Stabilisierung der Blut-Hirn-Schranke nach Thrombolyse unter antithrombotischer Therapie durch LOX Inhibition
Authors:   , Lieschke Franziska 
Published: August 2021

Duale Thrombozytenaggregationshemmung (‚dual antiplatelet therapy‘: DAPT) erhöht das Risiko für eine hämorrhagische Transformation (HT) von ischämischen Schlaganfällen nach Thrombolyse mit gewebespezifischem Plasminogenaktivator (‚tissue plasminogen activator‘: tPA). Bisherige klinische Studien waren jedoch nicht vollends eindeutig, ob diese erhöhte Blutungswahrscheinlichkeit tatsächlich zu einer schlechteren Ausgangssituation für Patienten führt. Viele sehen die initiale klinische Verschlechterung im Rahmen einer potenziellen HT durch den Nutzen der wiederhergestellten Rekanalisation verschlossener Gefäße aufgewogen. Aus diesem Grunde sollte tPA auch in Patienten angewendet werden, die einen Schlaganfall unter DAPT erleiden. Bisher sind der Pathomechanismus und die beteiligten Mediatoren der HT unverstanden. Allerdings könnte die Reduktion der tPA-assoziierten HT zu einer sichereren Anwendung der Thrombolyse beitragen und ihren Nutzen insgesamt weiter steigern. Daher war es Ziel dieser Studie, ein Schlaganfallmodell mit tPA-assoziierter HT in Mäusen unter DAPT zu etablieren, um damit erste Bewertungen therapeutischer Ansätze zur Begrenzung der HT zu ermöglichen. Ein entscheidender Aspekt vorab war die Bestimmung der Thrombozytenfunktion in den behandelten Mäusen, um damit die Wirksamkeit der DAPT zu messen. Dies war besonders vor dem Hintergrund wichtig, dass DAPT bei Patienten unterschiedlich wirksam ist. So gibt es einen gewissen Anteil Patienten, der resistent gegenüber Aspirin und/oder anderen Thrombozytenaggregationshemmern wie Clopidogrel zu sein scheint. Daher galt es, dieses Phänomen in unserem Modell zu kontrollieren und etwaige Non-Responder zu identifizieren und gegebenenfalls auszuschließen. Dies ist bei herkömmlichen Methoden der Aggregometrie (dem Standardverfahren zur Messung der Thrombozytenfunktion und Therapieüberwachung von Thrombozytenaggregationshemmern) eine Herausforderung, da im Handel erhältliche Aggregometer Blutvolumina erfordern, die für eine Maus tödlich wären. Auch Schwanzblutungstests (sog. „tail bleeding tests“) versagen häufig, wenn sie nach einer experimentellen Schlaganfalloperation durchgeführt werden. Wir haben daher einen Durchflusszytometrie-basierten Ansatz zur Messung der in vitro Thrombozytenfunktion modifiziert, der nur geringe Blutvolumina erfordert und von uns erstmals in einem experimentellen Schlaganfallprotokoll eingesetzt wurde. Dieser zeigte eine signifikant reduzierte Thrombozytenfunktion nach DAPT mit Aspirin und Clopidogrel (ASA+CPG) an. Die Methode korrelierte gut mit Ergebnissen von zusätzlich durchgeführten Schwanzblutungstests und wird künftige präklinische Studien zur DAPT in Mäusen erleichtern. Obwohl es eine gewisse Variabilität in der Thrombozytenfunktion der behandelten Mäuse gab, identifizierten wir letztendlich keine Non-Responder. Als nächstes zeigten wir erfolgreich, dass DAPT mit ASA+CPG in Mäusen beim experimentellen Schlaganfall zu vermehrter HT beiträgt. Wurde die DAPT mit einer tPA-Thrombolyse verbunden, erhöhte sich die HT-Rate sogar signifikant im Vergleich zu unbehandelten Mäusen mit und ohne tPA-Thrombolyse. Unser Modell kann nun genutzt werden, um die Mechanismen der HT weiter zu untersuchen. Noch wichtiger ist, dass die Einrichtung eines solchen Modells es Forschern ermöglicht, mögliche Strategien zur Minderung des Blutungsrisikos bei Patienten mit DAPT zu testen. Zur Verringerung der HT wählten wir zwei verschiedene pharmakologische Strategien. Zunächst untersuchten wir die Reduktion der tPA Dosis, welche allerdings nicht erfolgreich vor hämorrhagischen Komplikationen schützen konnte. Danach fokussierten wir uns auf die Rolle der 12/15-Lipoxygenase (12/15-LOX) in unserem Modell. Verschiedene Vorarbeiten hatten gezeigt, dass die 12/15-LOX zum Untergang von Endothelzellen im ischämischen Gehirn beiträgt und damit wahrscheinlich eine ursächliche oder zumindest unterstützende Rolle in der Entstehung der HT hat. So wiederholten wir unsere Versuche der tPA-assoziierten HT unter DAPT in LOX-knockout Mäusen und inhibierten die 12/15-LOX pharmakologisch mit ML351. Wir zeigten erfolgreich, dass die Hemmung von 12/15-LOX in Wildtyp-Mäusen die Blutungsrate signifikant reduzierte und identifizierten die 12/15-LOX damit als geeigneten Kandidaten für weiterführende Studien zur Eindämmung sekundärer Schäden nach ischämischen Schlaganfall. Zudem wäre neben der therapeutischen, auch die prophylaktische Gabe von 12/15-LOX Inhibitoren in Hochrisikopatienten additiv zur Thrombolyse denkbar. Eine solche Blutungsprophylaxe könnte zu einer Indikationserweiterung der Lysetherapie beitragen und das funktionelle Langzeit-Ergebnis der Patienten verbessern.