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Die Neonatale Alloimmunthrombozytopenie (NAIT) ist eine erworbene hämorrhagische Diathese durch thrombozytäre Antikörper. Die Immunisierung der Mutter findet nach Übertritt von kindlichen Thrombozyten bereits während der ersten Schwangerschaft statt. Mütterliche Anti-Thrombozyten-IgG-Antikörper führen nach diaplazentarem Übertritt zu einem Abbau der kindlichen Plättchen im retikulo-endothelialen System. 75% aller Fälle von NAIT sind durch Anti-HPA1a-Antikörper verursacht (HPA1a/b-Polymorphismus). Dieser Polymorphismus wird durch das GPIIIa-Gen des thrombozytären GPIIb/IIIa-Rezeptors ausgebildet. Immunologische Toleranz ist die immunologische Hyposensibilität gegenüber einem Antigen. Eine Form ist die orale Toleranz (OT), bei der es durch orale Zufuhr eines Antigens zu einer spezifischen Suppression der zellulären und humoralen Immunantwort kommt. Denkbar wäre auch eine immunologische Toleranz gegenüber dem GPIIIa-Polymorphismus. Das Fernziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer transgenen zweikeimblättrigen Pflanze (Tabak/Karotte) zur oralen Toleranzinduktion im Menschen gegenüber dem HPA1a/b-Polymorphismus. Es wurde die Expression des humanen Glykoproteins GPIIIa in transgenem Tabak als Modellpflanzen systematisch untersucht. Die full-length cDNA von GPIIIa wurde schrittweise verändert und sowohl als native humane Form und als Konstrukt mit geändertem pflanzlichen Signalpeptid und einer Rückhaltesequenz in Pflanzenzellenassays getestet (Protoplastierung). Als subzelluläre Kompartimente der Versuche dienten je nach Konstrukt das Zytosol oder das Endoplasmatische Retikulum der Pflanzenzelle. Die Protoplastenassays erbrachten keinen Nachweis eines rekombinanten Proteins mit GPIIIa-spezifischen mono- und polyklonalen Antikörpern, ein RNA-Nachweis war methodisch nicht möglich. Allerdings konnte die erfolgreiche Transformation durch ein fluoreszierendes Kontrollprotein (GFP) bestätigt werden. Schließlich wurde der HPA1a-Polymorphismus in einem Proteinfragment mit einer Länge von 66 Aminosäuren in einem artifiziellen Gen rekonstruiert. Die Sequenz enthielt zusätzlich einen optimierten Pflanzenpromotor, spezifische sekretorische Signal-, tag- und Rückhaltepeptide und wurde in toto an die Pflanzenkodonusage angepasst. Mit dem Konstrukt wurde eine Tabakpflanzenlinie als Modell stabil transformiert. In den Pflanzen konnte die Integration und vollständige Transkription des synthetischen Gens mit der RT-PCR nachgewiesen werden. Die transgenen Pflanzen wurden mit GPIIIa- und tag-spezifischen Antikörpern mit unterschiedlichen Methoden (Western-Blot, ELISA) untersucht. Es wurden Versuchen zur Immunpräzipitation und Rekonstitution der Disulfidbrückenstruktur im Epitop durchgeführt. In keiner Pflanze konnte rekombinantes GPIIIa-Epitop detektiert werden. Auch der Nachweis eines unreifen Proteins anhand des c-terminalen tag-Peptides gelang nicht. Auffallend war in den Tabakzellen eine starke Kreuzreaktion eines inerten Proteins mit polyklonalen GPIIIa-Antikörpern auf Höhe der Bande des humanen GPIIIa. Es ist denkbar, daß Tabakpflanzen bereits ein GPIIIa-ähnliches Protein ausbilden und bei der Synthese von artfremden humanen GPIIIa das unreife Protein einer Degradation unterziehen oder es zu einem Gene-silencing kommt.

Since its introduction in 2006, the NOD/scid mouse model has greatly contributed to the understanding of the pathomechanisms of antibody-mediated thrombocytopenia. This progress has however been hampered by inter-laboratory differences. With this work, we make several suggestions to minimise these differences: We suggest that human platelets (blood group 0) be injected into the mice (age- and sex-matched, 8-16 weeks) via the tail vein. For antibody injection, scientists may choose between intraperitoneal and tail vein injection, each of which has strengths and drawbacks. In case of low antibody titer or low avidity antibodies, preincubation of the platelets with the patient serum prior to injection promotes platelet elimination where standard protocols fail. For subsequent sample preparation, we found that newly-launched ready-to-use kits present a good alternative to classical density gradient centrifugation by reducing man-hours and turnover time without affecting the quality of flow cytometry analysis. In a second part, we used the revised mouse model to study anti-CD36 mediated thrombocytopenia in vivo. Anti-CD36 antibodies have been suggested as frequent case for FNAIT in Asia. The mechanisms behind this remain partly unclear. After injecting anti-CD36 monoclonal antibody or anti-CD36 patient immunoglobulin into the system, circulating human platelets were rapidly cleared. Interestingly, the polyclonal patient immunoglobulins used were not uniform in their anti-platelet reactivity. On further examination, we found that the anti-CD36 antibodies induce platelet activation and aggregation, which we were able to inhibit by the addition of an Fcγ-receptor blocking agent. This suggests a possible role for Fcγ-receptor in the activation and elimination process. As our results from the experiments on the role of complement in the elimination process are however ambiguous, further studies are needed. The clinical relevance of anti-CD36 antibody-mediated platelet activation and aggregation for the high abortion rates in affected women has yet to be evaluated.

