Medizinische Klinik und Poliklinik I
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News | 18.07.2024 | Medizin, Forschung

Immunzellen überwachen die Reifung der Blutplättchen im Knochenmark

Ein LMU-Team hat in Zusammenarbeit mit internationalen Kollegen entdeckt, wie bestimmte Immunzellen die Bildung neuer Megakaryozyten aus Vorläuferzellen im Knochenmark steuern.
Thrombozyten spielen eine wesentliche Rolle bei der Wundheilung. Eine Unterproduktion kann zu verheerenden Blutungen führen, während eine Überproduktion das tödliche Risiko von Thrombosen erhöht. Die Aufrechterhaltung eines konstanten Thrombozytenspiegels im Blut (Homöostase) ist daher von entscheidender Bedeutung. Die Blutplättchen werden kontinuierlich von Megakaryozyten (MK) gebildet und ins Blut abgegeben. Forscher des Universitätsklinikums der LMU und des Biomedizinischen Zentrums München (BMC ) haben nun eine bahnbrechende Entdeckung gemacht: Zellen des angeborenen Immunsystems, so genannte plasmazytoide dendritische Zellen (pDCs), sind maßgeblich für die Steuerung der Reifung neuer MKs und damit der Bildung von Blutplättchen verantwortlich. Außerdem passen die pDCs die Menge der MKs genau an den Bedarf des Körpers an. Die Forscher haben ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Nature veröffentlicht. Um herauszufinden, wie sich die Blutplättchen entwickeln (Megakaryopoese), untersuchten die Hauptautoren - Florian Gärtner, Hellen Ishikawa-Ankerhold, Susanne Stutte und Wenwen Fu - den Ort, an dem die Blutplättchen entstehen: das Knochenmark.
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Gewebehomöostase: plasmazytoide dendritische Zellen überwachen das Knochenmark und initiieren die bedarfsgerechte Megakaryozytenbildung Gleichmäßige Verteilung von Megakaryozyten (grün), die von plasmazytoiden dendritischen Zellen (magenta) in einem menschlichen Knochenmarkschnitt kontrolliert werden.

Zellen des angeborenen Immunsystems kontrollieren die Megakaryopoese

Sie entdeckten, dass die Vorläuferzellen der Megakaryopoese während der Blutplättchenbildung (Thrombopoese) vollständig verbraucht und ständig ersetzt werden. Dieser entscheidende Prozess wird von den Zellen des angeborenen Immunsystems, den pDCs, gesteuert. Es war bereits bekannt, dass pDCs in kleinen Mengen im Blut patrouillieren, um als eine der ersten Immunzellen schnell die Virusabwehr einzuleiten.

„Wir haben einen neuen Prozess identifiziert, bei dem die pDC auch im Knochenmark patrouillieren und kontinuierlich den Bestand an verbrauchten Megakaryozyten 'messen'“, so die Erstautoren. Durch die Freisetzung von Botenstoffen stimulieren die pDCs bei Bedarf die Megakaryopoese aus Vorläuferzellen. Und das Immunsystem steuert auf dieser Grundlage die Homöostase der Megakaryozyten“.


Mögliche Ansätze für Therapien

Da pDCs auch bei der Abwehr von viralen Erregern eine Rolle spielen und durch Virusinfektionen entsprechend aktiviert werden können, finden wir hier einen bisher unbekannten Zusammenhang zwischen Infektionen wie Covid-19 und Influenza und deren Auswirkungen auf die Thrombozytenbildung. „Bei Patienten mit schwerem Covid-19 haben wir eine Anhäufung von aktivierten pDCs im Knochenmarkgewebe festgestellt“, sagt Gärtner. „Die pDCs standen in engem Kontakt mit MKs, was zudem mit einer übermäßigen MK-Menge bei diesen Patienten korrelierte.“

Die Forscher stellen die Hypothese auf, dass eine pharmakologische Modulation des pDC-vermittelten homöostatischen Kreislaufs diesen Patienten zugutekommen könnte. Die Entdeckung dieses Mechanismus könnte die Grundlage für die Erforschung neuer Behandlungsmethoden für Covid-19 und andere Krankheiten bilden, die mit einer gestörten Thrombozytenproduktion einhergehen. „Die gezielte Modulation der pDC-gesteuerten Megakaryopoese bietet Möglichkeiten, die Thrombozytenproduktion in verschiedenen klinischen Szenarien zu steigern oder zu unterdrücken“, erklärt Gärtner.