Institut für Klinische Transfusionsmedizin und Hämotherapie
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In dieser Arbeit wurden die Effektivität und mögliche Einflüsse der Immunadsorption mit der auf rekombinantem Protein A-basierten Einmalsäule Ligasorb® auf bestimmte Blutparameter bei einer Kohorte von neurologischen Patienten mit Myasthenia gravis oder Stiff-Person-Syndrom evaluiert.
Die IA mit der Ligasorb®-Säule senkte effizient die Immunglobulinkonzentrationen IgG1, IgG2 und IgG4 im Patientenblut. Die durchschnittliche Reduktion dieser Plasmaproteine betrug 60%. Die Reduktionsrate der Acetylcholinrezeptor-Autoantikörper der MG Patienten lag bei 70% nach IA. Die Blutkonzentrationen der Serumproteine wie Albumin oder der Komplementfaktoren C3 und C4 wurden durch die IA nicht wesentlich beeinflusst. Die IA zeigten auch keine klinisch relevanten Auswirkungen auf die zelluläre Blutzusammensetzung, insbesondere wurden keine Leukozytosen beobachtet.
Die IA hatten außerdem keinen relevanten Einfluss auf die untersuchten klinisch-chemischen Parameter.
Nach den IA konnte aber eine relevante Störung der Hämostaseparameter festgestellt werden. Die Globaltests Quick, INR und PTT zeigten nach Behandlung deutlich pathologische Werte. Die nachfolgende Einzelfaktorbestimmung ergab Verminderungen der Vitamin K-abhängigen Gerinnungsfaktoren II, VII, IX und X um 42% bis 67%, die z.B. auf einer direkten Interaktion dieser Faktoren mit der Adsorbermatrix und/oder dem Liganden aus rekombinanten Protein A beruhen könnten. Nach 16 bis 20 Stunden zeigten sich die abweichenden Gerinnungsparameter wieder weitgehend normalisiert. Das Einhalten eines entsprechenden Zeitabstands bis zur Durchführung anderer medizinischer Eingriffe, wie z.B. einer Lumbalpunktion, sowie eine vorherige Kontrolle der Globaltests TPZ und PTT sind daher anzuraten.
Platelet Toll-Like-Receptor-2 and -4 Mediate Different Immune-Related Responses to Bacterial Ligands
(2022)
Background
Like immune cells, platelets express toll-like receptors (TLRs) on their surface membrane. TLR2 and TLR4 are able to recognize bacterial antigens and have the potential to influence hemostatic functions and classical intracellular signaling pathways. This study investigated the role of TLR2 and TLR4 for immune-related functions in human platelets.
Materials and Methods
Washed platelets and neutrophils were prepared from fresh human peripheral blood. Basal-, Pam3CSK4- (as TLR2 agonist) and Lipopolysaccharides (LPS; as TLR4 agonist) -induced CD62P expression, fibrinogen binding and TLR2 or TLR4 expression, intracellular reactive oxygen species (ROS) production in H2DCFDA-loaded platelets and uptake of fluorescence-labeled TLR ligands, and fluorophore-conjugated fibrinogen were evaluated by flow cytometry. Analysis of platelet–neutrophil complexes was performed after coincubation of washed platelets and neutrophils in the presence and absence of TLR2 or TLR4 agonists on poly-L-lysine coated surfaces, followed by immunostaining and immunofluorescence imaging.
Results
Pam3CSK4 rapidly and transiently increased TLR2 and TLR4 expression. Over the course of 30 minutes after activation with Pam3CSK4 and LPS, the expression of both receptors decreased. Pam3CSK4-stimulated intracellular ROS production and the uptake of TLR ligands or fibrinogen much stronger than LPS. Besides, TLR4 activation led to a significant increase of platelet–neutrophil contacts.
Conclusion
Stimulation leads to rapid mobilization of TLR2 or TLR4 to the platelet surface, presumably followed by receptor internalization along with bound TLR ligands. After activation, platelet TLR2 and TLR4 mediate different immune-related reactions. In particular, TLR2 induces intracellular responses in platelets, whereas TLR4 initiates interactions with other immune cells such as neutrophils.
