Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-27713
Titel: Bedeutung von Integrinen für Adhäsion und Migration von Subpopulationen der Endothelialen Progenitorzellen
Verfasser: Avsar, Mehmet
Sprache: Deutsch
Erscheinungsjahr: 2017
Erscheinungsort: Homburg/Saar
SWD-Schlagwörter: Zelladhäsion
Zellmigration
Vorläuferzelle
DDC-Sachgruppe: 610 Medizin, Gesundheit
Dokumentart : Dissertation
Kurzfassung: Einleitung: Die Atherosklerose stellt eine Erkrankung der Arterien dar, deren Folgen wie koronare Herzkrankheit oder Schlaganfall die Hauptmortalitätsursachen in den Industrienationen darstellen. Kardiovaskuläre Risikofaktoren wie beispielsweise Diabetes mellitus, arterielle Hypertonie, Hyperlipidämie und Nikotinabusus sind mit einer erhöhten Progression dieser Erkrankung verbunden. Endotheliale Progenitorzellen wirken sich dagegen günstig auf die Atherosklerose aus. Sie besitzen die Fähigkeit zur de novo Synthese von Gefäßen. Ihre biologische Funktion ist durch Adhäsion und Migration vermittelt. Diese Mechanismen erlauben die Rekrutierung dieser Zellen aus der Blutbahn in die Gefäßwand zur Endothelreparatur und Gefäßneubildung. Innerhalb der endothelialen Progenitorzellen unterscheidet man anhand ihrer Oberflächenmarker zwischen verschiedenen Subpopulationen. Wir untersuchten die CD133+/CD34+, CD133+/CD34- und CD133-/CD34- Subpopulationen mit jeweils unterschiedlich starken Adhäsions- und Migrationsfähigkeiten. Die CD133+/CD34+ Subpopulation besitzt eine schwächere Adhäsions- und Migrationsfähigkeit als die CD133+/CD34- Subpopulation. Letztere besitzen eine hohe Adhäsions- und Migrationsfähigkeit, stellen die unreifste und potenteste Subpopulation dar. Sie können sich zur CD133+/CD34+ Subpopulation differenzieren. Die CD133-/CD34- Subpopulation stellt ausgereifte endotheliale Progenitorzellen dar. Diese exprimieren CD133 sowie CD34 nicht mehr. Sowohl die bislang entdeckten funktionell wichtigen Subpopulationen der endothelialen Progenitorzellen als auch der Mechanismus der Adhäsion sind bislang unzureichend charakterisiert. Diese Arbeit beschäftigt sich mit den zellulären und molekularen Mechanismen der Adhäsion und Migration von Subpopulationen der endothelialen Progenitorzellen. Besonderes Interesse im komplexen Zusammenspiel der Adhäsionsmoleküle gilt hierbei den Integrinen. Mithilfe dieser Oberflächenantigene heften sich die Zellen fest an das Endothel an und transmigrieren durch das Endothel in das Gewebe ein. Es ist bislang unbekannt, welche Integrine auf welchen Subpopulationen der endothelialen Progenitorzellen welche Relevanz für die Adhäsion und Migration haben. Methoden: Aus peripherem Blut gesunder Probanden gewonnene Mononukleäre Zellen wurden mittels Gradientenzentrifugation isoliert und durch immunomagnetische Zellselektion in die CD133+/CD34+, CD133+/CD34- und CD133-/CD34- Subpopulationen der endothelialen Progenitorzellen aufgetrennt. Zunächst wurde die Expression spezifischer Adhäsionsmarker auf der Oberfläche dieser Subpopulationen in der fluoreszensaktivierten Durchflusszytometrie quantifiziert. Des Weiteren wurden die drei Subpopulationen auf einer Zellkultur aus humanen Endothelzellen der Umbilikalvene unter dynamischen Bedingungen mittels laminarer Flusskammer zu Adhäsion sowie in modifizierten Boyden- Kammern zu Migration gebracht. Zusätzlich wurden ß1- und ß2- Integrine auf der Oberfläche der endothelialen Vorläuferzellen mit Antikörpern geblockt, um Auswirkungen durch den funktionellen Wegfall dieser Integrine auf die Adhäsion und Migration zu untersuchen. Ergebnisse: Die am häufigsten exprimierten Adhäsionsmoleküle auf der Plasmamembran endothelialer Progenitorzellen waren ß1- und ß2- Integrine. Die CD133+/CD34+ Subpopulation exprimierte am häufigsten das ß2- Integrin auf ihrer Oberfläche. Die Blockade dieses Integrins führte zu einer Hemmung sowohl der Adhäsion als auch der Migration dieser Subpopulation. Die Blockade von ß1- Integrin hemmte die Adhäsion, jedoch nicht die Migration. Die CD133+/CD34- Subpopulation trug am meisten das ß1- Integrin auf ihrer Oberfläche. Die Blockade dieses Adhäsionsmoleküls als auch des ß2- Integrins führte jeweils zu einer Hemmung der Adhäsion ohne Einfluss auf die Migration. Die CD133-/CD34- Subpopulation exprimierte am häufigsten ß1- und ß2- Integrine ohne einen signifikanten Unterschied zwischen beiden Integrinen. Die Blockade des ß2- Integrins führte zu einer Abnahme der Adhäsion, zeigte jedoch keinen Effekt auf die Migration. Die Blockade des ß1- Integrins konnte weder die Adhäsion noch die Migration dieser Subpopulation hemmen. Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass Integrine in der Adhäsionsund Migrationsfähigkeit der Subpopulationen der endothelialen Progenitorzellen unterschiedlich wichtige Rolle spielen. In allen drei untersuchten Subpopulationen waren die ß1- und ß2- Integrine signifikant mehr als die restlichen untersuchten Oberflächenantigene exprimiert. Ihre Blockade mittels Antikörper führte zu einer Abnahme der Adhäsion und der Migration bei mehreren Subpopulationen. Der gezielte Einsatz solcher Integrine wäre ein weiterer möglicher Ansatzpunkt am menschlichen Organismus in der Therapie der Atherosklerose und ihrer Folgen.
