@article{NieswandtMorowskiBrachsetal.2014,
  author    = {Nieswandt, Bernhard and Morowski, Martina and Brachs, Sebastian and Mielenz, Dirk and D{\"u}tting, Sebastian},
  title     = {The Adaptor Protein Swiprosin-1/EFhd2 Is Dispensable for Platelet Function in Mice},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0107139},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-113316},
  year      = {2014},
  abstract  = {Background Platelets are anuclear cell fragments derived from bone marrow megakaryocytes that safeguard vascular integrity, but may also cause pathological vessel occlusion. Reorganizations of the platelet cytoskeleton and agonist-induced intracellular Ca2+-mobilization are crucial for platelet hemostatic function. EF-hand domain containing 2 (EFhd2, Swiprosin-1) is a Ca2+-binding cytoskeletal adaptor protein involved in actin remodeling in different cell types, but its function in platelets is unknown. Objective Based on the described functions of EFhd2 in immune cells, we tested the hypothesis that EFhd2 is a crucial adaptor protein for platelet function acting as a regulator of Ca2+-mobilization and cytoskeletal rearrangements. Methods and Results We generated EFhd2-deficient mice and analyzed their platelets in vitro and in vivo. Efhd2-/- mice displayed normal platelet count and size, exhibited an unaltered in vivo life span and showed normal Ca2+-mobilization and activation/aggregation responses to classic agonists. Interestingly, upon stimulation of the immunoreceptor tyrosine-based activation motif-coupled receptor glycoprotein (GP) VI, Efhd2-/- platelets showed a slightly increased coagulant activity. Furthermore, absence of EFhd2 had no significant impact on integrin-mediated clot retraction, actomyosin rearrangements and spreading of activated platelets on fibrinogen. In vivo EFhd2-deficiency resulted in unaltered hemostatic function and unaffected arterial thrombus formation. Conclusion These results show that EFhd2 is not essential for platelet function in mice indicating that other cytoskeletal adaptors may functionally compensate its loss.},
  language  = {en}
}
@article{NavarroStegnerNieswandtetal.2021,
  author    = {Navarro, Stefano and Stegner, David and Nieswandt, Bernhard and Heemskerk, Johan W. M. and Kuijpers, Marijke J. E.},
  title     = {Temporal roles of platelet and coagulation pathways in collagen- and tissue factor-induced thrombus formation},
  series = {International Journal of Molecular Sciences},
  volume    = {23},
  journal   = {International Journal of Molecular Sciences},
  number    = {1},
  issn      = {1422-0067},
  doi       = {10.3390/ijms23010358},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-284219},
  year      = {2021},
  abstract  = {In hemostasis and thrombosis, the complex process of thrombus formation involves different molecular pathways of platelet and coagulation activation. These pathways are considered as operating together at the same time, but this has not been investigated. The objective of our study was to elucidate the time-dependency of key pathways of thrombus and clot formation, initiated by collagen and tissue factor surfaces, where coagulation is triggered via the extrinsic route. Therefore, we adapted a microfluidics whole-blood assay with the Maastricht flow chamber to acutely block molecular pathways by pharmacological intervention at desired time points. Application of the technique revealed crucial roles of glycoprotein VI (GPVI)-induced