Storage of platelet concentrates (PC) at cold temperature (CT) is discussed as an alternative to the current standard of storage at room temperature (RT). Recently, we could show that cold-induced attenuation of inhibitory signaling is an important mechanism promoting platelet reactivity. For developing strategies in blood banking, it is required to elucidate the time-dependent onset of facilitated platelet activation. Thus, freshly prepared platelet-rich-plasma (PRP) was stored for 1 and 2 h at CT (2–6 °C) or at RT (20–24 °C), followed by subsequent comparative analysis. Compared to RT, basal and induced vasodilator-stimulated phosphoprotein (VASP) phosphorylation levels were decreased under CT within 1 h by approximately 20%, determined by Western blot analysis and flow cytometry. Concomitantly, ADP- and collagen-induced threshold aggregation values were enhanced by up to 30–40%. Furthermore, platelet-covered areas on collagen-coated slides and aggregate formation under flow conditions were increased after storage at CT, in addition to induced activation markers. In conclusion, a time period of 1–2 h for refrigeration is sufficient to induce an attenuation of inhibitory signaling, accompanied with an enhancement of platelet responsiveness. Short-term refrigeration may be considered as a rational approach to obtain PC with higher functional reactivity for the treatment of hemorrhage.
Background and Objectives
Immunoadsorptions (IA) are used to remove autoantibodies from the plasma in autoimmune disorders. In this study, we evaluated the effects of a single-use, recombinant staphylococcal protein A-based immunoadsorber on blood composition of the patient.
Materials and Methods
In a cohort of patients with myasthenia gravis or stiff-person syndrome, essential parameters of blood cell count, coagulation, clinical chemistry or plasma proteins and immunoglobulins (Ig) were measured before and after IA (n = 11).
Results
In average, IA reduced the levels of total IgG, IgG1, IgG2 and IgG4 by approximately 60%, the acetylcholine receptor autoantibody levels by more than 70%. IgG3, IgA or IgM were diminished to a lower extent. In contrast to fibrinogen or other coagulation factors, the column markedly removed vitamin K-dependent coagulation factors II, VII, IX and X by approximately 40%–70%. Accordingly, international normalized ratio and activated partial thromboplastin time were increased after IA by 59.1% and 32.7%, respectively. Coagulation tests almost returned to baseline values within 24 h. Blood cell count, electrolytes, total protein or albumin were not essentially affected. No clinical events occurred.
Conclusion
The single-use, multiple-pass protein A adsorber column is highly efficient to remove IgG1, IgG2 and IgG4 or specific acetylcholine receptor autoantibodies from the plasma. Coagulation parameters should be monitored, since the column has the capacity to largely reduce vitamin K-dependent factors.
Elimination of pathogenic autoantibodies by immunoadsorption (IA) has been described as an effective adjuvant treatment in severe bullous autoimmune diseases, especially in pemphigus. There is much less experience in the treatment of bullous pemphigoid (BP). BP was diagnosed in a 62-year-old Caucasian woman presenting a pruritic rash with multiple tense blisters. Standard treatments with topical and oral corticosteroids, steroid-sparing agents including dapsone, azathioprine, mycophenolate mofetil (MMF) and intravenous immunoglobulins were ineffective or had to be discontinued due to adverse events. An immediate clinical response could be achieved by two treatment cycles of adjuvant protein A immunoadsorption (PA-IA) in addition to continued treatment with MMF (2 g/day) and prednisolone (1 mg/kg/day). Tolerance was excellent. Clinical improvement remained stable after discontinuation of IA and went along with sustained reduction of circulating autoantibodies. Our data demonstrate that PA-IA might be a safe and effective adjuvant treatment in severe and recalcitrant BP.
Introduction
Cold storage of platelets is considered to contribute to lower risk of bacterial growth and to more efficient hemostatic capacity. For the optimization of storage strategies, it is required to further elucidate the influence of refrigeration on platelet integrity. This study focused on adenosine diphosphate (ADP)-related platelet responsiveness.