Introduction: Atherosclerosis is a very serious disease of the arteries leading to coronary heart disease and stroke, which are the main causes of mortality in developed nations. Cardiovascular risk factors like diabetes mellitus, hypertension, hyperlipidemia and nicotine are connected with a higher progression of this disease. Endothelial progenitor cells have a positive effect on atherosclerosis. The􀇇 ha􀇀e the a􀄏ilit􀇇 fo􀆌 􀍞de 􀅶o􀇀o-s􀇇􀅶thesis􀍟 of 􀇀essels. Their biological function is being mediated by adhesion and migration. These mechanisms allow the recruitment of these cells out of the bloodstream into the vascular wall for endothelium repair and vascularisation. The endothelial progenitor cells are divided into different subpopulations regarding their surface marker. We analyzed the subpopulations CD133+/CD34+, CD133+/CD34- and CD133-/CD34-, each with differently strong abilities of adhesion and migration. The CD133+/CD34+ subpopulation has weaker abilities of adhesion and migration than CD133+/CD34- subpopulation. The CD133+/CD34- subpopulation have a strong ability of adhesion and migration and are the most immature and potent subpopulation. They can mature into the CD133+/CD34+ subpopulation. The CD133-/CD34- subpopulation is a subpopulation of mature endothelial progenitor cells. They do􀅶’t e􀇆p􀆌ess CD133 as well as CD34 anymore. Both the recently discovered functionally important subpopulations of endothelial progenitor cells and the mechanism of adhesion are so far insufficiently characterized. This work focuses on the cellular and molecular mechanisms of adhesion and migration of subpopulations of endothelial progenitor cells. Integrins play a determining role in the complex interplay of adhesion molecules. With the aid of these cell surface antigens, which consist of one α- and one ß-chain, the cells stick to the endothelial tissue and transmigrate through the endothelium into the tissue. Up to now, the relevance of integrins on different subpopulations of endothelial progenitor cells for the adhesion and migration is unknown. Methods: Mononuclear cells, which were obtained from peripheral blood of healthy examined persons, were isolated by gradient centrifugation. Subsequently mononuclear cells were divided using immunomagnetic cell selection in CD133+/CD34+, CD133+/CD34- and CD133-/CD34- subpopulations of endothelial progenitor cells. First, these three cell populations were analyzed concerning the expression of specific surface adhesion marker in the fluorescently activated cell sorting system. Furthermore, the adhesion of the three subpopulations was analyzed in a cell culture with human endothelial cells of umbilical vein under dynamic conditions in the laminar flow chamber. The migration was analyzed in modified Boyden chambers. ß1 and ß2 integrins were blocked functionally on the surface of endothelial progenitor cells with antibodies in order to investigate the relevance of them to the adhesion and migration. Results: The most frequently expressed adhesion molecules on endothelial progenitor cells were ß1 and ß2 integrins. The CD133+/CD34+ subpopulation expressed most the ß2 integrin on their surface. The blockade of this integrin led to an inhibition of adhesion and migration of this subpopulation. The blockade of ß1 integrin inhibited the adhesion, but not the migration. The CD133+/CD34- subpopulation showed most frequently ß1 integrin on their surface. The blockade of this molecule as well as the ß2 integrin led to an inhibition of adhesion without influence on migration. The CD133-/CD34- subpopulation expressed most ß1 and ß2 integrins without a significant difference between both integrins. The blockade of the ß2 integrin resulted in a decrease of the adhesion without effect on migration. The blockade of ß1 integrin inhibited neither adhesion nor migration of this subpopulation. Conclusion: The results show that integrins play differently important role in the adhesion and migration of subpopulations of endothelial progenitor cells. ß1 and ß2 integrins were expressed significantly more than the rest of the examined surface antigens on subpopulations. The blockade of these integrins by antibody decreased the adhesion and migration on several subpopulations. Such integrins could be a target on the human organism to treat atherosclerosis and its consequences.
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291--ds-277134
hdl:20.500.11880/27339
http://dx.doi.org/10.22028/D291-27713
Erstgutachter: Friedrich, Erik
Tag der mündlichen Prüfung: 23-Apr-2018
SciDok-Publikation: 24-Jan-2019
Fakultät: M - Medizinische Fakultät
Fachrichtung: M - Innere Medizin
Fakultät / Institution:SciDok - Elektronische Dokumente der UdS

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