Die Rolle des Zytoskeletts für die Thrombopoese: Untersuchungen zur transendothelialen Thrombozytopoese im Knochenmark

• Antragsteller: Professor Dr. Harald Schulze
• Fachliche Zuordnung: Kinder- und Jugendmedizin
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 104815969

Thrombozyten sind zelluläre Blutbestandteile, die essentiell für die Hämostase sind. Mit einer Lebensdauer von 8-10 Tagen werden sie ständig neu durch Vorläuferzellen im Knochenmark, den sogenannten Megakaryozyten (MKs), gebildet. Während die Thrombozyten im Blut leicht zugänglich und zellbiologisch gut untersucht sind, gehören MKs zu den seltenen Zellen im Knochenmark und stehen in der Regel nicht für Untersuchungen zur Verfügung. Durch Bildung von Autoantikörpern, die mit Rezeptoren auf der Thrombozytenoberfläche kreuzreagieren, werden Thrombozyten vermehrt abgebaut und ihr Mangel kann zu schweren bzw. verlängerten Blutungen führen, was als Immunthrombozytopenie (ITP) bezeichnet wird. Wir beantragen Experimente, um die Auswirkungen von zwei charakterisierten "Auto"-Antikörpern auf die Megakaryopoese zu untersuchen. Wir wollen mittels drei verschiedener Mausmodelle zur ITP den unmittelbaren Einfluss der Antikörper auf das Knochenmark untersuchen. Dazu verwenden wir moderne Gewebe- und Knochenschneidetechniken, um intakte histologische Schnitte von Femurknochen mittels Immunhistochemie zu färben, so dass eine Auswertung an einem konfokalen Laser-Scanningmikroskop möglich wird. Dabei soll die Anzahl, Form, Größe und Morphologie von MKs gemessen und deren Lokalisation (Assoziation an Sinusoide) bestimmt werden. Desweiteren wollen wir untersuchen, inwieweit die Antikörper auf MKs im Knochenmark binden und wie sie abgebaut werden. Zur intravitalen Analyse verwenden wir einen Mausstamm, der fluoreszierende MKs aufweist, die gut in einem Zwei-Photonenmikroskop angeregt werden können. Der Fluorophor-markierter Depletionsantikörper wird in einem weiteren Kanal detektiert und das Gefäßsystem kann mittels Injektion von Quantum-Dots in einer dritten Farbe simultan dargestellt werden. Dieser Ansatz erlaubt die Visualisierung von MKs in vivo in ihrem natürlichem Habitat. Mittels Zeitaufnahmen kann die Dynamik der Migration und Abschnürung von Prä- oder Proplättchen über einen Zeitraum von bis zu 6 Stunden aufgenommen werden. Wir erwarten, dass diese Experimente uns helfen, besser zu verstehen, wie die Anzahl der Thrombozyten bei ITP reguliert wird und inwieweit die Stimulation der Megakaryopoese durch Thrombopoietine der nächsten Generation diesen Prozess beeinflussen.Die Thrombozyten haben einen kortikalen Ring an Mikrotubuli-Filamenten, die für die diskoide Form verantwortlich ist. Beta1-Tubulin ist die wichtigste Isoform in diesen Filamenten. Wir konnten RanBP10 als ein beta1-Tubulin-bindendes Protein identifizieren und in einem Mausmodell für RanBP10-Defizienz zeigen, dass dieses Molekül für die normale Hämostase notwendig ist. Hier beantragen wir Experimente, um zum einen die Struktur von RanBP10 weiter zu charakterisieren und zum anderen in vivo-Experimente, um zu untersuchen in wieweit Thrombozyten-Depletion durch Gabe von "Auto"-Antikörpern den Prozess der reaktiven Thrombozytenbildung beeinflusst.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen