Den Hämatopoese-Prozess verstehen

Die Hämatopoese (ausgesprochen heem-at-oh-po-EE-sus) ist der Prozess, durch den all Ihre Blutzellen gebildet werden, sich entwickeln und zu ihren endgültigen erwachsenen Typen reifen. Der Begriff bezieht sich auf die Wege oder Spuren der Blutzellentwicklung, beginnend mit einer so genannten hämatopoetischen Stammzelle, die eine Reihe von Schritten durchläuft, um zum Endprodukt zu gelangen – ein reifes Blutkörperchen, sei es ein rotes Blutkörperchen, ein weisses Blutkörperchen wie ein Lymphozyt oder eine andere Art von Blutkörperchen. Andere Begriffe für diesen Prozess der Blutzellbildung sind Hämatogenese, Hämogenese und Hämopoese.

Die Orte der Blutzellbildung hängen davon ab, ob es sich um ein Baby handelt, das sich noch im Mutterleib befindet, oder danach im Säuglings- und im Erwachsenenalter. Das heisst, in utero nutzt ein sich entwickelndes Kind eine Vielzahl verschiedener Orte im Körper für die Hämopoese, darunter Leber, Milz, Thymus, Lymphknoten sowie das Knochenmark. Nach der Geburt findet die Hämatopoese hauptsächlich im Knochenmark statt.

Dieextramedulläre Hämatopoese

ist die Bildung von Blutzellen an anderen Orten als dem Knochenmark. Und während die extramedulläre Hämatopoese die Norm für ein Baby im Mutterleib ist, ist sie nach der Geburt eines Menschen in der Regel ein Zeichen von Krankheit oder ein Hinweis darauf, dass das Knochenmark nicht in der Lage ist, genügend gesunde rote Blutkörperchen zu produzieren, um den Bedarf zu decken.

Was ist hämatopoetisch?

Das Wort Hämatopoese, oder das Adjektiv hämatopoetisch, könnte Ihnen in verschiedenen Szenarien begegnen:

• Bei der hämatopoetischen Stammzelltransplantation, auch Knochenmarktransplantation oder Stammzelltransplantation genannt, werden gespendeten Stammzellen entnommen und einem Empfänger gegeben, so dass der Empfänger selbst neue rote und weiße Blutkörperchen und Blutplättchen herstellen kann, die die Blutgerinnung fördern.
• Hämatopoetische Malignität bezieht sich auf Krebs der blutbildenden Zellen. Zu den hämatopoetischen Malignomen gehören Leukämie, Lymphome und Myelome.
• Das hämatopoetische Neoplasma umfasst ein breites Spektrum von Blutkrankheiten, von denen einige chronische Erkrankungen sind, mit denen Sie leben, während andere eher dazu neigen, mit schwerwiegenden Komplikationen und verminderter Überlebenschance fortzuschreiten.
• Die hämatopoetische Zelllinie oder Zelllinie bezieht sich auf die verschiedenen Spuren oder Zweige im „Stammbaum der Blutzellen“, durch die sich eine Vorläuferzelle zu einer erwachsenen/frühen Blutzelle entwickelt.

Übersicht

Zirkulierendes Blut enthält eine Mischung aus Zellen, Zellprodukten und Flüssigkeiten. Unser Körper produziert von der Zeit im Mutterleib bis ins hohe Alter kontinuierlich Blutzellen. Jeden Tag werden Millionen von Blutzellen ersetzt, während sie ihr Leben lang leben. Verschiedene Zelltypen haben eine unterschiedliche Lebensdauer, und bei gesunden Erwachsenen leben die roten Blutkörperchen normalerweise etwa 100 bis 120 Tage, bevor sie ersetzt werden müssen.

Es gibt mehr als 10 verschiedene Arten von Blutzellen, von denen jede ihre eigene Reihe von Aufgaben erfüllt. Obwohl rote und weisse Blutkörperchen an verschiedenen Orten im Körper landen können, beginnt die Produktion im Knochenmark.

