dr. Markus Bender forscht seit etlichen Jahren erfolgreich an diesen Details. Jetzt kann er seine Arbeit intensivieren: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat seinen Antrag auf Einrichtung einer Nachwuchsgruppe im Emmy-Noether-Programm bewilligt. Damit verbunden sind rund 1,2 Millionen Euro, mit denen Bender in den kommenden fünf Jahren die „Rolle von Mikrotubuli- und Aktinfilament-regulierenden Proteinen in der Megakaryo- und Thrombozytopoese“ – so der Name seines Forschungsprojekts – genauer untersuchen kann.

Abschnürungen ins Blutgefäß hinein

Was sich hinter dem komplizierten Titel verbirgt: Thrombozyten werden vom menschlichen Körper ein Leben lang gebildet. Die entscheidenden Prozesse finden dabei im Knochenmark statt. Spezielle Vorläuferzellen, sogenannte Megakaryozyten, siedeln sich in der Nähe von Blutgefäßen an und bilden dann lange, fingerförmige Fortsätze, die in die Gefäße hineinreichen. Abschnürungen dieser Fortsätze gehen ins Blut über und verwandeln sich dort in Thrombozyten. „Dieser gesamte Prozess ist sehr stark vom Skelett der Zelle, dem Zytoskelett, abhängig“, sagt Markus Bender. Mikrotubuli und Aktinfilamente sind die zentralen Bausteine dieses Skeletts. Wie sie miteinander interagieren und welche Proteine ihre Entwicklung steuern: Das alles wird Bender zusammen mit den Mitgliedern seiner neuen Nachwuchsgruppe untersuchen.

Bei Null starten muss das Team nicht. Bender hat bereits in den vergangenen Jahren wichtige Details der Thrombozytenentwicklung entschlüsselt. So konnte er beispielsweise zeigen, dass das Protein Profilin-1 für die Stabilisierung des Zellskeletts wichtig ist. Dieses Protein befindet sich in Blutplättchen von Patienten des Wiskott-Aldrich-Syndroms – einer Krankheit, bei der die Blutgerinnung und das Immunsystem der Betroffenen stark gestört sind – an ganz anderen Orten als im Normalfall. Dieser Befund weist darauf hin, dass das Protein an der Entstehung des Syndroms beteiligt ist. Für diese Forschungsleistung erhielt Bender Anfang des Jahres den mit 30.000 Euro dotierten „Bayer Thrombosis Research Award 2015“. Seine Erkenntnisse könnten dazu beitragen, in Zukunft neue Möglichkeiten zur Früherkennung und Behandlung dieser schweren Erkrankung zu entwickeln, schreibt der Stifter des Preises, die Bayer Science & Education Foundation.

Lebenslauf des Preisträgers

Die Kombination aus Grundlagenforschung und Nähe zur Anwendung in der Klinik ist es, was Bender an seiner Forschung fasziniert. Bereits als Schüler habe er sich für Medizin interessiert – allerdings auch damals schon mehr für die Seite der Forschung und weniger für die Behandlung von Patienten. Aus diesem Grund habe er sich an der Universität Würzburg für den Studiengang „Biomedizin“ eingeschrieben. „Der ist sehr nah an der Praxis, man arbeitet früh im Labor und kommt schnell mit Forschern in Kontakt“, sagt Bender.

Nach seinem Studium hat der heute 35-Jährige an der Würzburger Graduate School of Life Sciences promoviert. Auch in seiner Doktorarbeit untersuchte er die Dynamik des Zellskeletts und die Rezeptorregulation in Blutplättchen. „Ich habe das Glück gehabt, frühzeitig mein Thema gefunden zu haben“, sagt er heute. Was ihn an dieser Arbeit – neben den zahlreichen ungelösten Fragen – besonders fasziniert: „Man kommt sehr gut an das notwendige Material, sprich: Blut“. Und dank der Entwicklungen der vergangenen Jahre ließen sich sehr schnell Ergebnisse erzielen.

2012 erhielt Bender ein Forschungsstipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Er absolvierte es bei Professor John H. Hartwig am Brigham and Women’s Hospital der Harvard Medical School in Boston (USA). Dort erforschte Bender ebenfalls die Rolle des Zellskeletts bei der Bildung von Blutzellen. Unter anderem war er dort an der Entwicklung einer Technik beteiligt, die es ermöglicht, den Abschnürprozess der Megakaryozyten live unter dem Mikroskop zu steuern und zu beobachten.

Seit 2014 führt Bender ähnliche Arbeiten am Würzburger Lehrstuhl für Experimentelle Biomedizin fort. Bis zum Start seiner neuen Aufgabe als Nachwuchsgruppenleiter wurde er dabei mit einem Rückkehrstipendium der DFG gefördert. Für die Rückkehr an die Universität, an der er schon studiert und promoviert hat, sprechen nach Benders Worten mehrere Gründe: „Der Standort ist top, hier gibt es die besten Voraussetzungen für das Gebiet, das ich bearbeite.“ Das gelte sowohl für die technische Ausstattung als auch für das Team am Lehrstuhl. „In dieser Kombination und Fülle gibt es das sonst nirgends“, so Bender.

Das Emmy-Noether-Programm

Im Emmy-Noether-Programm fördert die DFG herausragende promovierte Wissenschaftler, die internationale Erfahrungen in der Forschung vorweisen können. Benannt ist das Programm nach der deutschen Mathematikerin Emmy Noether (1882-1935). Mit diesem Programm will die DFG herausragenden Nachwuchswissenschaftlern einen Weg zu früher wissenschaftlicher Selbstständigkeit eröffnen.

Medizin am Abend DirektKontakt

Dr. Markus Bender, Lehrstuhl für Experimentelle Biomedizin, Universität / Universitätsklinikum Würzburg, T (0931) 31-85280, Bender_M1@ukw.de
Gunnar Bartsch Julius-Maximilians-Universität Würzburg