platelet signaling via Syk kinase as well as factor VIIa-induced thrombin generation, which were confined to the first minutes of thrombus buildup. A novel anti-GPVI Fab EMF-1 was used for this purpose. In addition, platelet activation with the protease-activating receptors 1/4 (PAR1/4) and integrin αIIbβ3 appeared to be prolongedly active and extended to later stages of thrombus and clot formation. This work thereby revealed a more persistent contribution of thrombin receptor-induced platelet activation than of collagen receptor-induced platelet activation to the thrombotic process.},
  language  = {en}
}
@article{PoppThielmanNieswandtetal.2015,
  author    = {Popp, Michael and Thielman, Ina and Nieswandt, Bernhard and Stegner, David},
  title     = {Normal Platelet Integrin Function in Mice Lacking Hydrogen Peroxide-Induced Clone-5 (Hic-5)},
  series = {PLoS One},
  volume    = {10},
  journal   = {PLoS One},
  number    = {7},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0133429},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125724},
  pages     = {e0133429},
  year      = {2015},
  abstract  = {Integrin αIIbβ3 plays a central role in the adhesion and aggregation of platelets and thus is essential for hemostasis and thrombosis. Integrin activation requires the transmission of a signal from the small cytoplasmic tails of the α or β subunit to the large extracellular domains resulting in conformational changes of the extracellular domains to enable ligand binding. Hydrogen peroxide-inducible clone-5 (Hic-5), a member of the paxillin family, serves as a focal adhesion adaptor protein associated with αIIbβ3 at its cytoplasmic tails. Previous studies suggested Hic-5 as a novel regulator of integrin αIIbβ3 activation and platelet aggregation in mice. To assess this in more detail, we generated Hic-5-null mice and analyzed activation and aggregation of their platelets in vitro and in vivo. Surprisingly, lack of Hic-5 had no detectable effect on platelet integrin activation and function in vitro and in vivo under all tested conditions. These results indicate that Hic-5 is dispensable for integrin αIIbβ3 activation and consequently for arterial thrombosis and hemostasis in mice.},
  language  = {en}
}
@article{ElgheznawyOefteringEnglertetal.2023,
  author    = {Elgheznawy, Amro and {\"O}ftering, Patricia and Englert, Maximilian and Mott, Kristina and Kaiser, Friederike and Kusch, Charly and Gbureck, Uwe and B{\"o}sl, Michael R. and Schulze, Harald and Nieswandt, Bernhard and V{\"o}gtle, Timo and Hermanns, Heike M.},
  title     = {Loss of zinc transporters ZIP1 and ZIP3 augments platelet reactivity in response to thrombin and accelerates thrombus formation in vivo},
  series = {Frontiers in Immunology},
  volume    = {14},
  journal   = {Frontiers in Immunology},
  doi       = {10.3389/fimmu.2023.1197894},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-320154},
  year      = {2023},
  abstract  = {Zinc (Zn2+) is considered as important mediator of immune cell function, thrombosis and haemostasis. However, our understanding of the transport mechanisms that regulate Zn2+ homeostasis in platelets is limited. Zn2+ transporters, ZIPs and ZnTs, are widely expressed in eukaryotic cells. Using mice globally lacking ZIP1 and ZIP3 (ZIP1/3 DKO), our aim was to explore the potential role of these Zn2+ transporters in maintaining platelet Zn2+ homeostasis and in the regulation of platelet function. While ICP-MS measurements indicated unaltered