Materials and Methods
Platelets were prepared from apheresis-derived platelet concentrates or from peripheral whole blood, stored either at room temperature or at 4°C. ADP-induced aggregation was tested with light transmission. Activation markers, purinergic receptor expression, and P2Y12 receptor function were determined by flow cytometry. P2Y1 and P2X1 function was assessed by fluorescence assays, cyclic nucleotide concentrations by immunoassays, and vasodilator-stimulated phosphoprotein (VASP)-phosphorylation levels by Western blot analysis.
Results
In contrast to room temperature, ADP-induced aggregation was maintained under cold storage for 6 days, associated with elevated activation markers like fibrinogen binding or CD62P expression. Purinergic receptor expression was not essentially different, whereas P2Y1 function deteriorated rapidly at cold storage, but not P2Y12 activity. Inhibitory pathways of cold-stored platelets were characterized by reduced responses to nitric oxide and prostaglandin E1. Refrigeration of citrated whole blood also led to the attenuation of induced inhibition of platelet aggregation, detectable within 24 hours.
Conclusion
ADP responsiveness is preserved under cold storage for 6 days due to stable P2Y12 activity and concomitant disintegration of inhibitory pathways enabling a higher reactivity of stored platelets. The ideal storage time at cold temperature for the highest hemostatic effect of platelets should be evaluated in further studies.
Nach der Präparation von gewaschenen Thrombozyten, einem wichtigen Ausgangsmaterial für die experimentelle Forschung oder für die Transfusionsmedizin, tritt bekannterweise ein zunehmender Verlust der ADP-vermittelten Aggregationsfähigkeit ein. Die verminderte Funktionsfähigkeit von Thromboyzten nach dem Waschvorgang kann somit auch experimentelle Ergebnisse beeinflussten.
Allerdings sind die dafür verantwortlichen molekularen Mechanismen bisher nicht aufgeklärt, sodass in dieser Dissertationsarbeit molekulare sowie auch funktionelle Vorgänge untersucht wurden, die zum bekannten Phänomen des raschen Verlustes der ADP-vermittelten Aggregationsfähigkeit gewaschener Thrombozyten führen.
Die Wirkung von ADP wird über die drei purinergen Rezeptoren P2Y1, P2X1 und P2Y12 vermittelt wird. Daher wurde zunächst die ADP-induzierte Aggregationsfähigkeit alleine bzw. unter Kostimulation mit Epinephrin oder Serotonin - zwei Induktoren, deren Rezeptoren mit analogen Signalwegen wie die ADP-Rezeptoren P2Y1 bzw. P2Y12 gekoppelt sind - bestimmt. Um Hinweise zu erhalten, wie die Abnahme der ADP-vermittelten Reaktivität von gewaschenen Thrombozyten mit der purinergen Rezeptorexpression und -distribution sowie mit der nachgeschalteten Signalweiterleitung im Zusammenhang steht, wurde zudem die Expression purinerger Rezeptoren auf der Thrombozytenoberfläche bzw. die Konzentration von purinergen Rezeptoren im Zytosol gewaschener Thrombozyten mittels Durchflusszytometrie bzw. ELISA gemessen.
Es zeigte sich, dass die Funktion der den purinergen Rezeptoren nachgeschalteten Signalwege während der Lagerungszeit zunehmend beeinträchtigt wird, aber zumindest teilweise erhalten bleibt, wie anhand von Effekten durch Kostimulation mit den Induktoren Epinephrin und Serotonin gezeigt werden konnte. Die Distribution der Rezeptoren zwischen der Thrombozytenoberfläche und den intrazellulären Kompartimenten unterliegt komplexen Prozessen, die induktorabhängig reguliert sind. Eine initiale Zunahme der Expression von ADP-Rezeptoren während der Lagerung von gewaschenen Thrombozyten geht dabei nicht einher mit der Aufrechterhaltung der ADP-induzierten Aggregation.
In der Schlussfolgerung ist die fortschreitende Degeneration der ADP-vermittelten Aggregation - neben einem Rückgang der Rezeptorexpression nach mehr als einer Stunde Lagerungszeit - vor allem auf einen funktionellen Verlust der purinergen Rezeptoren zurückzuführen.
