Die Wirkung von antithrombotischen Substanzen auf die Plättchenfunktion während und nach der perkutanen Intervention mit Implantation von Koronarstents (PCI) und auf die Tissue Factor (TF) Expression

Abstract

Die akute Stentthrombose stellt eine klinisch bedeutsame Komplikation nach perkutaner Koronarintervention mit Stentimplantation (PCI) dar. Eine effektive Hemmung der Plättchenfunktion bei Patienten mit koronarer Herzerkrankung und PCI ist mit einer Reduktion von Stentthrombosen assoziiert und führt zu einer signifikant besseren klinischen Prognose nach der koronaren Intervention. Ziel der ersten Studie war es, die Wirkung von Bivalirudin auf die periprozedurale Plättchenfunktion im Vergleich zu der von unfraktioniertem Heparin zu erfassen. Ferner wurde die hemmende Wirkung von Bivalirudin auf die Expression von Tissue Factor (TF) in glatten Muskelzellen (SMC; Smooth Muscle Cells) nach deren Stimulation mit Thrombin bzw. Faktor VIIa/Faktor X untersucht. TF ist der Initiator des extrinsischen Gerinnungssystems und maßgeblich an der Entstehung von Thromben unter physiologischen und pathophysiologischen Bedingungen beteiligt. In einer weiteren Studie wurde die Bedeutung von Clopidogrel auf vaskuläre TF-Expression nach PCI in einem Schweinemodell analysiert. Da die Regulation der TF-Isoformexpression auf zellulärer Ebene nur wenig erforscht ist, wurde in einem dritten Projekt die Rolle des Phosphatidylinositol 3-Kinase/Protein Kinase B Signalweges auf die Steuerung der alternativen Spleißprozesse der TF-prä-mRNA in humanen Endothelzellen (HUVEC) charakterisiert. Bivalirudin reduzierte signifikant die Agonist- induzierte Plättchenreaktivität nach PCI. Im direkten Vergleich zu unfraktioniertem Heparin (UFH) zeigte sich, dass die durch Adenosindiphosphat (ADP) und „Thrombin Rezeptor Activating Peptide“ (TRAP) induzierte Expression von Thrombospondin signifikant abfiel, wenn Bivalirudin während der PCI verwendet wurde. Im Gegensatz zu UFH reduzierte Bivalirudin auch die Expression von P-Selektin auf unstimulierten und ADP-stimulierten Plättchen. Die ADP-induzierte CD 63-Expression auf der Thrombozytenoberfläche war bei den mit Bivalirudin behandelten Patienten ebenfalls signifikant niedriger als bei den mit Heparin behandelten Patienten. Ferner ließ sich durch Bivalirudin die Thrombin-, jedoch nicht die Faktor VIIa/Faktor X-induzierte TF-Expression und -Prokoagulabilität der SMC hemmen. Im Tiermodell zeigte sich, dass eine verlängerte Gabe von Clopidogrel die koronare TF-Expression auf mRNA und Protein-Ebene signifikant verringerte und im Trend mit einem Abfall der im Blut zirkulierenden TF-Spiegel assoziiert war. Somit lässt sich vermuten, dass eine verlängerte Gabe von Clopidogrel möglicherweise das Risiko einer Spätthrombose nach PCI durch Reduktion der TF-Expression günstig beeinflusst. In abschließenden Untersuchungen ergab sich, dass der Phosphatidylinositol 3-Kinase/Protein Kinase B Signalweg das alternative Spleißen der TF prä-mRNA in humanen Endothelialzellen (HUVEC) differentiell beeinflusst.

A major concern of stent implantation after percutaneous coronary intervention (PCI) is acute stent thrombosis. Effective inhibition of periprocedural platelet function in patients with coronary artery disease (CAD) leads to an improved outcome. Aim of the first study was to examine the periprocedural platelet reactivity after administrating bivalirudin during PCI compared to unfractionated heparin (UFH) administration. Further, the effect of bivalirudin on induced tissue factor (TF) expression in smooth muscle cells (SMC) was determined. TF is an Initiator of extrinsic coagulation pathway and is involved in formation of the thrombus under physiological and pathophysiological conditions. The aim of our second study was to examine the effects of PCI on TF expression in coronary arteries and on the circulating TF level in relation to the duration of clopidogrel treatment in a porcine model. How the differential TF isoform expression is regulated is still unknown. For that, we compared in our third study the impact of Phosphatidylinositol 3-Kinase/Protein Kinase B pathway inhibition on alternative splicing of TF in human endothel cells (HUVEC). Bivalirudin significantly diminished the agonist-induced platelet reactivity post-PCI. Compared to UFH treatment, the adenosine diphosphate (ADP) and thrombin receptor-activating peptide (TRAP)-induced thrombospondin expression post-PCI was reduced when bivalirudin was administrated during intervention. In contrast to UFH, bivalirudin reduced the P-selectin expression of unstimulated and ADP-induced platelets post-PCI. Moreover, bivalirudin inhibited the thrombin-, but not FVIIa- or FVIIa/FX- induced TF expression and pro-coagulant TF activity of SMC. In our porcine model we could show that prolonged clopidogrel treatment reduced coronary TF expression and tended to reduce the blood TF level post-PCI, thus possibly modulating the risk of late thrombosis. In a final step of our investigations we showed that the Phosphatidylinosito 3-Kinase/Protein Kinase B pathway modulates alternative splicing of TF in human endothel cells (HUVEC), distinct from transcriptional regulation.