Blutplättchen sind kleine, kernlose Blutzellen, die eine wesentliche Rolle bei der Blutstillung spielen. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, Gefäßverletzungen zu erkennen, aktiviert zu werden und über ihren Oberflächenrezeptor Integrin αIIbβ3 zu aggregieren. Dadurch entsteht ein stabiler Blutplättchenpfropfen, der die Wunde abdichtet und die Blutung stoppt. Wenn dieser Prozess jedoch gestört wird, kann es zu gefäßverschließenden Blutgerinnseln – sogenannten Thrombosen – kommen, die einen Herzinfarkt oder Schlaganfall verursachen können.
Ein überraschender Thrombozytenmechanismus jenseits der klassischen Aktivierung
Die klassische Rolle von Blutplättchen bei der Blutstillung und Thrombose ist seit Jahrzehnten gut verstanden. Doch ein Team des Instituts für Experimentelle Biomedizin des Universitätsklinikums Würzburg (UKW) und des Rudolf-Virchow-Zentrums (RVZ) der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) hat nun einen überraschenden zellulären Mechanismus entdeckt, der unsere Sicht auf die Biologie der Blutplättchen grundlegend verändert, veröffentlicht in Science. Bei schweren Krankheitszuständen wie Infektionen oder Herzinfarkten können die Blutplättchen in ein völlig anderes Funktionsprogramm wechseln. In diesem Zusammenhang dient das Integrin αIIbβ3 als Baustein eines neuartigen Organells, das von Blutplättchen freigesetzt wird und schädliche Entzündungsprozesse vorantreibt.
Die Forscher beobachteten, dass Blutplättchen unter solchen Bedingungen winzige, fadenförmige Membranverlängerungen – sogenannte PITTs – bilden und abstoßen. PITT steht für Platelet-derived Integrin- and Tetraspanin-rich Tethers und bezieht sich auf mit Integrin und Tetraspanin angereicherte Membranstrukturen, die von Blutplättchen freigesetzt werden. Diese PITTs binden an Immunzellen und die Gefäßwand und aktivieren diese, während die sich ablösenden Blutplättchen selbst geschwächt und weniger haftend im Blutkreislauf bleiben.
Normalerweise werden Blutplättchen nur bei einer Gefäßverletzung aktiviert. Sie verändern ihre Form, setzen Signalmoleküle frei und bilden einen Thrombus. Bei PITTs geschieht das Gegenteil: Thrombozyten unterliegen keiner klassischen Aktivierung. Stattdessen werfen sie kometenschweifartige Organellen aus ihrem Membrannetzwerk ab, die reich an αIIbβ3 und dem Tetraspanin-Co-Rezeptor CD9 sind, während andere Oberflächenmoleküle auf dem Blutplättchen verbleiben. Dabei handelt es sich um einen völlig neuen Mechanismus, der bei keinem anderen Zelltyp beobachtet wurde und grundlegende Fragen zur Membranorganisation und regulierten Proteinmobilität aufwirft.“
Bernhard Nieswandt, Professor und Vorsitzender, Experimentelle Biomedizin I, UKW
Von Patientenblutproben bis hin zu Mausmodellen
Die PITT-Bildung wurde erstmals in Blutproben von Patienten mit schwerer Sepsis, schweren bakteriellen Infektionen und COVID-19 entdeckt. Die Forscher entdeckten die filamentösen Bänder in Blutausstrichen und beobachteten gleichzeitig einen Verlust von αIIbβ3 von der Blutplättchenoberfläche. Weitere Studien an Tiermodellen und mittels Intravitalmikroskopie zeigten, dass sich PITTs bei Entzündungen oder Infektionen direkt in Blutgefäßen bilden und sich an Immunzellen und die Gefäßwand anheften. Dies führt zur Aktivierung dieser Zellen und zur Verstärkung der Gefäßentzündung.
„Dass Blutplättchen αIIbβ3 auf diese Weise umverteilen und dadurch ihre normale Gerinnungsfunktion verlieren, war völlig unerwartet“, betont Professor David Stegner, Gruppenleiter am RVZ und neben Charly Kusch Co-Erstautor der Studie. „Dies könnte erklären, warum viele schwerkranke Patienten gleichzeitig unter gewebeschädigenden Entzündungen und einem erhöhten Blutungsrisiko leiden.“
Neue therapeutische Perspektiven
Die Forscher zeigten außerdem, dass die Blockierung von αIIbβ3 mit monoklonalen Antikörpern die PITT-Bildung und damit schwere Entzündungsreaktionen und Gewebeschäden in Krankheitsmodellen deutlich reduzierte. Dies eröffnet neue Therapiemöglichkeiten, um sogenannte thromboinflammatorische Krankheitsmechanismen gezielt anzugehen, ohne die lebenswichtige Blutstillung zu beeinträchtigen.
Quellen:
Kusch, C., et al. (2026). Platelet-derived integrin- and tetraspanin-enriched tethers exacerbate severe inflammation. Science. DOI: 10.1126/science.adu2825. https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu2825.