TY  - THES
A1  - Spindler, Markus
T1  - The role of the adhesion and degranulation promoting adapter protein (ADAP) in platelet production
T1  - Die Rolle des adhesion and degranulation promoting adapter Proteins (ADAP) in der Thrombopoese
N2  - Bone marrow (BM) megakaryocytes (MKs) produce platelets by extending proplatelets into sinusoidal blood vessels. Although this process is fundamental to maintain normal platelet counts in circulation only little is known about the regulation of directed proplatelet formation. 
As revealed in this thesis, ADAP (adhesion and degranulation promoting adapter protein) deficiency (constitutive as well as MK and platelet-specific) resulted in a microthrombocytopenia in mice, recapitulating the clinical hallmark of patients with mutations in the ADAP gene. The thrombocytopenia was caused by a combination of an enhanced removal of platelets from the circulation by macrophages and a platelet production defect. This defect led to an ectopic release of (pro)platelet-like particles into the bone marrow compartment, with a massive accumulation of such fragments around sinusoids. In vitro studies of cultured BM cell-derived MKs revealed a polarization defect of the demarcation membrane system, which is dependent on F-actin dynamics. ADAP-deficient MKs spread on collagen and fibronectin displayed a reduced F-actin content and podosome density in the lowest confocal plane. In addition, ADAP-deficient MKs exhibited a reduced capacity to adhere on Horm collagen and in line with that the activation of beta1-integrins in the lowest confocal plane of spread MKs was diminished. These results point to ADAP as a novel regulator of terminal platelet formation. 
Beside ADAP-deficient mice, three other knockout mouse models (deficiency for profilin1 (PFN1), Wiskott-Aldrich-syndrome protein (WASP) and Actin-related protein 2/3 complex subunit 2 (ARPC2)) exist, which display ectopic release of (pro)platelet-like particles. As shown in the final part of the thesis, the pattern of the ectopic release of (pro)platelet-like particles in these genetically modified mice (PFN1 and WASP) was comparable to ADAP-deficient mice. Furthermore, all tested mutant MKs displayed an adhesion defect as well as a reduced podosome density on Horm collagen. These results indicate that similar mechanisms might apply for ectopic release.
N2  - Die Megakaryozyten (MKn) des Knochenmarks produzieren Thrombozyten durch die Ausbildung und Verlängerung von Proplättchen in die sinusoidalen Blutgefäße. Obwohl dieser Prozess für die Aufrechterhaltung der normalen Thrombozytenzahl in der Blutzirkulation von grundlegender Bedeutung ist, ist über die Regulation der gerichteten Proplättchenbildung und damit der Thrombozytenproduktion nur wenig bekannt.
Wie in dieser Arbeit gezeigt, führte sowohl die konstitutive als auch die MK- und Thrombozyten-spezifische Defizienz von ADAP (adhesion and degranulation promoting adapter protein) in Mäusen zu einer Mikrothrombozytopenie, ähnlich wie dies bei Patienten mit Mutationen im ADAP Gen zu beobachten ist. Die Thrombozytopenie wurde durch eine Kombination aus einer verstärkten Entfernung (clearance) von Thrombozyten aus der Zirkulation durch Makrophagen und einem Defekt in der Thrombozytenproduktion verursacht. Dieser Defekt führte zu einer ektopischen Freisetzung von Proplättchen-ähnlichen Partikeln ins Knochenmark und zur Anreicherung derartiger Fragmente um die Sinusoiden. In vitro-Studien an kultivierten MKn aus Zellen des Knochenmarks zeigten einen Polarisationsdefekt des Demarkationsmembransystems, welcher abhängig von der F-Aktin-Dynamik ist. ADAP-defiziente MKn wiesen nach Spreading auf Kollagen und Fibronektin einen reduzierten F-Aktin Gehalt und eine geringere Dichte von Podosomen in der untersten konfokalen Ebene auf. Zusätzlich zeigten ADAP-defiziente MKn beim Spreading Versuch eine verminderte Kapazität sich an Horm Kollagen anzuhaften, und die Aktivierung von beta1-Integrinen war in der untersten konfokalen Ebene von MKn reduziert. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass ADAP ein wichtiges Protein im terminalen Schritt der Thrombozytenproduktion ist. 
Neben ADAP-defizienten Mäusen existieren drei weitere Knockout-Mausmodelle (für die Proteine: Profilin1 (PFN1), Wiskott-Aldrich-Syndrom-Protein (WASP) und Actin-related protein 2/3 complex subunit 2 (ARPC2)), die eine ektopische Freisetzung von Proplättchen-ähnlichen Partikeln zeigen. Wie im letzten Teil der Arbeit gezeigt, war das Muster der ektopischen Freisetzung von Proplättchen-ähnlichen Partikeln in diesen genetisch veränderten Mäusen (PFN1 und WASP) zu den ADAP-defizienten Mäusen vergleichbar. Darüber hinaus zeigten die MKn von den knockout Mäusen einen Adhäsionsdefekt sowie eine reduzierte Podosomendichte auf Horm Kollagen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass ähnliche Mechanismen für die Freisetzung von Proplättchen-ähnlichen Partikeln in das Knochenmark verantwortlich sein könnten.
KW  - Adhesion and degranulation promoting adapter protein
KW  - Megakaryocyte
KW  - ectopic release
KW  - platelet
KW  - cytoskeleton
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-200977
ER  -