Background:
Drug induced immune hemolytic anemia (DIIHA) is a rare complication and often underdiagnosed. DIIHA is frequently associated with a bad outcome, including organ failure and even death. For the last decades, ceftriaxone has been one of the most common drugs causing DIIHA, and ceftriaxone-induced immune hemolytic anemia (IHA) has especially been reported to cause severe complications and fatal outcomes.
Case Presentation:
A 76-year-old male patient was treated with ceftriaxone for cholangitis. Short time after antibiotic exposure the patient was referred to intensive care unit due to cardiopulmonary instability. Hemolysis was observed on laboratory testing and the patient developed severe renal failure with a need for hemodialysis for 2 weeks. Medical history revealed that the patient had been previously exposed to ceftriaxone less than 3 weeks before with subsequent hemolytic reaction. Further causes for hemolytic anemia were excluded and drug-induced immune hemolytic (DIIHA) anemia to ceftriaxone could be confirmed.
Conclusions:
The case demonstrates the severity of ceftriaxone-induced immune hemolytic anemia, a rare, but immediately life-threatening condition of a frequently used antibiotic in clinical practice. Early and correct diagnosis of DIIHA is crucial, as immediate withdrawal of the causative drug is essential for the patient prognosis. Thus, awareness for this complication must be raised among treating physicians.
Im Rahmen der Präparation und Lagerung von TKs entstehen bei Thrombozyten morphologische, funktionelle und hämostatische Defizite, die unter dem Begriff storage lesion zusammengefasst werden. In dieser Dissertation wurde untersucht, ob durch Zugabe des kurzzeitig und reversibel wirksamen NO-Donors DEA/NO zu Apherese-TKs Zeichen der storage lesion über eine 5-tägige Lagerung vermindert werden können. Dafür wurde den Apherese-TKs direkt nach der Herstellung 5 nM DEA/NO zugesetzt. An den Tagen 0 (nach Abklingen der NO-Donor-Wirkung), 2 und 5 wurden verschiedene funktionelle Systeme der Thrombozyten analysiert. Verglichen mit früheren Untersuchungen von unbehandelten TKs ergab sich unter Einsatz von DEA/NO eine abgeschwächte Aktivierung der inhibitorischen Signalwege mit geringerem Anstieg der VASP-Phosphorylierung und des cGMP-Spiegels sowie mit stabilem PDE5A-Gehalt. Gemessen anhand der P-Selektin-Expression und der Fibrinogenbindung zeigte sich ein unverändert niedriger Präaktivierungsgrad der Thrombozyten bei erhaltener Stimulierbarkeit. Bei der Oberflächenexpression von purinergen Rezeptoren war der Rückgang der stimulierten Mobilisation während der 5-tägigen Lagerung im Vergleich zu unbehandelten TKs vermindert. Damit war unter dem Einfluss von DEA/NO eine Abschwächung von Phänomenen der storage lesion zu beobachten. Für eine mögliche klinische Anwendung des NO-Donors DEA/NO bei der TK-Herstellung sind allerdings weitere Studien bezüglich Wirksamkeit und möglicher unerwünschter Wirkungen in vivo notwendig. Darüber hinaus muss eine technische Lösung für die sterile Zugabe von DEA/NO gefunden werden.
Sarcoidosis is a multisystem granulomatous disorder of unknown etiology that can involve virtually all organ systems. Whereas most patients present without symptoms, progressive and disabling organ failure can occur in up to 10% of subjects. Somatostatin receptor (SSTR)-directed peptide receptor radionuclide therapy (PRRT) has recently received market authorization for treatment of SSTR-positive neuroendocrine tumors.
Methods:
We describe the first case series comprising two patients with refractory multi-organ involvement of sarcoidosis who received 4 cycles of PRRT.
Results:
PRRT was well-tolerated without any acute adverse effects. No relevant toxicities could be recorded during follow-up. Therapy resulted in partial response accompanied by a pronounced reduction in pain (patient #1) and stable disease regarding morphology as well as disease activity (patient #2), respectively.
Conclusion:
Peptide receptor radionuclide therapy in sarcoidosis is feasible and might be a new valuable tool in patients with otherwise treatment-refractory disease. Given the long experience with and good tolerability of PRRT, further evaluation of this new treatment option for otherwise treatment-refractory sarcoidosis in larger patient cohorts is warranted.