Silke Mietner

• In den letzten Jahren hat sich das gemeinhin gültige Bild von Thrombozyten, in dem die Blutplättchen eine eher passive Rolle als Bestandteil der Koagulations-Kaskade inne hatten, hin zu einem Modell gewandelt, in dem ihnen eine aktive Rolle zugeschrieben wird. Diese ist von besonderer Bedeutung in Hinblick auf die Produktion humoraler Faktoren, die sowohl die Bildung von Blutgerinnseln als auch Entzündungsvorgänge potenzieren. Letzteres ist von besonderer Relevanz bei kardiovaskulären Erkrankungen, wie Myokardinfarkt, Schlaganfall undIn den letzten Jahren hat sich das gemeinhin gültige Bild von Thrombozyten, in dem die Blutplättchen eine eher passive Rolle als Bestandteil der Koagulations-Kaskade inne hatten, hin zu einem Modell gewandelt, in dem ihnen eine aktive Rolle zugeschrieben wird. Diese ist von besonderer Bedeutung in Hinblick auf die Produktion humoraler Faktoren, die sowohl die Bildung von Blutgerinnseln als auch Entzündungsvorgänge potenzieren. Letzteres ist von besonderer Relevanz bei kardiovaskulären Erkrankungen, wie Myokardinfarkt, Schlaganfall und peripherer arterieller Verschlusskrankheit. Darüber hinaus wurden mittlerweile neue Eigenschaften der Thrombozyten beobachtet, die auf deren Beteiligung bei Krebserkrankungen, Infektionen und Morbus Alzheimer schließen lassen. In der Forschung – und im weitesten Sinne auch in klinischen Anwendungen – werden heute zur näheren Erforschung der Thrombozyten sowohl das Proteom betreffende Analysemethoden, als auch auf PCR basierende Techniken, wie SAGE und qRT-PCR eingesetzt. Für diese Techniken ist die Reinheit der verwendeten Thrombozyten-Präparationen von besonderer Wichtigkeit. Im Rahmen dieser Arbeit, entwickelte ich eine neue, effektive und effiziente Technik zur Aufreinigung humaner Thrombozyten. Ich erzielte hochreine Thrombozyten- Präparationen mit weniger als 1,5 kontaminierenden Leukozyten pro 108 Blutplättchen. Überdies erwiesen sich die aufgereinigten Thrombozyten-Präparationen als frei von kontaminierenden Erythrozyten und Plasma Proteinen. Zudem konnte die Funktionalität der auf der Oberfläche der hochreinen Blutplättchen vorhandenen Membranrezeptoren (z. B. P2Y12 und PGI2 Rezeptoren) mittels FACS Analyse bestätigt werden (Birschmann*, Mietner* et al. 2008). Zwei verschiedene Anwendungen dieser hochreinen Plättchen wurden im Rahmen dieser Arbeit gezeigt. Zum einen wurden sie in einer Studie zur Aufklärung der unterschiedlichen Beschaffenheit der in Thrombozyten vorkommenden Membrantypen verwendet. Hierzu wurden nach Lyse und Dichtegradienten der Plättchen zwei Fraktionen erhalten, welche anschließend sowohl anhand von Western-Blot- als auch durch Lipid-Analysen („Lipidomics“) charakterisiert wurden. Dabei stellte sich heraus, dass es sich bei einer Fraktion um Plasmamembranfragmente handelte und bei der anderen Fraktion um eine Anreicherung von Membranen des kanalikulären Systems. In Verbindung mit Genomics und Proteomics werden diese Techniken der Lipidomics dazu beitragen, die Lipidfunktionen in biologischen Systemen besser zu verstehen. Außerdem können sie einflussreiche Werkzeug für die Aufklärung des Mechanismus von lipid-basierenden Erkrankungen, für die Überwachung biologisch relevanter Lipide und für die pharmakologische Therapiekontrolle sein. Eine weitere Anwendung fanden die hochreinen Plättchen in Interaktions-Studien von Thrombozytenproteinen. In Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Bioinformatik wurde unter Verwendung von Proteom- und SAGE-Daten ein Protein-Interaktom erstellt. Daraus stellten wir ein Subnetzwerk mit dem IPP-Komplex (ILK-PINCHParvin) als Mittelpunkt dar. Dieser ternäre Komplex fungiert über eine Interaktion mit dem Aktin-Zytoskelett als eine Signalplattform für Integrine. Ausgehend von den einzelnen Proteinen ILK und PINCH ist es im Modell möglich, eine vollständige Signalkaskade zu erstellen, die die Aktin-Polymerisation zur Folge hat. Im Labor konnten wichtige Interaktionen in Thrombozyten mittels Immunopräzipitation und anschließender Western-Blot Analyse erstmals nachgewiesen werden. Das erstellte Thrombozyten-Interaktom kann somit effektiv für ein systematisches „target screening“ genutzt werden. Auf diese Weise wäre es möglich neue Rezeptoren, Proteine oder ganze Signalkaskaden zu identifizieren. Somit legt das Interaktom die Basis für die Generierung von komplexeren Modellen durch das Einbeziehen von neuen Daten. Dies ist auch in Zukunft von besonderer Wichtigkeit, wenn man die entscheidende Bedeutung dieser Interaktionen für die Signaltransduktionswege während der Hämostase in Thrombozyten berücksichtigt.…
• In recent years the role of platelets has changed from one of passive participation in the coagulation cascade, to one of active production of humoral factors that potentiate both clot formation and inflammation. In addition to platelet functions in cardiovascular disorders like myocardial infarction, stroke and peripheral vascular disease, new functions have been observed which play a role in cancer, infection and Alzheimers disease. For research and also for clinical applications proteomic methods as well as PCR-based techniques such as SAGEIn recent years the role of platelets has changed from one of passive participation in the coagulation cascade, to one of active production of humoral factors that potentiate both clot formation and inflammation. In addition to platelet functions in cardiovascular disorders like myocardial infarction, stroke and peripheral vascular disease, new functions have been observed which play a role in cancer, infection and Alzheimers disease. For research and also for clinical applications proteomic methods as well as PCR-based techniques such as SAGE and qRT-PCR are mostly used today, especially in high-throughput analysis. For these methods the purity of the platelet sample is of significant importance.…