Im Knochenmark

In den Heiligtümern bestimmter Knochen befindet sich das Gewebe des Knochenmarks, einschließlich hämatopoetischer Stammzellen, auch pluripotente hämatopoetische Stammzellen genannt, aus denen all die verschiedenen Arten von Blutzellen entstehen. Einige dieser Stammzellen bleiben „ungebunden“, so dass sie weiterhin Zellen jeder Art reproduzieren können, wie eine Bienenkönigin, die Eier legt, aber andere Stammzellen beginnen den Prozess der Bindung, um zu „Vorfahren“ oder „Vorläufern“ von deutlich unterschiedlichen Zelllinien zu werden. Man kann sich Zelllinien/Zellverbände als verschiedene Zweige des Blutzellstammbaums vorstellen.

Blutbildende Zellen bilden zwei verschiedene Seiten des Stammbaums:

• Die lymphoide Seite ist leichter zu merken, da sie die weißen Blutkörperchen, die Lymphozyten, hervorbringt. Lymphozyten können weiter unterteilt werden in T-Zellen, B-Zellen und natürliche Killerzellen.
• Die myeloide Seite der Familie ist eher ein Mischmasch. Sie haben sowohl Ihre roten Blutkörperchen, die auch Erythrozyten genannt werden, als auch Ihre Blutplättchen, die im Grunde kleine Stücke riesiger Zellen sind, die Megakaryozyten genannt werden. Aber dann haben Sie zusätzlich zu den roten Blutkörperchen und Blutplättchen auch alle weißen Blutkörperchen, die von myeloischen Vorläufern stammen: Neutrophile, Monozyten, Eosinophile und Basophile sind allesamt weiße Blutkörperchen, die von den myeloischen Vorläufern stammen.
• Unter normalen Umständen findet ein guter Teil des frühen Wachstums und der Reifung vieler dieser Zelltypen im Knochenmark statt; T-Zellen entwickeln sich im Knochenmark, wandern aber zur Reifung in die Thymusdrüse.

Im Blut, in Flüssigkeiten und Geweben

Einmal gewachsen und reif, bleiben die roten Blutkörperchen im Blut. Weiße Blutkörperchen können auch im Blutkreislauf gefunden werden, aber sie können an anderen Stellen stärker verbreitet sein. Beispielsweise sind Lymphozyten im Lymphsystem weitaus häufiger und zahlreicher als im Blut.

• Weiße Blutkörperchen (Leukozyten): Dazu gehören Lymphozyten, Monozyten und polymorphkernige weiße Zellen, die unserem Körper Schutz vor Infektionen bieten. Weiße Blutkörperchen sind Schlüsselkomponenten unseres Immunsystems, die dazu beitragen, Eindringlinge mit verschiedenen Taktiken zu vernichten, unter anderem durch die Produktion von Antikörpern, die an den Eindringlingen haften bleiben. Probleme mit weißen Blutkörperchen können zu Infektionen führen.
• Rote Blutkörperchen (Erythrozyten): Diese Zellen enthalten das Hämoglobin, das Ihrem Blut die rote Farbe verleiht und Sauerstoff zu den Zellen und Geweben in Ihrem Körper transportiert. Ein Mangel an roten Blutkörperchen kann zu Blutarmut (Anämie) mit Symptomen wie Müdigkeit, Schwäche und Bewegungsunverträglichkeit führen.
• Blutplättchen: Megakaryozyten im Knochenmark sind die „Monster“-Zellen (sie sind im Vergleich zu anderen groß), die kleine Pakete von Zellmaterial (Thrombozyten) produzieren, die bei der Kontrolle von Blutungen nach einer Verletzung helfen. Ein Mangel an Thrombozyten kann zu leichten Blutergüssen und Blutungsstörungen führen.

