Die Grundlage für das Funktionieren eines vielzelligen Organismus ist die Spezialisierung von Zellen, die darauf abzielen, eine bestimmte Funktion zu erfüllen. Diese Zelldifferenzierung beginnt früh in der Entwicklung des Embryos. Aber in unserem Körper gibt es Zellen, die im Laufe des Lebens eines Menschen verschiedene Spezialisierungen erwerben können. Und dies gilt uneingeschränkt für hämatopoetische Stammzellen, die eine konstante quantitative und qualitative Zusammensetzung der Blutzellen aufrechterh alten.
Allgemeine Informationen
Hämatopoetische Stammzellen (Hematopoetic Stem Cell, von den griechischen Wörtern Haima - Blut, Poiesis - Schöpfung) sind Stammzellen, die sich unbegrenzt teilen und in Blutzellen differenzieren können.
Siewerden im roten Knochenmark gebildet und differenzieren in vier Richtungen:
- Erythroide (in roten Blutkörperchen).
- Megakaryozyten (in Blutplättchen).
- Myeloid (mehrkernige Fresszellen, Leukozyten).
- Lymphoid (in Lymphozyten).
Hämatopoetische Stammzelltransplantation (allogen - von einem Spender, autolog - Transplantation eigener Zellen) stellt das hämatopoetische System wieder her, das bei bestimmten Krankheiten, Chemotherapie, beeinträchtigt sein kann.
Die erste Transplantation körpereigener Stammzellen wurde bereits 1969 von E. Thomas (Seattle, USA) durchgeführt. Moderne Techniken können in 80 % der Fälle Blutkrebs besiegen. In diesem Stadium stehen der Medizin die Methoden der fötalen Medizin zur Verfügung, wenn die Spende hämatopoetischer Stammzellen aus Nabelschnurblut, embryonalem Gewebe, Knochenmark und Fettgewebe erfolgt.
Eigenschaften dieses Zellmaterials
Hämatopoetische Stammzellen (Hämozytoblasten) haben zwei Haupteigenschaften:
- Die Fähigkeit zur asymmetrischen Teilung, bei der zwei mit der Mutter identische Tochterzellen gebildet werden. Die Zellen unterliegen jedoch keiner Differenzierung. Sie bleiben multipotente hämatopoetische Stammzellen. Das bedeutet, dass sie einen der oben genannten Spezialisierungspfade wählen können.
- Das Vorhandensein von Differenzierungspotential in hämatopoetischen Stammzellen. Das bedeutet, dass sich die Stammzellen teilen und die Tochterzellen ihre Teilung beginnenSpezialisierung, Umwandlung in hochspezialisierte Erythrozyten, Blutplättchen, Lymphozyten, Leukozyten.
Hämatopoetische Stammzellen im Knochenmark haben, wie alle Zellen in unserem Körper, ein Alter - eine kurze „Kindheit“, eine schnell fliegende „Jugend“, wenn Zellen „Armee“oder „Studium“wählen, und a langer Zeitraum „ Fälligkeit.“
Ich gehe zu den roten Blutkörperchen - lass sie mich lehren
Die meisten hämatopoetischen Stammzellen im Knochenmark sind inaktiv - sie teilen sich nicht. Aber wenn der Hämozytoblast erwacht, trifft er die wichtigste Entscheidung – eine neue multipotente Stammzelle hervorzubringen oder den Prozess der Spezialisierung von Tochterzellen zu beginnen. Im ersten Fall kann die Zelle ihre „Kindheit“unendlich verlängern, im zweiten Fall treten die Zellen in den nächsten Lebensabschnitt ein.
Reife hämatopoetische Zellen beginnen sich asymmetrisch zu teilen, was zu ihrer Differenzierung und Spezialisierung führt. Es werden Vorläufer von Zellen gebildet, die „Studium“– den myeloischen Entwicklungsweg – oder „Armee“– den lymphoiden Entwicklungsweg – wählen.
Myeloide Hämozytoblasten entwickeln sich zu Blutplättchen, Erythrozyten, Makrophagen-Leukozyten, Granulozyten (eine Art von Leukozyten - Eosinophile, Neutrophile oder Basophile).
Lymphoide Hämozytoblasten bilden Zellen der körpereigenen Immunabwehr - T-Lymphozyten (erkennen fremde Antigene), B-Lymphozyten (bilden Antikörper), T-Helfer (greifen fremde Zellen an), NK-Lymphozyten (bieten Phagozytose von Fremdstoffen).
