Analyse der Angiopoietin/Tie2 Signaltransduktion in Hinblick auf Gefäßpermeabilität und Inflammation, sowie die Analyse der akuten Regulation der Tie2 Expression während einer experimentellen Sepsis

• Antragsteller: Professor Dr. Sascha David
• Fachliche Zuordnung: Nephrologie ; Pneumologie,Thoraxchirurgie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 248484453

Bei der Sepsis handelt es sich um eine lebensbedrohliche Organdysfunktion verursacht durch eine fehlregulierte Wirtsantwort auf eine Infektion. Dabei führt nicht die Infektion, sondern die überschießende Wirtsantwort des Patienten zum Multiorganversagen. Das Endothel kleidet alle Organe aus und hat zahlreiche physiologische Funktionen, die alle im Rahmen einer Sepsis gestört sein können. Besonders auf dem mikrovaskulären Niveau resultieren dadurch schwerwiegende Folgen. Die Balance der antagonistischen Liganden der endothelialen Tyrosinkinase Tie2 (und damit dessen Aktivität) ist in der Sepsis schwer gestört und pathophysiologisch an dem Zusammenbruch der Gefäßbarriere beteiligt. Die Regulation der Tie2 Expression per se ist jedoch bislang sehr wenig untersucht worden. Wir haben festgestellt, dass diese innerhalb weniger Stunden auf Protein/ und Transkript-Niveau dramatisch abfällt und dadurch Signaltransduktion und kapilläre Gefäßbarriere beeinflusst werden.Eine experimentelle Tie2 Reduktion (ohne Infektion an sich) ist ausreichend um den septischen Gefäßphänotypen zu imitieren. Wirmutmaßen, dass Tie2 eine wichtige Determinante der vaskulären Wirtsantwort auf eine Sepsis darstellt und werden uns auf 2 Hauptaspekte fokussieren: 1) Auf der Suche nach einem gemeinsamen Nenner verschiedener kritischer Erkrankungsbilder (Blutungsschock, Sepsis, Influenza ARDS, etc.), die alle in kurzer Zeit zu einer dramatischen Tie2 Suppression führen, wurden wir auf ein simples aber gemeinsames klinisches Symptom, den Schock, aufmerksam. Der Schock führt zu einer mikrovaskulären Minderperfusion, also einem reduzierten Blutfluss. Tatsächlich scheint Tie2 in vitro stark durch den fluss-abhängigen Transkriptionsfaktor GATA3 reguliert zu sein. Wir werden daher den Zusammenhang zwischen GATA3 und der flussabhängigen Tie2 Regulation im septischen Kontext in vivo und in vitro untersuchen. Hierzu werden konditionale endothelspezifische GATA3 knockout und transgene Mäuse generiert. 2) Auf der Ebene der Proteinregulation haben wir zudem eine MMP14-abhängige Abspaltung des Tie2 Rezeptors in der Sepsis beobachtet. Neben einer spezifischen pharmakologischen Inhibition von MMP14 im murinen Sepsismodell wollen wir nun die bis dato unbekannte extrazelluläre Domäne der Tie2 Spaltung identifizieren um diese dann zu mutieren und funktionelle Analysen durchzuführen. Ob die Spaltung des extrazellulären Tie2 Fragment tatsächlich ein Schädigungsmechanismus oder ein adaptiver Prozess ist werden wir zudem im murinen Modell mittels Überexpression des löslichen Tie2 (sTie2) Fragmentes untersuchen. Zusammengefasst, möchten wir, zur Entwicklung neuer Therapiestrategien gegen das Multiorganversagen, die Rolle der Tie2 Rezeptor-Expression am Zusammenbruch der Gefäßbarriere in der Sepsis besser verstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen