Wissenschaftliche Preisträger 2021

Anlässlich der 50. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Angiologie in Berlin ehrte die DGA erneut Wissenschaftler für ihre herausragenden Leistungen auf dem Gebiet der Angiologie.

Promotionspreis für Dr. Florian Kleefeldt, Julius-Maximilians-Universität, Würzburg

Dr. Florian Kleefeldt

Dr. Florian Kleefeldt erhielt den mit 2.500 Euro dotierten Promotionspreis der DGA. Mit dem Preis wird eine Dissertation ausgezeichnet, die sich mit der  klinischen oder experimentellen Angiologie und ihren Grenzgebieten befasst.

"Einfluss von CEACAM1 auf die endotheliale Funktion"

Der innersten Schicht der Blutgefäße (Endothel) kommt eine wichtige Barrierefunktion zwischen Blut und Gewebe zu. Dabei ist das Endothel aktiv an der Regulation dieser Barriere beteiligt. Das Glykoprotein Carcinoembryonic antigen–related cell adhesion molecule-1 (CEACAM1) beeinflusst sowohl die Bildung und Morphogenese neuer als auch die Homöostase ausgereifter Blutgefäße. Ziel dieser Arbeit war es daher, den Einfluss von CEACAM1 auf wesentliche Aspekte der Endothelfunktion zu analysieren.
Hierbei konnte gezeigt werden, dass CEACAM1-Defizienz zu einer Translokation der endothelialen NO-Synthase (eNOS) von der Zellmembran in den peri-nukleären Bereich führt. Hierfür konnten zwei Mechanismen identifiziert werden: Einerseits könnte CEACAM1 durch Interaktion mit eNOS als Membrananker fungieren. Daneben wiesen CEACAM1-defiziente Endothelzellen eine erhöhte Expression des Enzyms APT1 auf, welches eNOS depalmitoyliert. Die daraus resultierende, ebenfalls nachgewiesene geringere Palmitoylierung, könnte zur verminderten Membran-lokalisation von eNOS beitragen.
Zudem führt CEACAM1-Defizienz zu einer verstärkten Adhäsivität gegenüber Monozyten. Dies ist einerseits mit einer verstärkten Expression des Zelladhäsionsmoleküls ICAM-1 bei CEACAM1-Defizienz erklärbar. Darüber hinaus vermittelt die Glykokalyx anti-adhäsive Eigenschaften. Aus Vorbefunden war bekannt, dass die endotheliale Glykokalyx in der Aorta von Cc1-/- Mäuse reduziert ist. Im Rahmen dieser Arbeit konnte dies auf eine verstärkte Expression der Glykokalyx-degradierenden Enzyme MMP9, Chondroitinase sowie Hyaluronidase-2 in Cc1-/- Endothelzellen zurückgeführt werden.
Weiter wurde gezeigt, dass CEACAM1 die Zellmorphologie des Endothels beeinflusst und CEACAM1-Defizienz zur Ausbildung interzellulärer Lücken führt. Dies könnte die Permeabilität des Blutgefäßsystems beeinflussen. Eine erhöhte Permeabilität stellt einen Indikator für ein dysfunktionales Endothel dar. Zur Analyse der aortalen Permeabilität wurde ein modifizierter Miles-Assay etabliert. Dabei zeigte sich in WT und Cc1-/- Mäusen ein altersabhängiger Effekt von CEACAM1 auf die Gefäßpermeabilität: Aorten von 3 Monate alten Cc1-/- Mäuse wiesen eine im Vergleich zum WT erhöhte Gefäßpermeabilität auf, welche wahrscheinlich Folge einer verzögerten Gefäßreifung ist. Im Alter von 9 Monaten zeigte sich dagegen ein entgegengesetztes Bild. Dies wurde auf eine verstärkte Expression des barriereschädigenden Inflammationsmediators TNF-α in 9 Monate alten WT Mäusen zurückgeführt. Außerdem modulierte CEACAM1 die TNF-α-vermittelte Lockerung der endothelialen Barriere, indem es die Phosphorylierung von Adherens Junction Proteinen beeinflusste. Basal stabilisierte CEACAM1 die endotheliale Barriere durch Hemmung der Phosphorylierung von Caveolin-1, welches Adherens Junctions destabilisiert. Unter Einfluss von TNF-α war CEACAM1 verstärkt im Bereich von Adherens Junctions lokalisiert und rekrutierte dort Src-Kinase. Src-Kinase wiederum destabilisierte Adherens Junctions durch Phosphorylierung von β-Catenin, was in verstärkter Gefäßpermeabilität resultierte. Dagegen führte TNF-α in CEACAM1-defizienten Endothelzellen zu einer Dephosphorylierung von Caveolin-1 und β-Catenin, wodurch Adherens Junctions und damit die endotheliale Barriere stabilisiert wurden. Diese CEACAM1-abhängige differenzielle Regulation der Stabilität von Adherens Junctions unter TNF-α trägt wahrscheinlich maßgeblich zu den Unterschieden der vaskulären Permeabilität in 3 bzw. 9 Monate alten WT und Cc1-/- Mäusen bei.
Zusammenfassend konnte im Rahmen dieser Arbeit nachgewiesen werden, dass CEACAM1 zentrale Funktionen des Endothels und hierüber die Homöostase reifer Gefäße beeinflusst.

Young Investigator Award geht an Igli Kalaja

Igli Kalaja

Mit dem YIA wird die beste Abstract-Einreichung eines jungen Wissenschaftlers unter 35 Jahren ausgezeichnet. Bei der Jahrestagung in Berlin zeichnete die Jury die Arbeit von Igli Kalaja vom Universitätsklinikum Carl Gustav Carus in Dresden aus. Der Preis ist mit 500,00 Euro dotiert.

,,Aortic stiffness and related complications after endovascular repair of blunt thoracic aortic injury in young patients“
Akram Youssef, Igli Kalaja, Usama Alkomi, Adrian Mahlmann

Background:
This study aimed to evaluate the changes in aortic stiffness in young patients undergoing thoracic endovascular aortic repair (TEVAR) after blunt thoracic aortic injury (TBAI) and to examine the associated cardiovascular complications during follow-up.
Patients and methods: We included survivors of TBAI who underwent stent graft placement between November 2009 and November 2019 and gave their consent to participate. Patients with relevant cardiovascular risk factors, comorbidities with potential impact on arterial stiffness, and prior aortic surgical or endovascular interventions were excluded. Fourteen TEVAR patients prospectively underwent clinical and noninvasive examinations and morphological imaging (mean time of follow-up and duration of implanted stent graft: 5.3 ± 1.8 years; mean age: 35.1 ± 8.7 years) and were compared to 14 healthy controls (matched for sex, age, height, and body mass index) in order to evaluate aortic stiffness. During the follow-up examinations, we assessed the pulse wave velocity (PWV; m/s) and development of arterial hypertension or heart failure, as indicated by N-terminal pro-brain natriuretic peptide (NT-proBNP; pg/mL) levels and performed echocardiography. Results: A significant increase in PWV values was recorded in the TEVAR group (median = 10.1; interquartile range [IQR] = 8.9–11.6) compared to the healthy controls (median = 7.3; IQR = 6.7–8.4), with an increase in the rank mean PWV (+ 3.8; Mann-Whitney U test p < .001). NT-proBNP levels of patients after TEVAR did not vary significantly compared to those of healthy controls (Mann-Whitney U test, p = .154). After TEVAR, five patients developed arterial hypertension during the follow-up, and three of them exhibited diastolic dysfunction.
Conclusions: In young patients, TEVAR after TBAI may cause adverse cardiovascular complications due to increased aortic stiffness; therefore, screening for arterial hypertension during follow-up is recommended.

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