Verschiedene menschliche Blutzellen, darunter Makrophagen (g) und weiße Blutkörperchen (b). (Steve Gschmeissner/Getty Images) Unser Körper ist so kompliziert, dass selbst die wichtigsten und am besten erforschten Systeme immer noch Überraschungen bereithalten.
Blut kann beispielsweise nicht nur eine, sondern zwei Arten zellulärer Ursprünge in sich bildenden Säugetierkörpern haben, wie eine Studie an Mäusen gerade gezeigt hat.
„In der Vergangenheit glaubten die Menschen, dass der größte Teil unseres Blutes aus einer sehr kleinen Anzahl von Zellen stammt, die schließlich zu Blut werden.“ Stammzellen , auch hämatopoetische Stammzellen genannt, erklärt Der Zellbiologe Fernando Camargo von der Harvard University, einer der Forscher der Mausstudie.
„Wir waren überrascht, eine weitere Gruppe von Vorläuferzellen zu finden, die nicht aus Stammzellen stammen.“ Sie bilden im fetalen Leben bis zum jungen Erwachsenenalter den größten Teil des Blutes und nehmen dann allmählich ab.“ Diese Zellen werden als embryonale multipotente Vorläuferzellen (eMPPs) bezeichnet.
Hämatopoetische Stammzellen werden in der frühen Entwicklung aus Zellen gebildet, die die Arterien auskleiden. Bisher ging man davon aus, dass sich eMPPs zu einem frühen Zeitpunkt ihrer Entwicklung von hämatopoetischen Stammzellen abspalten.
Unter Verwendung einer kürzlich entwickelten Genetik Barcode-Strategie Der biomedizinische Wissenschaftler Sachin Patel von der Harvard-Universität und seine Kollegen konnten sich teilende Zellen verfolgen und sehen, dass hämatopoetische Stammzellen und eMPPs aus derselben Auskleidung hervorgegangen sind.
Zu diesem Zweck fügten die Forscher Teile leicht erkennbarer DNA-Sequenzen an einer Stelle im Genom der Mauszelle ein, die an alle ihre zellulären Nachkommen weitergegeben werden sollten.
Dies ermöglichte es ihnen, den Ursprung aller ihrer Zielzellen zu verfolgen und die in Zellen unterteilten eMPPs aufzudecken, die für die meisten lymphoiden Zellen (eine bestimmte Art weißer Blutkörperchen) in sich entwickelnden Mäusen verantwortlich sind. Diese eMPP-Zellen scheinen die Mütter vieler Immunblutzellen zu sein, darunter auch weiße Blutkörperchen (B- und T-Zellen).
Auch hämatopoetische Stammzellen können diese Immunzellen produzieren (wie im folgenden Modell zu sehen ist), allerdings in weitaus geringerem Umfang. Sie neigen dazu, mehr Zellen zu produzieren, die dazu führen megakaryozytär Teile des Blutes – Zellen, die die für die Blutgerinnung erforderlichen Bestandteile herstellen.
Der Stammbaum der Blutzellen braucht einen neuen Stammbaum. (A. Rad & M. Häggström/CC-BY-SA 3.0)
„Wir verfolgen die Untersuchungen, um die Folgen von Mutationen, die zu Leukämie führen, zu verstehen, indem wir ihre Auswirkungen sowohl auf Blutstammzellen als auch auf eMPPs bei Mäusen untersuchen.“ sagt Camargo. „Wir wollen sehen, ob die Leukämien, die aus diesen verschiedenen Ursprungszellen entstehen, unterschiedlich sind – lymphoidartig oder myeloidartig.“
Darüber hinaus scheint der Beitrag von eMPPs zur Blutversorgung mit der Zeit nachzulassen, was möglicherweise das seit langem bestehende Rätsel erklärt, warum unser Das Immunsystem wird mit zunehmendem Alter schwächer .
Patel und sein Team testeten auch, wie dieses neue Wissen Knochenmarktransplantationen verbessern könnte, und stellten fest, dass eMPP-Transplantationen bei den Mäusen nicht sehr lange anhielten.
„Wenn wir ein paar Gene hinzufügen könnten, um eMPPs zur langfristigen Transplantation zu bewegen, könnten sie möglicherweise eine bessere Quelle für eine Knochenmarktransplantation sein.“ erklärt Camargo.
„Sie kommen bei jüngeren Knochenmarkspendern häufiger vor als Blutstammzellen und sind darauf vorbereitet, Lymphzellen zu produzieren, was zu einer besseren Wiederherstellung des Immunsystems und weniger Infektionskomplikationen nach der Transplantation führen könnte.“
Das alles gilt natürlich nur, wenn die Befunde beim Menschen gleich sind. Entwicklungspfade treffen nicht immer zu über verschiedene Säugetierarten hinweg.
Das Team untersucht nun diese Blutzellmütter beim Menschen und hofft, dass ihre Erkenntnisse zu neuen Behandlungen zur Stärkung des alternden Immunsystems führen werden.
Diese Forschung wurde veröffentlicht in Natur .