MedUni Wien entdeckt neue Immunzell-Quelle im Knochenmark
Mona Hopfinger
Forschende der MedUni Wien haben im Knochenmark erwachsener Mäuse eine bisher unbekannte Vorläuferzell-Population entdeckt. Diese Zellen können sich zu verschiedenen Blutzelltypen entwickeln und bilden vor allem Makrophagen – wichtige Immunzellen des Körpers.
Ein internationales Team unter Führung der Medizinischen Universität Wien hat eine bislang unbekannte Population von Vorläuferzellen im Knochenmark identifiziert. Die Entdeckung zeigt, dass es neben den bereits bekannten Wegen einen eigenständigen Pfad zur Bildung von Makrophagen gibt. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Nature Immunology“ veröffentlicht und könnten langfristig neue Therapieansätze ermöglichen.
Neue Zellpopulation EMPROR identifiziert
Makrophagen gehören zu den zentralen Akteuren des Immunsystems. Sie erkennen und beseitigen Krankheitserreger, abgestorbene Zellen sowie Fremdstoffe und spielen eine wichtige Rolle bei Entzündungen und der Gewebeerneuerung. Bisher galt die Entwicklung aus Monozyten – einer Form weißer Blutkörperchen – als Hauptweg für die Entstehung neuer Makrophagen im erwachsenen Organismus.
Das Forschungsteam um Shweta Tikoo, Rohit Jain und Wolfgang Weninger von der Universitätsklinik für Dermatologie der MedUni Wien hat nun eine weitere Möglichkeit aufgezeigt. Die neu entdeckten Zellen wurden als EMPROR (Erythro-Myeloid PROgenitoR) bezeichnet. Sie unterscheiden sich in ihren molekularen Eigenschaften und ihrem Entwicklungspotenzial von bereits bekannten Vorläuferzellen und können verschiedene Zelltypen hervorbringen, darunter die sogenannten „Fresszellen“ des Immunsystems.
Bedeutung bei perivaskulären Makrophagen
Besonders ausgeprägt zeigte sich die Rolle der EMPROR-Zellen bei der Entstehung perivaskulärer Makrophagen. Diese befinden sich in der Umgebung von Blutgefäßen und erfüllen dort spezialisierte Funktionen. In experimentellen Untersuchungen konnten die Forschenden nachweisen, dass EMPROR-Zellen solche Makrophagen bilden können. Monozyten und andere untersuchte Vorläuferzellen waren dazu unter denselben Bedingungen nicht in vergleichbarem Ausmaß fähig.
Auch in einem Mausmodell für Brustkrebs fanden sich Hinweise auf die Beteiligung dieser Vorläuferzellen an der Makrophagenbildung im Tumorumfeld. „Die Ergebnisse legen damit nahe, dass EMPROR-Zellen nicht nur unter normalen Bedingungen, sondern auch bei Entzündungen und im Zusammenhang mit Tumoren zur Entstehung bestimmter Makrophagenpopulationen beitragen können“, so die Erstautoren Shweta Tikoo und Rohit Jain.
Ähnlichkeit zu embryonalen Vorläuferzellen
Bemerkenswert ist zudem, dass EMPROR-Zellen in ihren molekularen Eigenschaften und Entwicklungsmöglichkeiten Vorläuferzellen aus der Embryonalentwicklung ähneln. Dies deutet auf ein ähnliches Blutbildungsprogramm im erwachsenen Knochenmark hin. Dass sie direkt von embryonalen Vorläuferzellen abstammen, ist damit aber noch nicht bewiesen.
Makrophagen (Fresszellen des Immunsystems) kommen in fast allen Geweben des Körpers vor. Je nachdem, wo sie sitzen, haben sie ganz unterschiedliche Aufgaben. Sie wehren Krankheitserreger ab, helfen aber auch bei der Entwicklung und der Heilung von Gewebe. Welche Funktionen sie im Körper übernehmen, hängt stark davon ab, woher sie stammen.
Relevanz für künftige Therapien
„Das Verständnis der Makrophagenbildung ist daher nicht nur eine grundlegende Frage der Immunbiologie, sondern kann langfristig neue Ansätze für die Erforschung und Behandlung von Erkrankungen eröffnen“, betont Studienleiter Wolfgang Weninger die Bedeutung der Forschungsergebnisse.
Weil die Forschenden nur Mäuse untersucht haben, braucht es weitere Studien. Diese sollen zeigen, ob die neu entdeckten EMPROR-Zellen auch im Knochenmark des Menschen vorhanden sind und welche Rolle sie dort spielen.
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