Mikroskopie

Dichtes Gefäßnetz reguliert Thrombozyten-Bildung im Knochenmark

Wissenschaftlern der Universität Würzburg ist es durch moderne Mikroskopieverfahren gelungen, neue 3D-Einblicke in das Knochenmark zu gewinnen.

Photo
Lichtblatt-Fluoreszenzmikroskopie (LSFM): Rekonstruktion eines Maus-Unterschenkelknochens. Megakaryozyten (grün) sind eingebettet in ein dichtes Gefäßnetzwerk (rot) und Knochengewebe (grau).
Quelle: AG Heinze

Dabei konnten sie wichtige Elemente der Thrombozytenbildung entschlüsseln. Die neuen Erkenntnisse könnten helfen, Therapieansätze bei Blutkrankheiten zu optimieren.

Thrombozyten, auch Blutplättchen genannt, heften sich bei Verletzung eines Blutgefäßes an das umliegende Gewebe an und sorgen dafür, dass Verletzungen verschlossen und Heilungsprozesse ausgelöst werden. Sie spielen auf diese Weise eine entscheidende Rolle in der Blutgerinnung und müssen im Körper ständig neu gebildet werden. Ihren Ursprung finden die Thrombozyten im Knochenmark. Riesige Vorläuferzellen, die so genannten Megakaryozyten, geben nach einem komplexen Reifungsprozess frische Thrombozyten direkt in die Blutbahn ab.

In der Kinderstube der Thrombozyten geht es ruhiger zu als man dachte

Bisher dachte man, dass sich die Vorläuferzellen mühsam ihren Weg durch das Knochenmark bis zum Gefäß bahnen müssen. Mit modernen Mikroskopieverfahren und computerbasierten Simulationen konnten Forscher des Rudolf-Virchow-Zentrums für Experimentelle Biomedizin und des Universitätsklinikums Würzburg diese Theorie jetzt widerlegen. Wie sie zeigen konnten, entstehen die meisten Megakaryozyten bereits in der vaskulären Nische, also unmittelbar am Gefäß. Die übrigen Vorläuferzellen sind gleichmäßig im Knochenmark verteilt und typischerweise so groß und formflexibel, dass sie durch kleinste (Wackel-) Bewegungen im dichten Gefäßnetz des Knochenmarks das Gefäß erreichen können.

„Erst die Kombination aller Informationen aus Intravital- und Lichtblattblattmikroskopie hat diese Erkenntnisse möglich gemacht“, sagt Prof. Katrin Heinze, Leiterin der Studie. Weiter erklärt sie: „Wir konnten zudem zeigen, wie die 3D-Bilder der Gefäße und Zellen zu perfekten biologischen Vorlagen für computergestützte, realistische Simulationen der Zellverteilung im Knochenmark werden können“.

Photo
Lichtblatt-Fluoreszenzmikroskopie (LSFM): Rekonstruktion eines Maus-Brustbeins (Detailansicht); Megakaryozyten (grün) größtenteils in Kontakt mit Gefäßen (rot); Knochengewebe (grau).
Quelle: AG Heinze

Komplementäre Mikroskopieverfahren erlauben die virtuelle Reise durch das Knochenmark

Dr. David Stegner, Erstautor der Studie, ergänzt: „Wir haben schon länger vermutet, dass die existierenden Modelle der Thrombopoese unzureichend oder falsch sind, es war jedoch schwierig, das experimentell zu beweisen." Mit ihrem neuen Ansatz ist es dem Forscherteam jetzt erstmals gelungen, hochauflösende Einblicke in den intakten Knochen zu bekommen. Die beiden Federführenden der Studie weisen darauf hin, dass ihre Kollaboration nicht nur ein Glücksfall, sondern auch eine zukunftsweisende Entscheidung gewesen sei, die noch lange tragen werde.

„Aufbauend auf unseren Befunden könnten in Zukunft neue Behandlungsstrategien bei Erkrankungen, die mit verminderter Thrombozytenbildung einhergehen, entwickelt werden“, hofft Dr. Stegner. Ihre neuen Erkenntnisse konnten die Würzburger Forscher jetzt in einem Artikel in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichen.


Quelle: Rudolf-Virchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin der Universität Würzburg

27.07.2017

Mehr aktuelle Beiträge lesen

Verwandte Artikel

Photo

Neues Verfahren

Schwere Virusinfektionen vor Stammzelltransplantation behandeln

Die Transplantation blutbildender Stammzellzellen eröffnet heutzutage zahlreichen Kindern und Jugendlichen, die unter einer malignen hämatologischen Erkrankung oder einer angeborenen Störungen der…

Photo

Bioprinting

Biologisches Gewebe aus dem 3D-Drucker

Die Medizin der Zukunft ist biologisch: Zerstörtes Gewebe wird künftig durch biologisch funktionelles Gewebe aus dem 3D-Drucker ersetzt. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für…

Photo

Was steckt dahinter?

Leukämie: Rückfälle nach Immuntherapie

Welche genetischen Veränderungen dazu führen, dass es bei der Knochenmarkstransplantation zu Rückfällen kommt, weil Effektorzellen versagen, hat eine internationale Forschergruppe unter…

Verwandte Produkte

Eppendorf - Mastercycler nexus X2

Research use only (RUO)

Eppendorf - Mastercycler nexus X2

Eppendorf AG
KABE Labortechnik – Consumables for pathology / histology

Histology Equipment

KABE Labortechnik – Consumables for pathology / histology

KABE LABORTECHNIK GmbH
medigration – RIS /PACS

RIS/PACS

medigration – RIS /PACS

medigration GmbH
Olympus - UC90 4K Microscopy

Microscopy

Olympus - UC90 4K Microscopy

Olympus Europa SE & Co. KG
SARSTEDT - Low DNA Binding Micro Tubes

Research use only (RUO)

SARSTEDT - Low DNA Binding Micro Tubes

SARSTEDT AG & CO. KG
SARSTEDT - Microvette - Capillary Blood Collection

Blood collection

SARSTEDT - Microvette - Capillary Blood Collection

SARSTEDT AG & CO. KG