Vaskuläre Bildgebung

Jüngste Forschungsergebnisse zeigen, dass Thrombozyten nicht nur in Thrombose und Hämostase von Bedeutung sind, sondern darüber hinaus noch an weiteren (patho-)physiologischen Prozessen eine Rolle spielen. Mit Hilfe verschiedener Mikroskopie-Techniken untersuchen wir die Funktion von Thrombozyten in diesen Prozessen.

Thrombo-inflammatorische Erkrankungen wie der ischämische Schlaganfall sind weltweit die Hauptursachen für Tod und Behinderung.

Die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen, über die Thrombozyten zu thrombo-inflammatorischen Prozessen beitragen, sind weitgehend unbekannt. Wir konnten bereits zeigen, dass die Sekretion der Thrombozyten ein wichtiger Mediator der Thrombo-Inflammation im ischämischen Gehirn ist. Darüber hinaus reduzierte die Inhibition der frühen Schritte der Thrombozytenadhäsion an die Gefäßwand nicht nur die Thrombuslast in der zerebralen Mikrovaskulatur, sondern begrenzte auch die lokale Entzündungsreaktion im ischämischen Organ. Neben Thrombozyten spielen auch Endothelzellen (der Hauptbestandteil der Blut-Hirn-Schranke) und Leukozyten, insbesondere T-Zellen, eine zentrale Rolle beim Ischämie-Reperfusionsschaden. Dementsprechend führt das Fehlen von T-Zellen zu drastisch verringerten Infarktgrößen.

Um neue Behandlungsstrategien zu entwickeln, ist es notwendig, das schädliche Zusammenspiel zwischen thrombotischen und inflammatorischen Schaltkreisen zu verstehen. Das ist nur möglich, wenn die zellulären Interaktionen visualisiert werden können. Um Thrombo-inflammatorische Prozesse mit verschiedenen modernen bildgebenden Verfahren abzubilden, arbeiten wir intensiv mit dem Bio-Imaging-Center zusammen. Zusammen haben wir optische Aufklärungs- und Markierungsprotokolle für die Lichtblatt-Fluoreszenz-Mikroskopie (LSFM) etabliert, die es uns ermöglichen, den gesamten Gefäßbaum und die Lokalisation von Thrombozyten und Immunzellen innerhalb des Hirngefäßsystems in einem ganzen Organ zu visualisieren. Darüber hinaus profitieren wir von der konfokalen und Zwei-Photonen-Intravitalmikroskopie, um dynamische Interaktionen innerhalb des ischämischen Organs mit einer hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung abzubilden. Unsere komplementären Ansätze werden zu einem besseren Verständnis der Pathomechanismen führen, die im vaskulären Kompartiment stattfinden und zu Organschädigungen nach Ischämie-Reperfusionsschaden beitragen.

Die etablierten bildgebenden Verfahren werden nicht nur zur Untersuchung von Thrombosen oder thrombo-inflammatorischer Prozesse eingesetzt, sondern auch zur Untersuchung anderer dynamischer Prozesse, wie der Thrombozytenbildung im Knochenmark (Thrombopoese).