Die chronische arterielle Hypertonie erhöht das Risiko für kardiovaskuläre Komplikationen wie Schlaganfall und Myokardinfarkt. In der Pathophysiologie dieser Komplikationen spielen Thrombozyten eine wesentliche Rolle. Hierbei gehen die meisten Experten derzeit davon aus, dass Thrombozyten mit den durch die Hypertonie geschädigten Gefäßwänden reagieren. Ziel unserer Untersuchungen war es, zu untersuchen, ob durch die Hypertonie auch Veränderungen in Thrombozyten entstehen. Thrombozyten zirkulieren im Kreislauf in engem Kontakt mit der Gefäßwand und reagieren sensibel auf hohe Scherkräfte und aktivierte Endothelzellen. Jede Aktivierung, auch in reversiblen Frühstadien führt dabei zu Veränderungen in der Proteinzusammensetzung der Thrombozyten, dem Proteom. Da sie keinen Kern haben, ist die Proteinneosynthese in Thrombozyten stark limitiert. So „speichern“ Thrombozyten Informationen über ihre Aktivierungshistorie während ihrer zehntägigen Überlebenszeit, da die veränderten Proteine nicht, oder nur sehr eingeschränkt durch neu synthetisierte Proteine ersetzt werden. Proteomics bietet einen Ansatz, über tausend Proteine gleichzeitig zu untersuchen. Mittels zweidimensionaler, differentieller in Gel Elektrophorese (2D-DIGE) kann dabei ein sensibler quantitativer Vergleich zweier Proben erfolgen. Die komplexe Methodik erfordert jedoch eine hochgradige Standardisierung der Versuchsgruppen. In diesem Projekt wurde daher ein Tiermodell verwendet, um die ca. 1000, mittels 2D-PAGE dargestellten Proteinspots des Thrombozytenzytosols auf hypertoniebedingte Veränderungen zu untersuchen. Dabei wurden zwei unterschiedliche Rattenmodelle der Hypertonie eingesetzt um die Aussagekraft zu erhöhen. Nach 14tägiger Hypertoniephase wurden 45 Proteinspots detektiert, deren Intensität in beiden Rattenmodellen signifikant verändert war. Die Identifikation dieser Spots mittels Massenspektrometrie zeigte neben spezifischen Thrombozytenproteinen v.a. Zytoskelett- und Zytoskelett -assoziierte Proteine. Wurde an die 14tägige Hypertoniephase eine 10tägige Erholungsphase angeschlossen, waren diese Veränderungen nicht mehr nachweisbar. Überraschenderweise waren die beobachteten Veränderungen unterdrückbar durch mehrmalige Blutentnahme vor- und während der Hypertoniephase. Dabei wurden 8 Tage vor-, sowie zweimal während der Hypertoniephase (Tage 3 und 10) 3 ml Blut entnommen. Die daraufhin durchgeführte Untersuchung auf Veränderungen des Thrombozytenproteoms durch Blutentnahmen an normotensiven Tieren zeigte ein Muster an Veränderungen, dass dem unter Hypertonie beobachteten entgegengesetzt war. Eine denkbare Ursache für diese Beobachtung ist, dass die Thrombozytopoese durch die mehrmaligen Blutverluste gesteigert wurde. Die so vermehrt ausgeschütteten „jungen“ Thrombozyten zeigen ein inverses Proteommuster, gegenüber den durch Hypertonie gestressten Thrombozyten. Um dieser Hypothese nachzugehen wurden Ratten mit dem Thrombopoetinrezeptoragonisten Romiplostim behandelt. Das Thrombozytenproteom von Ratten nach Stimulation der Thrombozytopoese ähnelt dem von Ratten nach mehrmaligen Blutentnahmen. Dies unterstützt unsere Hypothese, dass die durch Blutentnahmen bedingten Proteomveränderungen auf eine gesteigerte Thormobzytopoese zurückzuführen sind und damit auf das gesteigerte Vorkommen junger Thrombozyten im Blutkreislauf. Veränderungen des Thrombozytenproteoms, die in beiden Tiermodellen unter Hypertonie auftraten, können mit großer Sicherheit auf die Hypertonie zurückgeführt werden. Zu beachten ist allerdings, dass beide Modelle auf einer Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron Systems (RAAS) basieren. Es kann also nicht differenziert werden, ob die Veränderungen durch die Hypertonie selbst oder durch das aktivierte RAAS verursacht wurden. Die Tiermodelle spiegeln somit nur eine Subgruppe der Hypertoniepatienten wider. Wir haben mit diesen Experimenten Thrombozyten-Proteine identifiziert, die sich durch einen erhöhten Blutdruck verändern. Diese Proteine sind daher potentielle Kandidaten für Biomarker, die eine Aussage über den Blutdruckverlauf der zurückliegenden Tage ermöglichen. Solch ein Marker, ähnlich dem HbA1c beim Diabetes mellitus, könnte die Hypertoniediagnostik erheblich erleichtern. Für die in dieser tierexperimentellen Studie identifizierten Proteine finden sich analoge Proteine in menschlichen Thrombozyten. Deren Veränderung durch Bluthochdruck sollte in Fall/Kontroll-Studien am Menschen untersucht werden. In Ergänzung zum im Journal of Hypertension veröffentlichten Artikel wird in der vorliegenden deutschen Zusammenfassung detaillierter auf die Methoden eingegangen. Darüber hinaus werden zusätzliche Aspekte in der Diskussion angesprochen.