Vom Knochenmark in den Blutkreislauf

Wenn der HSZ sich verpflichtet, reife Blutzellen zu produzieren, wird er mehrere (normalerweise fünf oder mehr) Zellteilungen durchlaufen, bevor er zu dieser Zelle wird. Jedes Mal, wenn sich die Zelle teilt, nimmt sie mehr und mehr die Eigenschaften der erwachsenen Zelle an, zu der sie wird. Mit anderen Worten, sie wird differenzierter oder spezialisierter.

Die Stimulation des Körpers zur Produktion von mehr neuen Blutzellen – eine Art künstliche Hämatopoese – kann in bestimmten Situationen hilfreich sein. Zum Beispiel wird manchmal das Knochenmark im Vorfeld einer geplanten Krebstherapie stimuliert, wenn eine tiefgreifende Unterdrückung der blutbildenden Zellen im Knochenmark erwartet wird.

Wenn hämatopoetische Zellen auf Abwege geraten

Wie jede Zelle kann auch die HSZ eine Mutation durchlaufen, die dazu führt, dass statt gesunder Zellen dysfunktionale oder bösartige Zellen entstehen. Je nachdem, in welchem Stadium der Differenzierung sich die Zelle befindet, wenn sie diese Transformation durchführt, führt sie zu verschiedenen Arten von Störungen: myeloproliferative Störungen, Leukämien, Lymphome und Myelome.

Ein anomaler jüngerer Zelltyp kann als „Blast“ bezeichnet werden. Blasten bei Patienten mit Leukämie können auf die krebsartige Transformation in einer blutbildenden Zelle hinweisen, die sich im früheren Entwicklungsstadium befand. Wenn die vorherrschenden Zellen bei Leukämie oder Lymphomen reifere Typen sind, deutet dies darauf hin, dass die krebsartige Transformation in einer reiferen Zelle oder in einer Zelle stattfand, die sich näher am Endstadium des Erwachsenseins befand.

Beim Lymphom kann es verschiedene Lymphome geben, die alle verschiedenen Stadien der Lymphozytenentwicklung widerspiegeln, einschließlich der Entwicklungspfade für B-Zellen und T-Zellen; so gibt es B-Zell-Lymphome, T-Zell-Lymphome und sogar Natürliche Killer-T-Zell-Lymphome.

Hämatopoetische Zelltransplantation – Knochenmarktransplantationen

Die Behandlung von Leukämie, Lymphomen und anderen Blutkrebsarten kann eine Transplantation von hämatopoetischen Stammzellen beinhalten. Dabei kann es sich um Ihre eigenen Zellen handeln, die aus Ihrem Knochenmark (autolog) oder von einem Spender (allogen) entnommen werden. Die Techniken zur Gewinnung gesunder blutbildender Zellen vom Spender sind unterschiedlich, aber die Transplantation selbst ist eine einfache Transfusion, da die hämatopoetischen Stammzellen aus dem Blut in das Knochenmark wandern.

Extramedulläre Hämatopoese

Dies ist der Begriff für die Produktion von Blutzellen, die außerhalb des Knochenmarks stattfindet. Sie zeigt sich bei der chronischen Anämie mit der Produktion von Blutzellen in der Leber, der Milz und manchmal in den Lymphknoten. In anderen Szenarien kann es bösartige blutbildende Zellen geben, die sich in Bereichen außerhalb des Knochenmarks befinden.

Artikel-Quellen (einige auf Englisch)

1. Kim CH. Homöostatische und pathogene extramedulläre Hämatopoese. J Blut Med. 2010;1:13-19. doi:10.2147/JBM.S7224
2. Weiskopf K, Schnorr PJ, Pang WW, et al. Myeloische Zellursprünge, Differenzierung und klinische Implikationen. Microbiol Spectr. 2016;4(5):10.1128/microbiolspec.MCHD-0031-2016. doi:10.1128/microbiolspec.MCHD-0031-2016