overall Zn2+ concentrations in platelets of ZIP1/3 DKO mice, we observed a significantly increased content of FluoZin3-stainable free Zn2+, which, however, appears to be released less efficiently upon thrombin-stimulated platelet activation. On the functional level, ZIP1/3 DKO platelets exhibited a hyperactive response towards threshold concentrations of G protein-coupled receptor (GPCR) agonists, while immunoreceptor tyrosine-based activation motif (ITAM)-coupled receptor agonist signalling was unaffected. This resulted in enhanced platelet aggregation towards thrombin, bigger thrombus volume under flow ex vivo and faster in vivo thrombus formation in ZIP1/3 DKO mice. Molecularly, augmented GPCR responses were accompanied by enhanced Ca2+ and PKC, CamKII and ERK1/2 signalling. The current study thereby identifies ZIP1 and ZIP3 as important regulators for the maintenance of platelet Zn2+ homeostasis and function.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Werthmann2009,
  author    = {Werthmann, Ruth},
  title     = {Echtzeit-Untersuchungen zur Thrombin-abh{\"a}ngigen {\"A}nderung der cAMP-Konzentration in lebenden Endothelzellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-46066},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Das Endothel bildet eine einschichtige Zellbarriere zwischen Blut und interstitiellem Gewebe, deren Durchl{\"a}ssigkeit entscheidend durch die sekund{\"a}ren Botenstoffe Ca2+ und cAMP reguliert wird. W{\"a}hrend Ca2+ durch eine verst{\"a}rkte Kontraktion der Endothelzellen die Permeabilit{\"a}t erh{\"o}ht, f{\"o}rdert cAMP die Adh{\"a}sion der Zellen und unterst{\"u}tzt somit die Barrierefunktion. Es ist bekannt, dass Thrombin durch einen Anstieg der intrazellul{\"a}ren Ca2+-Konzentration und vermutlich auch durch eine Hemmung der cAMP-Konzentration zu einer Permeabilit{\"a}tserh{\"o}hung f{\"u}hrt. Ziel dieser Arbeit war es, Thrombin-induzierte {\"A}nderungen der cAMP-Konzentration in Echtzeit in lebenden Endothelzellen mittels Fluorescence-Resonance-Energy-Transfer (FRET) zu untersuchen. Hierf{\"u}r wurden Human-Umbilical-Vein-Endothelial-Cells (HUVECs) mit dem FRET-basierten cAMP-Sensor Epac1-camps transfiziert. Die Bindung von cAMP an Epac1-camps f{\"u}hrt zu einer Konformations{\"a}nderung des Sensors und damit zu einer Abschw{\"a}chung des FRET. Mit Hilfe dieses Sensors kann die cAMP-Konzentration mit hoher zeitlicher Aufl{\"o}sung in einzelnen lebenden Zellen gemessen werden. Untersucht wurde der Effekt von Thrombin auf die cAMP-Konzentration in Endothelzellen, deren cAMP-Konzentration durch Stimulierung endogener \&\#946;-Rezeptoren erh{\"o}ht war. Thrombin erniedrigte Ca2+-abh{\"a}ngig die cAMP-Konzentration um ca. 30 \%. Dieser Abfall der cAMP-Konzentration folgte zeitlich verz{\"o}gert dem Thrombin-induzierten Ca2+-Signal. Die cAMP-Konzentration erreichte ca. 30 s nach der Thrombinzugabe ein Minimum und stieg danach wieder an. Durch die Herunterregulierung der durch Ca2+ direkt inhibierten Adenylatzyklase 6 (AC6) mittels siRNA wurde die Thrombin-induzierte Abnahme der cAMP-Konzentration vollst{\"a}ndig aufgehoben. Dies best{\"a}tigte, dass Thrombin durch die Ca2+-vermittelte Inhibierung der AC6 eine Abnahme der cAMP-Konzentration verursacht. Ohne \&\#946;-adrenerge Stimulation f{\"u}hrte die Applikation von Thrombin zu einem langsamen Anstieg der cAMP-Konzentration, der mehrere Minuten anhielt. Dieser cAMP-Konzentrationsanstieg beruhte auf der Ca2+-abh{\"a}ngigen Aktivierung der