Im Rahmen dieser Arbeit standen Kulturüberstände von je 20 S. aureus-Stämmen von gesunden Probanden und von an einer Sepsis erkrankten Patienten zur Verfügung. Die verwendeten Kulturüberstände waren in Vorarbeiten unter anderem hinsichtlich ihrer Superantigeneigenschaften gut charakterisiert worden. Mittels eines Assays zur Bestimmung der procoagulatorischen Aktivität von Monozyten konnte nachgewiesen werden, dass S. aureus-Überstände konzentrationsabhängig eine TF-Aktivierung auf Monozyten induzieren. Dieser Effekt war nicht davon abhängig, ob es sich um ein Isolat gesunder Spender oder erkrankter Patienten handelte, auch die Menge an produziertem FXa durch einen Stamm aus Rachenabstrichen oder Blutkulturen unterschied sich nicht. Monozyten verschiedener Spender reagierten unterschiedlich auf den gleichen Kulturüberstand. Die Superantigen-Eigenschaften der Kulturüberstände nahmen keinen Einfluss auf die prokoagulatorische Aktivität von Monozyten. Sechs Kulturüberstände waren nicht in der Lage eine PCA zu induzieren, daher erfolgten verschiedene Untersuchungen zu Ermittlung der Zellvitalität. Im MTT-Test zeigte sich ein konzentrationsabhängiger zytotoxischer Effekt der Überstände, allerdings betrug der Anteil vitaler Zellen stets über 60 %. Ergänzende durchflusszytometrische Messungen konnten jedoch zeigen, dass Monozyten teilweise nur noch sporadisch nachweisbar waren. Um die prokoagulatorischen Eigenschaften der Sekretionsprodukte von S. aureus genauer zu charakterisieren, kamen der Laborstamm RN6390 und seine isogenetischen agr(-)- und sar(-)-Mutanten zum Einsatz. Der Wildtyp RN6390 sowie dessen Mutanten induzierten in hohen Konzentrationen eine geringere Faktor Xa-Generierung auf Monozyten als nur mit Medium behandelte Zellen. Während sich durch den Wildtyp und die agr(-)-Mutante auch in höheren Verdünnungsstufen keine PCA von Monozyten induzieren ließ, war dies mit der sar(-)-Mutante möglich. Dieses Aktivierungsmuster ließ sich auf ausgeprägte zytotoxische Eigenschaften zurückführen, sodass es nicht möglich war, den für die Faktor Xa-Generierung verantwortlichen Faktor genauer zu charakterisieren. Als eine mögliche Monozyten aktivierende Komponente untersuchten wir Peptidoglykan im Faktor Xa-Assay. Bereits geringste Konzentrationen von Peptidoglykan konnten eine PCA induzieren. In den Kulturüberständen selbst konnten wir PG semiquantitativ nachweisen. Ob Peptidoglykane allein oder in Synergie mit anderen Sekretionsfaktoren von S. aureus die TF-Aktivierung auslösen, ließ sich mit dieser Arbeit nicht abschließend klären.

Background: We assessed the effect of the uniform donor questionnaire (UDQ) on deferral rates in first-time and repeat donors. We focused on the introduced question about unprotected sexual contact with a new partner. Another goal was a stratified comparison of the deferral rates of the donor questionnaire (DQ) and UDQ. Methods: Data on donors and deferrals using the DQ and UDQ were collected at four blood establishments. The comparison included a 2-year period by questionnaire version. For the comparison of the questionnaires, an adjusted multinomial logistic regression was performed. Results: The analysis included 260,848 donations. First-time (FTD) and repeat donations (RD) showed higher deferral rates with the UDQ (FTD +5.4%, RD +1.4%). Deferral due to a new partner was 3.0% in first-time and 0.4% in repeat donors. The majority of these occurred in the youngest age groups. The most frequent deferral criterion was ‘disease' (5.1%). Conclusion: The regression revealed stronger predictors for deferral than the questionnaire version. Especially younger age carried a higher and independent risk for deferral. The additional deferrals of mainly young first-time donors due to a new sexual partner may identify those donors with potential heterosexual risk behavior who would otherwise not be identified.