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Molekulare Mechanismen der Erythrozyten storage lesion: die Rolle der Lipiddomänen

Fachliche Zuordnung Hämatologie, Onkologie
Biophysik
Förderung Förderung von 2016 bis 2020
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 290289105
 
Erstellungsjahr 2020

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Erythrozytenkonzentrate stehen, gelagert in entsprechender Stabilisatorlösung (PAGGSM), über einen Zeitraum von 42 Tage für Transfusionszwecke zur Verfügung. Während dieser Zeit verändern sich die Erythrozyten jedoch, dies geht mit morphologischen und biochemischen Veränderungen einher und wird als Erythrozyten-Lagerungsschaden bezeichnet. Erythrozyten von unterschiedlichen Spendern verändern sich allerdings unterschiedlich stark, die Gründe hierfür sind noch nicht verstanden. Dieses Projekt konnte einen Marker identifizieren, der indikativ ist für das Ausmaß der Hämolyse am Ende der Lagerperiode. Der Hämolysegrad ist derzeit der einzige Indikator für die Qualität der Erythrozytenkonzentrate. Massenspektrometrische Untersuchungen konnten zeigen, dass der Hämolysegrad mit dem Verhältnis von POPC (Palmitoyl-oleoyl phosphatidylcholin) zu SM (Sphingomyelin) in der Erythrozytenmembran zusammenhängt: das Verhältnis steigt am Ende der Lagerungszeit in Zellen von Erythrozytenkonzentraten mit hohen Hämolyseraten. Vermutlich sorgt das Enzym Sphingomyelinase dafür, dass SM im Verlauf der Lagerperiode abnimmt. Ceramide, die Abbauprodukte von SM, können Zelltod auslösen. Somit könnten die Variationen der Hämolyserate auf Variationen der Shingomyelinase-Aktivität beruhen. Das Verhältnis von POPC und SM am Ende der Lagerzeit war ebenso erhöht in Präparaten von männlichen Spendern, möglicherweise erklärt dies die bekannten Unterschiede in der Lagerqualität von Präparaten männlicher und weiblicher Spender. Dieses Projekt konnte weiterhin zeigen, dass bestimmte morphologische Veränderungen der Erythrozyten mit der Hämolyse zusammen hängen und diese sowohl via Stomatozyten- als auch Echinozytenbildung erfolgen kann. Demzufolge scheint die Morphologie kein sehr guter Indikator für die Hämolyserate zu sein, zumindest, wenn Erythrozyten von unterschiedlichen Spendern und gelagert in PAGGSM verglichen werden. Die Analyse dynamischer Veränderungen in frühen Phasen der Bildung von Echinozyten zeigte, dass Spikula sich auf der Zelloberfläche bewegen und in zwei Tochter-Spikula aufsplitten können. Dieses Verhalten lässt sich am besten durch eine Assoziation der Spikula mit Lipidomänen erklären. Die gutdefinierten Formveränderungen, die sich beim Aufsplitten der Spikula zeigten, erlaubten es, die entsprechende Linienspannung der möglichen Lipiddomänen zu schätzen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

 
 

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