Μελέτη του ρόλου βιοδραστικών αιμοπεταλιακών παραγόντων στην αθηρογένεση

Abstract

Blood platelets play a key role in hemostasis and thrombosis, while recent studies suggest that they regulate the initiation, the development and total extent of atherosclerotic lesions. These cells secrete many bioactive factors whose role in atherogenesis remains under investigation. Several of these factors secreted by platelets after their activation by various agonists, are incorporated in membrane vesicles known as platelet-derived microparticles (PMPs). PMPs are involved in a variety of pathophysiological conditions such as inflammation, coagulation cascade as well as vascular function. According to recent data, PMPs may represent a novel mechanism for targeted transport of bioactive substances from platelets to other cells, leading to their activation. The purpose of this thesis is to highlight new mechanisms by which PMPs, possibly contribute to atherogenesis. Initially PMPs were produced with different agonists in order to study the differences in their qualitative and quantitative characteristics. Then we investigated the possible role of PMPs in atherothrombosis, starting from the study of PMPs’ possible interaction with plasma lipoproteins and their oxidized forms and the importance of this binding on endothelial cells and platelets activation. We also showed particular interest on the possible role of oxidative stress on changing the structure and function of PMPs. In particular, we studied the effect of both PMPs and oxidative modified PMPs on platelets and mature endothelial cells activation. To get a first idea wheather PMPs may contribute to an inflammatory response, we studied gene expression in endothelial cells using a QPCR method designed to detect changes in inflammation relevant genes. This study shows for the first time that PMPs induce gene expression in endothelial cells, interact with either LDL or HDL and are sensitive to oxidative stress, in vitro, which significantly influences the PMPs effect on platelets and endothelial cells functionality. The significance of the above findings concerning the pathophysiology of atherogenesis and thrombosis remains to be established.

Τα αιμοπετάλια διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην αιμόσταση και τη θρόμβωση, ενώ πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι συμμετέχουν σε όλα τα στάδια ανάπτυξης της αθηρωματικής πλάκας. Τα κύτταρα αυτά εκκρίνουν πολλούς βιοδραστικούς παράγοντες των οποίων ο ρόλος στην αθηρογένεση παραμένει υπό διερεύνηση. Αρκετοί από αυτούς τους παράγοντες εκκρίνονται από τα αιμοπετάλια μετά την ενεργοποίησή τους από διάφορους αγωνιστές ενσωματωμένοι σε μεμβρανικά κυστίδια γνωστά ως μικροσωματίδια των αιμοπεταλίων (PMPs). Τα PMPs συμμετέχουν σε διάφορες παθοφυσιολογικές καταστάσεις όπως είναι η φλεγμονή, η πήξη του αίματος άλλα και η αγγειακή λειτουργία. Σύμφωνα με πρόσφατα δεδομένα, τα PMPs ίσως αποτελούν έναν μηχανισμό στοχευμένης μεταφοράς βιοδραστικών ουσιών από τα αιμοπετάλια σε άλλα κύτταρα οδηγώντας στην ενεργοποίησή τους. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι να αναδείξουμε νέους μηχανισμούς με τους οποίους τα PMPs, πιθανά να συμβάλουν στην αθηρογένεση. Αρχικά παρήχθησαν PMPs με διαφορετικούς αγωνιστές προκειμένου να μελετήσουμε τις διαφορές στα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά τους. Κατόπιν διερευνήσαμε τον πιθανό ρόλο των PMPs στην αθηροθρόμβωση αρχίζοντας με τη μελέτη της πιθανής αλληλεπίδρασης αυτών με τις λιποπρωτεΐνες του πλάσματος και τις οξειδωμένες μορφές τους καθώς και τη σημασία αυτής της σύνδεσης στην ενεργοποίηση των ενδοθηλιακών κυττάρων και των αιμοπεταλίων. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον δείξαμε στον πιθανό ρόλο του οξειδωτικού στρες στην τροποποίηση της δομής και της λειτουργικότητας των PMPs. Ειδικότερα, μελετήσαμε την επίδραση τόσο των PMPs όσο και των οξειδωτικά τροποποιημένων PMPs στην ενεργοποίηση των αιμοπεταλίων και των ώριμων ενδοθηλιακών κυττάρων. Επιπρόσθετα, μελετήσαμε το ρόλο των PMPs στη γονιδιακή έκφραση των ενδοθηλιακών κυττάρων. Η παρούσα μελέτη δείχνει για πρώτη φορά ότι τα PMPs επάγουν τη γονιδιακή έκφραση στα ενδοθηλιακά κύτταρα, συνδέονται με τις λιποπρωτεΐνες του πλάσματος LDL και HDL και είναι ευαίσθητα στο οξειδωτικό στρες, in vitro με αποτέλεσμα να επηρεάζεται σημαντικά η δράση των PMPs στη λειτουργικότητα των αιμοπεταλίων και των ενδοθηλιακών κυττάρων. Η σπουδαιότητα των παραπάνω ευρημάτων στους μηχανισμούς της αθηρογένεσης και της θρόμβωσης παραμένουν υπό διερεύνηση.