Ausschöpfung von Potenzial
Hämatopoetische Stammzellen, die in das Stadium der Differenzierung eintreten, verlieren ihre Multipotenz und entf alten ihr Potenzial. Mehrere Faktoren beeinflussen die Wahl des Hämozytoblasten-Entwicklungspfads:
- Umgebung - verschiedene Bereiche des Knochenmarks unterscheiden sich auf unterschiedliche Weise.
- Fernwirkungsfaktoren. Beispielsweise wird das Hormon Erythropoetin, das die Bildung roter Blutkörperchen anregt, in den Nieren synthetisiert. Alle diese biologisch aktiven Substanzen werden Zytokine und Wachstumsfaktoren (Parathormon, Interleukin) genannt.
- Signale des sympathischen Nervensystems, die Informationen über den Zustand des Körpers und die Zusammensetzung des Blutes übermitteln.
Heute sind die Mechanismen der Hämatopoese noch nicht vollständig enträtselt und warten immer noch auf ihre Nobelpreisträger, die lernen werden, das Schicksal der Hämozytoblasten zu kontrollieren.
Knochenmarktransplantation
Dieser Begriff wird am häufigsten für die Transplantation hämatopoetischer Stammzellen verwendet. Dies ist eine weit verbreitete Methode bei der Behandlung von Blutkrankheiten, onkologischen und genetischen Pathologien. Moderne Therapiemethoden ermöglichen nicht nur die Verwendung von Spenderknochenmark. Spender hämatopoetischer Stammzellen sind heute peripheres Blut, Nabelschnurblut und Produkte der fötalen (embryonalen) Medizin.
Die Essenz der Hämozytoblastentransplantation ist wie folgt. In der Anfangsphase durchläuft der Patient eine Konditionierungsphase (Bestrahlung oder Chemotherapie), in der die Funktion des eigenen Knochenmarks unterdrückt wird. Der Patient wird dann gegebeneine Suspension hämatopoetischer Zellen, die seine hämatopoetischen Organe bevölkern und hämatopoetische Funktionen wiederherstellen.
Eigene oder andere
Je nach Quelle der Stammzellen für die Transplantation zuordnen:
- Autotransplantation. Bei dieser Therapie erhält der Patient eine Suspension seiner eigenen Hämozytoblasten, die vorab entnommen und tiefgefroren gelagert werden. Diese Art von Transplantat wird zur Behandlung von Lymphomen, Neuroblastomen, Hirntumoren und anderen soliden bösartigen Erkrankungen eingesetzt.
- Allotransplantation. In diesem Fall werden hämatopoetische Spenderzellen verwendet, die entweder nahe Verwandte des Patienten sein können oder solche, die aus Knochenmarkspenderregistern ausgewählt wurden.
Bei der Autotransplantation gibt es keine Zellabstoßung und Immunkomplikationen, aber diese Methode ist nicht immer effektiv. Die Allotransplantation ist bei vielen angeborenen (Fanconi-Anämie, schwere kombinierte Immundefekte) und erworbenen (Leukämie, aplastische Anämie, myelodysplastisches Syndrom) Pathologien des Blutes und des hämatopoetischen Systems wirksam, erfordert jedoch eine sorgfältige Auswahl eines Spenders hinsichtlich der Histokompatibilität.
Zusammenfassen
Aber in jedem Fall ist eine Knochenmarktransplantation mit einem erheblichen Risiko für die Gesundheit des Patienten verbunden. Deshalb wird sie nur bei lebenswichtiger Notwendigkeit durchgeführt.
Moderne Methoden der Knochenmarktransplantation haben bereits Tausenden von Patienten mit Blutkrankheiten das Leben gerettet.
StammNabelschnurblutzellen wurden erstmals 1987 verwendet, und heute haben diese Techniken bereits mehr als 10.000 Patienten gerettet. Gleichzeitig entstehen Banken von Nabelschnurblut-Stammzellen, da nicht mehr als 100 ml und nur einmal eingenommen werden können. Eingefroren bleiben die Zellen 20 Jahre lebensfähig, und es ist möglich, Spenderblut in solchen Banken abzuholen.
Eine weitere Richtung in der Entwicklung der Stammzelltransplantation ist die fetale Therapie, bei der Zellen von Embryonen verwendet werden. Ihre Quelle ist abortives Material. Aber das ist ein Thema für einen ganz anderen Artikel.
