Myeloische Stammzellen

Definition: Was sind myeloische Stammzellen?

Myeloische Stammzellen, oftmals auch als myeloide Stammzellen bezeichnet, entwickeln sich aus den hämatopoetischen Stammzellen, den sogenannten Blutstammzellen. Damit sind sie ein wichtiger Teil der Blutbildung, die Experten auch als Hämatopoese bezeichnen.

Die Blutbildung findet zum überwiegenden Teil im Knochenmark statt. Mediziner sehen das Knochenmark als eigenständiges Organ an, dass die Hohlräume der Knochen ausfüllt. Beim erwachsenen Menschen befindet sich das Knochenmark in den sogenannten großen Knochen. Dazu zählen beispielsweise die Wirbel, die Rippen, das Brustbein, der Beckenkamm (Hüfte), der Oberschenkelknochen, die Schulter oder der Schädel.

 

Der Blutkreislauf ist lebensnotwendig

Ein Erwachsener besitzt ungefähr fünf bis sechs Liter Blut. Bei Kindern ist die Menge geringer. Als Faustregel kann man sich merken, dass ca. ein Zehntel des Körpergewichtes in etwa der Blutmenge entspricht. Ein 20 Kilogramm schweres Kind verfügt demnach über rund zwei Liter Blut.

Das Blut hält wichtige Funktionen im Organismus aufrecht. Es ist für den Sauerstofftransport zuständig und versorgt die Körperzellen mit wichtigen Nährstoffen. Auf dem „Rückweg“ transportiert das Blut die Stoffwechsel-Endprodukte wie Kohlendioxid oder Harnstoff zu den für die Ausscheidung zuständigen Organen. Im Blut zirkulieren außerdem wichtige Signalstoffe. Sie werden von den Drüsen ausgeschüttet und gelangen über den Blutstrom zum jeweiligen Empfängergewebe. Sie können dort Regenerations- und Wachstumsprozesse anregen – beispielsweise bei einem offenen aber glatten Knochenbruch zum einen für die Wundheilung und damit die Bildung von Narbengewebe sorgen, zum anderen auch die Bruchstücke des Knochens zur Neubildung von Knochenmasse und damit zum Zusammenwachsen anregen. Im Blut sitzt ebenfalls ein Großteil des Immunsystems, das als „Körperpolizei“ für die Abwehr von Eindringlingen zuständig ist.

Während der Hämatopoese differenzieren sich die blutbildenden Stammzellen zu einer Vielzahl von unterschiedlichen Zelltypen mit Spezialaufgaben aus. Die Blutzellen selbst haben eine sehr begrenzte Lebensspanne. Rote Blutkörperchen (Erythrozyten) leben zwar beinahe vier Monate, aber sowohl die weißen Blutkörperchen (Leukozyten) als auch die Blutplättchen (Thrombozyten) haben eine Lebensdauer von acht bis maximal zwölf Tagen. Jede Sekunde gehen geschätzte zwei Millionen Blutzellen zugrunde und müssen ersetzt werden. Im Normalfall ist das System fein austariert, d. h. es werden genauso viele Blutzellen neugebildet wie verloren gehen. Es ist eine gigantische Meisterleistung der hämatopoetischen Stammzellen, denn jeden Tag ist die Neubildung von Milliarden von Zellen erforderlich.

 

Der Prozess der Blutbildung im Detail: Was passiert?

Man kann sich die Hämatopoese als hierarchischen Prozess vorstellen: Ganz an der Spitze stehen die blutbildenden Stammzellen. Sie erneuern sich beständig, indem sie sich asymmetrisch teilen. Dabei teilt sich eine Mutterzelle in zwei Tochterzellen. Eine der beiden Tochterzellen ist eine exakte Kopie der Mutterzelle. Diese Zelle bleibt also eine multipotente hämatopoetische Stammzelle. Bei der zweiten Tochterzelle setzt allerdings ein Differenzierungsschritt ein. Je nach den mitgegebenen Anlagen entwickelt sich diese Zelle entweder zu einer lymphatischen oder myeloischen Stammzelle. Die Tocherzelle hat damit nicht alle Eigenschaften der Mutterzelle geerbt. Im Gegenteil: Sie hat die Fähigkeit zur Multipotenz verloren. Sie ist nur noch oligopotent. Myeloische Stammzellen gehören damit per Definition zu den „Wenigkönner-Zellen“.

Aus den myeloischen Stammzellen entwickeln sich über mehrere Zwischenschritte die Erythrozyten, die Thrombozyten sowie zwei unterschiedliche Arten von Fresszellen – nämlich die Granulozyten und die Monozyten. Der Vorgang wird Myelopoese genannt und erfolgt ausschließlich im Knochenmark. Hier ist ein Unterschied zur Lymphopoese festzustellen. Diese startet zwar auch im Knochenmark, findet aber erst im Thymus und in der Milz ihren Abschluss. Bei der Lymphopoese entsteht aus lymphatischen Stammzellen mit den B-Zellen, den T-Zellen sowie den natürlichen Killerzellen ein wichtiger Teil des adaptiven Immunsystems.

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Schematische Darstellung der Hämatopoese. Aus der multipotenten, hämatopoetischen Stammzelle entsteht durch asymmetrische Teilung entweder eine myeloische oder eine lymphatische Stammzelle, die nur noch oligopotent. Die Myelopoese findet ausschließlich im Knochenmark statt, während die Lymphopoese zwar im Knochenmark beginnt, die Zellen aber zur Ausreifung das Gewebe wechseln. (Bildquelle: Eigene Grafik von familien-gesundheit.de)

 

Erkrankungen des blutbildenden Systems

Gerät das blutbildende System aus dem Gleichgewicht, kann Lebensgefahr herrschen. Die bekannteste Blutbildungsstörung ist die Leukämie. Hier entartet eine lymphatische Stammzelle und beginnt, sich unkontrolliert zu vermehren. Doch auch die Myelopoese kann aus den Fugen geraten. Differenzieren sich die myeloischen Stammzellen nicht korrekt aus, so führt dies ebenfalls zu schweren Krisen. Befinden sich beispielsweise zu wenige Blutplättchen im Blut, funktioniert die Blutgerinnung nicht mehr korrekt. Zu wenig rote Blutkörperchen führen zur Anämie. Im ersten Stadium ist der Patient blass, müde und kann sich schwer konzentrieren.

Mit einem Blutbild können Mediziner diversen Symptomen auf den Grund gehen und eine genaue Diagnose stellen. Nur so ist eine adäquate Behandlung möglich. Manchmal reicht eine einfache Bluttransfusion aus. Manchmal ist allerdings auch eine Stammzellentransplantation erforderlich, um die Blutbildung und das Immunsystem neu zu starten.