Influence of fractalkine on platelet activation and endothelial dysfunction in heart failure and diabetes

Diabetes mellitus und Herzinsuffizienz gehen mit einer stark erhöhten kardiovaskulären Morbidität einher. Bei beiden Krankheiten besteht eine Endotheldysfunktion und eine verstärkte Thrombozytenaktivierung. Daraus resultieren wiederum frühe atherosklerotische Läsionen bzw. eine Progression der Herzinsuffizienz. Das Chemokin Fractalkine wurde als Risikofaktor für eine schwere koronare Herzerkrankung beschrieben. Der Fractalkine-Rezeptor ist mit einem erhöhten Atherosklerose-Risiko assoziiert. Auch ist Fractalkine in der Lage, eine Endotheldysfunktion sowie eine Thrombozytenaktivierung zu induzieren bzw. zu verstärken. Es lag daher nahe, den Effekt von Fractalkine auf Endothel und Thrombozyten von Ratten mit Herzinsuffizienz und Diabetes mellitus zu untersuchen. Die Expression von Fractalkine wie auch seines Rezeptors war in der Aorta bei Herzinsuffizienz und Diabetes mellitus gesteigert. Auch das lösliche Fractalkine im Serum war bei beiden Krankheitsmodellen erhöht. Auf der Thrombozytenoberfläche zeigte sich eine stärkere Fractalkine-Rezeptor-Expression. Durch Stimulation mit Fractalkine konnte bei beiden Modellen eine signifikant akzelerierte Thrombozytenaktivierung erzielt werden. Bei den herzinsuffizienten Tieren zeigte sich eine signifikante Verschlechterung der schon bestehenden endothelialen Dysfunktion nach Inkubation mit Fractalkine. Deshalb kann man davon ausgehen, dass Fractalkine eine bedeutende Rolle sowohl für die Atherosklerose bei Diabetes mellitus als auch bei Herzinsuffizienz spielt. Man könnte sich nun Fractalkine und seinen Rezeptor als einen neuen therapeutischen Ansatzpunkt für die Verhinderung der Progression sowohl atherosklerotischer Läsionen als auch der Inflammation bei Herzinsuffizienz vorstellen. Dadurch wäre eine Reduzierung weiterer atherosklerotischer Komplikationen wie Myokardinfarkt oder Schlaganfall eventuell möglich.Diabetes mellitus and congestive heart failure are associated with increased cardiovascular morbidity and mortality. Both diseases display endothelial dysfunction and increased platelet activation resulting in early atherosclerotic lesion development or progression of heart failure. The chemokine fractalkine has been described as a risk factor for severe coronary artery disease. The fractalkine-receptor is associated with enhanced probability for atherosclerosis. Furthermore, fractalkine is able to induce endothelial dysfunction and to aggravate platelet activiation. Therefore, the effect of fractalkine on endothelium and platelets was investigated in rats with heart failure and diabetes mellitus. The expression of fractalkine itself as well as of its receptor was increased in rat aorta during heart failure and diabetes. Although, soluble fractalkine serum levels were increased in both disease models. Fractalkine-receptor expression on the platelet surface was strongly enhanced in both models. Stimulating platelets from these disease models with fractalkine resulted in significant enhancement of platelet activation. In animals with congestive heart failure, incubation with fractalkine induced a significant deterioration of the preexisting endothelial dysfunction. Therefore, it has to be assumed, that fractalkine is a central regulator for atherosclerosis in diabetes and in heart failure. Fractalkine as well as its receptor might be useful as a novel therapeutic target to prevent atherosclerotic lesion progression in diabetes or inflammation in heart failure. This could potentially further reduce atherosclerotic complications such as myocardial infarction or stroke