Phospholipase A2 (PLA2). Diese setzt Arachidons{\"a}ure aus Membranphospholipiden frei, die als Substrat f{\"u}r die Synthese verschiedener Prostaglandine dient. Durch die pharmakologische Beeinflussung von Zyklooxygenasen und Prostazyklinrezeptoren konnte gezeigt werden, dass die Synthese von Prostazyklin und die anschließende Stimulation Gs-gekoppelter Prostazyklinrezeptoren zum Thrombin-induzierten Anstieg der cAMP-Konzentration f{\"u}hrte. Da die Physiologie der Endothelzellen im Gef{\"a}ß stark von Faktoren aus der unmittelbaren Umgebung beeinflusst wird, ist die Messung der {\"A}nderungen der cAMP-Konzentration in Endothelzellen, die sich innerhalb eines Gewebes befinden, von sehr großer Bedeutung. Deshalb war die Generierung transgener M{\"a}use mit einer gewebespezifischen Expression des FRET-Sensors Epac1-camps in Endothelzellen ein weiteres Ziel dieser Arbeit. Durch Anwendung eines Cre-Rekombinase/loxP-Ansatzes konnten transgene M{\"a}use generiert werden, die Epac1-camps spezifisch in Endothelzellen exprimierten. An isolierten pulmon{\"a}ren Endothelzellen konnte die Funktionalit{\"a}t des transgen exprimierten Sensors Epac1-camps nachgewiesen werden. Die Echtzeitmessung der Thrombin-induzierten {\"A}nderungen der cAMP-Konzentration verdeutlichte ein zeitlich sehr komplexes Wechselspiel zwischen Ca2+- und cAMP-Signalen, das die Barrierefunktion des Endothels maßgeblich beeinflussen wird. Die transgene Expression von Epac1-camps in Endothelzellen erm{\"o}glicht in Zukunft die Untersuchung der Thrombin-verursachten {\"A}nderungen der cAMP-Konzentration und der Permeabilit{\"a}t innerhalb eines intakten Gef{\"a}ßes.},
  subject      = {Cyclo-AMP},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Baumer2008,
  author    = {Baumer, Yvonne},
  title     = {Die Rolle und Mechanismen der GTPasen Rac 1 und Rho A in der Regulation der Endothelbarriere},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-33471},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Endothelzellen kleiden als einschichtiger Zellverband das Innere der Blutgef{\"a}ße aus und wirken als Barriere zwischen Blut und Interstitium. Entz{\"u}ndungen und Erkrankungen wie Lungen{\"o}dem oder Arteriosklerose sind gekennzeichnet durch einen Zusammenbruch der Endothelbarriere. Erste Untersuchungen deuten auf eine bedeutende Rolle der GTPasen der Rho-Familie mit den Hauptvertretern Rho A, Rac 1 und Cdc42 als Regulatoren der Endothelbarriere hin. Bez{\"u}glich der Regulation der Endothelbarriereintegrit{\"a}t werden den GTPasen Rho A und Rac 1 meist antagonistische Funktionen zugeschrieben. In einem ersten Teil dieser Dissertation wurde daher die Funktion der Rho-GTPasen Rho A, Rac 1 und Cdc42 f{\"u}r die Endothelbarriere in verschiedenen Endothelien untersucht. Hierzu wurden drei mikrovaskul{\"a}re Endothelzelltypen verschiedenen Ursprungs sowie makrovaskul{\"a}re Endothelzellen der Pulmonalarterie mit GTPase-aktivierenden oder inaktivierenden bakteriellen Toxinen behandelt. Die Aktivierung von Rho A resultierte in allen Endothelzelltypen mit Ausnahme der mikrovaskul{\"a}ren myokardialen Endothelzellen in einem Zusammenbruch der Endothelbarriere. Die Aktivierung von Rac 1 und Cdc42 f{\"u}hrte in allen Endothelzellarten zu einer Barrierestabilisierung. Dar{\"u}ber hinaus konnte in fast allen Endothelzelltypen durch pharmakologische Inhibition der Rho-Kinase eine Stabilisierung der Endothelbarriere induziert werden. Die Inaktivierung aller GTPasen sowie die alleinige Inaktivierung von Rac 1 f{\"u}hrte zu einem kompletten Zusammenbruch der Endothelbarriere in vitro. Zudem ergaben in vivo-Experimente an perfundierten Rattenmesenterien eine gesteigerte Permeabilit{\"a}t nach Inaktivierung von Rho A, Rac 1 und Cdc42. