Summary
Upon vascular injury or tissue damage, the exposed intracellular material such as nucleic acids, histones and other macromolecules may come into contact with vessel wall cells and circulating blood cells and may thus, have an enduring influence on wound healing and body defence processes. This short review summarizes recent work related to extracellular DNA and RNA and their role as prominent alarm signals and inducers of different defence reactions related to innate immunity and thrombus formation. Of particular importance are DNA-histone complexes (nucleosome material) that, having been expelled during stimulation of the neutro-phils, not only trap and eliminate bacteria but also promote thrombus formation in the arterial and venous system. Consequently therefore, the administration of DNase exhibits strong antithrombotic functions. Similarly, extracellular RNA provokes activation of the contact phase system of blood coagulation and, by interacting with specific proteins and cytokines, it promotes vascular permeability and oedema formation. The development of RNA-mediated thrombosis, vasogenic oedema or proinflammatory responses are counteracted by the administration of RNase1 in several pathogenetic animal models. Thus, extra cellular nucleic acids appear not only to function as host alarm signals that serve to amplify the defence response, but they also provide important links to thrombus formation as part of the innate immune system.
Zusammenfassung
Bei Gefäßverletzung oder Gewebeschaden kommt es zur Freisetzung von intrazellulärem Material wie Nukleinsäuren, Histonen und anderen Makromolekülen, die in Kontakt mit Zellen der Gefäßwand und zirkulierenden Blutzellen treten und dabei die Prozesse der Wundheilung nachhaltig beeinflussen kön-nen. In dieser Übersicht sollen die aktuellen Kenntnisse zur Rolle von extrazellulärer DNA und RNA in der Thrombusbildung und ihre Funktionen als neue Alarmsignale in der angeborenen Immunität, u. a. als Induktoren von Abwehrreaktionen, dargestellt werden. Hierbei ist das nach Stimulierung von Neutro-philen aus diesen Zellen katapultierte Nukleo somenmaterial (DNA-Histon-Komplexe) von Bedeutung, das nicht nur einen neuen Mechanismus der extrazellulären Ab tötung von Bakterien darstellt, sondern auch maß-geblich zur Thrombosebildung im arteriellen wie im venösen System beiträgt. Konsequenterweise hat die Gabe von DNase eine prominente antithrombotische Wirkung. In ähnlicher Weise bewirkt extrazelluläre RNA nicht nur eine signifikante Aktivierung der Kontakt-phase der Blutgerinnung, sondern führt auch zur Erhöhung der Gefäßpermeabilität und Ödembildung aufgrund spezifischer Wechselwirkungen mit Proteinen und Zyto kinen. So gelingt es, durch Verabreichung von RNase1 in verschiedenen Pathogenitäts modellen in der Maus und Ratte die Thrombus- und Ödembildung sowie Entzündungsprozesse einzudämmen bzw. zu verhindern. Die extra-zellulären Funktionen von Nukleinsäuren sind nicht nur für die molekulare Alarmgebung von Bedeutung und führen zur Verstärkung von Abwehrreaktionen, sondern stellen auch wichtige Verbindungen zur Thrombusbildung als Teil der angeborenen Immunität her.
Keywords
Innate immunity - ribonuclease - desoxyribo-nuclease - thrombosis - extracellular RNA - neutrophil-extracellular-traps
Schlüsselwörter
Angeborene Immunität - Ribonuklease - Desoxy ribonuklease - Thrombose - extrazelluläre RNA - Neutrophil-Extracellular-Traps
