Einfluss des Chemokins CCL5 auf die arterielle Thrombose und Neointimabildung nach experimenteller Gefäßwandläsion
Influence of the chemokine CCL5 on arterial thrombosis and neointima formation following experimental arterial injury
by Julia Meier
Date of Examination:2016-07-13
Date of issue:2016-06-24
Advisor:PD Dr. Frauke Stefanie Czepluch
Referee:PD Dr. Frauke Stefanie Czepluch
Referee:Prof. Dr. Martin Oppermann
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-5653
Files in this item
Name:Dissertation JM_final_06_16.pdf
Size:2.18Mb
Format:PDF
The following license files are associated with this item:
Abstract
English
Atherosclerosis is described as a progressive inflammatory disease of the arterial vascular system. Activated platelets secrete different chemokines, among others CCL5, thereby triggering inflammatory cell recruitment into the vessel wall. In this study it was investigated how CCL5 deficiency influences vascular remodeling processes. Experiments were performed in apolipoprotein E and CCL5 double deficient (ApoE-/- x CCL5-/-) mice, using ApoE-/- x CCL5+/+ mice as controls. The ferric chloride model was applied to induce thrombosis at the site of carotid artery injury within minutes and the formation of a smooth muscle cell-rich neointima within 3 weeks. In both groups, vascular injury resulted in thrombus formation. CCL5 deficiency did not alter thrombus resolution examined at day 7. Analysis at 21 days revealed that CCL5 absence was associated with a significant reduction in the neointima area (p<0.05), neointima-to-media ratio (p<0.05) and lumen stenosis (p<0.05) compared to ApoE-/- x CCL5+/+ mice. Immunohistochemical analysis of CCL5 receptors showed decreased levels of CCR5 in ApoE-/- x CCL5-/- mice (p<0.01), whereas the amount of CCR1 (p=0.053) and Mac2-positive macrophages (p<0.05) was increased. The amount of SMA-positive smooth muscle cells was lower in ApoE-/- mice lacking CCL5 (p<0.05). Expression of Krüppel-like factor 4 (KLF4), an atheroprotective transcription factor, was increased in the neointima of ApoE-/- x CCL5-/- mice (p<0.05) and found to co-localize with smooth muscle cells. In summary, CCL5 deficiency resulted in reduced neointima formation after carotid artery injury and thrombosis. Hemodynamic and histochemical analyses suggested that this was not due to differences in thrombus formation or resolution. Possibly, the atheroprotective effect of CCL5 deficiency is mediated by KLF4 upregulation in smooth muscle cells or by the pleiotropic effects in signalling pathways due to the different receptors.
Keywords: ApoE; arterial thrombosis; CCL5; KLF4; neointima
Other Languages
Die Atherosklerose ist eine progressiv fortschreitende entzündliche Erkrankung der Gefäße. Dem Chemokin CCL5 kommt in der Modulation sowie der Progression eine entscheidende Rolle zu. In der vorliegenden Studie wurde der Einfluss der genetischen CCL5-Defizienz auf dem Boden einer Hypercholesterinämie nach Induktion einer experimentellen Gefäßwandläsion hinsichtlich der arteriellen Thrombose und Bildung einer Neointima untersucht. Diesbezüglich wurden Tiere mit dem doppelten Gen-Knockout für ApoE-/- und CCL5-/- (Versuchsgruppe) sowie Tiere mit dem einzelnen Gen-Knockout für ApoE-/- und CCL5+/+ (Kontrollgruppe) generiert. Im Experiment wurde das FeCl3-Modell zur Induktion einer arteriellen Gefäßwandläsion der A.carotis communis sin. verwendet, in deren Folge innerhalb weniger Minuten eine arterielle Thrombose verursacht wurde und die Bildung einer Neointima innerhalb von drei Wochen zur Folge hatte. In beiden Gruppen führte die Gefäßwandverletzung zu einer Thrombusbildung, ein Unterschied bedingt durch die CCL5-Defizienz konnte nach sieben Tagen nicht gezeigt werden. Hingegen konnte eine signifikante Reduktion der Neointima-Fläche sowie eine signifikant verringerte Lumenstenose in der ApoE-/- x CCL5-/--Gruppe (jeweils p<0,05) bei ähnlicher Media-Fläche mit einer signifikant reduzierten I/M-Ratio (p<0,05) ermittelt werden. Immunhistochemische Analysen zeigten eine signifikante Reduktion der CCR5+-Gesamtfläche und eine Steigerung der CCR1+-Neointima-Fläche in der ApoE-/- x CCL5-/--Gruppe (jeweils p<0,05) sowie einen signifikanten Anstieg der CD45+-Neointima-Fläche, der Mac-+Neointima-Fläche (p<0,05) und der Mac-2+-Media-Fläche und der Mac-2+-Gesamtfläche in der ApoE-/- x CCL5-/--Gruppe (jeweils p<0,05). Darüber hinaus konnte eine signifikante Steigerung des antiatherogen wirkenden Transskriptionsfaktors KLF4 in der KLF4+-Neointima-Fläche in der ApoE-/- x CCL5-/--Gruppe (p<0,05) gezeigt werden, sodass die Hypothese einer gegenseitigen Beeinflussung nahe liegt.
Zusammenfassend führt die CCL5-Defizienz zu einer signifikant reduzierten Neointima-Fläche nach Induktion einer Gefäßwandläsion mit der Folge einer arteriellen Thrombose. Hämodynamische und Histologische Analysen ergaben jedoch keinen Hinweis dafür, dass dieser Unterschied auf Veränderungen in der Thrombusformation bedingt durch die CCL5- Defizienz beruht. Möglicherweise könnte der atheroprotektive Effekt der CCL5- Defizienz bedingt durch die Hochregulation des atheroprotektiven Transskriptionsfaktors KLF4 oder durch pleiotrope Effekte im Signalweg, aufgrund der verschiedenen Rezeptoren, vermittelt sein.
Schlagwörter: ApoE; arterielle Thrombose; CCL5; KLF4; Neointima