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde die cAMP-vermittelte Stabilisierung der Endothelbarriere genauer charakterisiert und dabei der Einfluss gesteigerter cAMP-Spiegel auf die Aktivit{\"a}t von Rho-GTPasen in humanen dermalen mikrovaskul{\"a}ren Endothelzellen untersucht. Hierbei wurde die cAMP-Konzentration zum einen durch den Einsatz einer Kombination aus dem Adenylatzyklase-Aktivator Forskolin und dem Phosphodiesterase 4-Inhibitor Rolipram und zum anderen durch das cAMP-Analogon 8-pCPT-2'-O-Me-cAMP (O-Me-cAMP) gesteigert. O-Me-cAMP stellt hierbei einen selektiven Aktivator des cAMP nachgeschalteten Epac/Rap 1-Signalweges dar, wohingegen Forskolin/Rolipram durch die generelle cAMP-Steigerung zus{\"a}tzlich die durch Proteinkinase A (PKA) vermittelten Signalwege stimuliert. Messungen des transendothelialen elektrischen Widerstandes zeigten nach cAMP-Anstieg in beiden F{\"a}llen eine Barrierestabilisierung, die mit den Effekten einer Aktivierung von Rac 1 vergleichbar waren. Dies ging mit Ver{\"a}nderungen der Organisation und der Morphologie von Zell-Zell-Kontakten einher. Zus{\"a}tzlich kam es nach cAMP-Steigerung zu einer gesteigerten Rac 1-Aktivierung ohne Beeinflussung der Rho A-Aktivit{\"a}t. Dar{\"u}ber hinaus zeigten Endothelzellen nach cAMP-Anstieg die Bildung eines corticalen Aktinrings und verminderte Stressfaserbildung, was typische Indizien einer Aktivierung von Rac 1 sind. Um die Rolle von Rac 1 n{\"a}her zu untersuchen, wurden Rac 1-Inhibitionsstudien durchgef{\"u}hrt. Die pharmakologische Inhibition der Rac 1-Aktivit{\"a}t resultierte in einer verminderten Endothelbarriereintegrit{\"a}t. F{\"u}r beide cAMP-steigernden Mediatoren kann nach Kombinationsstudien angenommen werden, dass die durch cAMP-Steigerung vermittelten barrierestabilisierenden Effekte durch Rac 1 vermittelt zu sein scheinen. Somit kann aus den Untersuchungen des zweiten Teils dieser Arbeit geschlussfolgert werden, dass cAMP eine gesteigerte Endothelbarrierefunktion sowohl {\"u}ber PKA- als auch {\"u}ber Epac/Rap 1-abh{\"a}ngige Rac 1-Aktivierung vermittelt. Um die Rolle der Rho-GTPasen und von cAMP w{\"a}hrend einer Barrieredestabilisierung zu untersuchen, wurde im dritten Teil Thrombin als barrieredestabilisierender physiologischer Mediator in humanen dermalen mikrovaskul{\"a}ren Endothelzellen genutzt. Thrombin-Gabe f{\"u}hrte zu einem reversiblen Zusammenbruch der Endothelbarriere. Zu diesen Zeitpunkten kam es zu einer signifikanten Inhibition von Rac 1 und einer deutlichen Aktivierung von Rho A. Erst nach 15 min fielen die gesamtzellul{\"a}ren cAMP-Spiegel ab. Innerhalb von 60 min erholte sich die Endothelbarriere und Rac 1- bzw. Rho A-Aktivit{\"a}ten sowie der cAMP-Spiegel erreichten wieder ihr Ausgangsniveau. Vorinkubation der Endothelzellen mit beiden cAMP-steigernden Mediatoren inhibierte den Thrombin-induzierten Barriere-zusammenbruch ebenso wie die Thrombin-vermittelten Ver{\"a}nderungen der Rac 1- und Rho A-Aktivit{\"a}ten. Auch in diesem Zusammenhang durchgef{\"u}hrte Rac 1-Inhibitionsstudien deuten darauf hin, dass die Hemmung der Thrombineffekte durch cAMP-Steigerung u.a. durch Aktivierung von Rac 1 vermittelt wird.},
  subject      = {Endothelbarriere Rho-GTPasen},
  language  = {de}
}