Cyclophilin A aktiviert Thrombozyten durch Bindung an Receptor for Advanced Glycation Endproducts (RAGE)

D. Heinzmann (Tübingen)¹, S. von Ungern-Sternberg (Tübingen)¹, V. Haug (Tübingen)¹, V. Dicenta-Baunach (Tübingen)², A. Rosa (Würzburg)³, E. Butt (Würzburg)³, M. Nöthel (Bonn)⁴, A.-K. Rohlfing (Tübingen)², M. Sigle (Tübingen)², P. Nawroth (Heidelberg)⁵, C. Nussbaum (München)⁶, M. Sperandio (München)⁷, C. Kusch (Würzburg)³, M. Meub (Würzburg)⁸, M. Sauer (Würzburg)⁸, P. Münzer (Tübingen)², K. Bieber (Tübingen)⁹, A. Stanger (Tübingen)⁹, M. Lehners (Tübingen)¹⁰, R. Feil (Tübingen)¹⁰, K. Krutzke (Tübingen)¹¹, T. E. Schäffer (Tübingen)¹¹, B. Nieswandt (Würzburg)¹², O. Borst (Tübingen)¹, A. May (Memmingen)¹³, A. Zernecke-Madsen (Würzburg)³, M. Gawaz (Tübingen)¹, P. Seizer (Aalen)^14
1Universitätsklinikum Tübingen Innere Medizin III, Kardiologie und Kreislauferkrankungen Tübingen, Deutschland; ²Universitätsklinikum Tübingen Innere Medizin III, Kardiologie und Angiologie Tübingen, Deutschland; ³Universitätsklinikum Würzburg Inst. für Exp. Biomedizin, Lehrstuhl f. Exp. Biomed. II Würzburg, Deutschland; ⁴Universitätsklinikum Bonn Medizinische Klinik und Poliklinik II Bonn, Deutschland; ⁵Universitätsklinikum Heidelberg Innere Medizin I Heidelberg, Deutschland; ⁶Dr. von Haunersches Kinderspital Abt. für Neonatologie München, Deutschland; ⁷Ludwig-Maximilians-Universität München Kardiovaskuläre Physiologie München, Deutschland; ⁸Universität Würzburg Institut für Biotechnologie und Biophysik Würzburg, Deutschland; ⁹Universitätsklinikum Tübingen Abteilung Innere Medizin II, Hämatologie, Onkologie, Immunologie und Pulmologie Tübingen, Deutschland; ¹⁰Universität Tübingen Interfakultäres Institut für Biochemie Tübingen, Deutschland; ¹¹Universität Tübingen Institut für Angewandte Physik Tübingen, Deutschland; ¹²Rudolf-Virchow-Zentrum, Universität Würzburg DFG-Forschungszentrum für Experimentelle Biomedizin, Lehrstuhl I Würzburg, Deutschland; ¹³Klinikum Memmingen Medizinische Klinik I Memmingen, Deutschland; ¹⁴Ostalb-Klinikum Aalen Innere Medizin II, Kardiologie und Angiologie Aalen, Deutschland

Hintergrund: Cyclophilin A (CyPA) ist ein ubiquitär exprimiertes Chaperon welches im Rahmen von Inflammation, Hypoxie, Thrombose und Zelluntergang aus verschiedenen Zellentypen freigesetzt werden kann. Durch die Liberation aus dem Zytosol in den Extrazellularraum ist CyPA in der Lage Thrombozyten sowie Leukozyten zu aktivieren und ist damit ein aussichtsreiches Ziel für die therapeutische Modulation von thromboinflammatorischen Prozessen. Der bislang einzige bekannte Rezeptor für CyPA auf Thrombozyten ist CD147. 

In der vorliegenden Arbeit wird der Receptor for Advanced Glycation Endproducts (RAGE), welcher ebenfalls vielschichtig an pro-inflammatorischen Prozessen im Formenkreis kardiovaskulärer Erkrankungen beteiligt ist, als bislang unbekannter CyPA-Rezeptor auf Thrombozyten charakterisiert. 

Methoden und Ergebnisse: Humane Thrombozyten reagieren auf CyPA Stimulation mit einer gesteigerten CD62P Expression auf der Zelloberfläche sowie einem Anstieg des intrazellulären Ca²⁺. Dies ließ sich durch Zugabe eines inhibierenden anti-RAGE Antikörpers bzw. des small-molecule Inhibitors FPS-ZM1 signifikant reduzieren. 

Damit übereinstimmend zeigten RAGE-defiziente murine Thrombozyten keinen relevanten Anstieg der CD62P Expression nach Stimulation mit CyPA im Vergleich zu wildtyp Thrombozyten. RAGE-defiziente Thrombozyten wiesen dabei weder Unterschiede in der Expression des bekannten CyPA-Rezeptors CD147 noch von CD29, CD41a und CD42b auf. 

CyPA induziert ferner eine ausgeprägte Thrombusformation in humanem Vollblut in vitro. Auch hier führte eine Blockade der CyPA-RAGE Interaktion zu einer starken Reduktion der Thrombusformation gegenüber IgG Kontrolle. Analog konnte gezeigt werden, dass die CyPA-induzierte Koaggregatformation (CD14⁺/CD42b⁺) durch Inhibition von RAGE wesentlich reduziert wird.

Zusammenfassung: Sowohl CyPA als auch RAGE sind im Formenkreis thrombotischer kardiovaskulärer Erkrankungen als vielseitige Effektoren bekannt. In der vorliegenden Arbeit wird RAGE als bislang unbekannter Rezeptor für extrazelluläres CyPA auf Thrombozyten charakterisiert und damit neue Quervernetzungsaspekte für das Verständnis von thromboinflammatorischen Aktivierungskaskaden aufgezeigt.