Hämatopoetische Stammzellen (HSC) sind die Vorläufer aller unterschiedlichen Blutzellen; diese Vielseitigkeit verlangt aber nach einer leistungsfähigen Regulation – also einem Mechanismus, über den der Organismus kontrolliert, wann eine Vorläuferzelle sich in die rote oder weiße Blutzellsorte verwandelt, die gerade benötigt wird. Bei den HSC findet diese Regulation in den so genannten Stammzellnischen des Knochenmarks statt, in denen die HSC routinemäßig andocken. Wie das genau abläuft, blieb unklar. Eine wichtige Rolle beim Anlernen der einen Blutstammzellen spielt hierbei überraschenderweise eine andere Stammzellensorte, berichtet jetzt eine Forschergruppe.

Grigori Enikolopov vom Cold Spring Harbor Laboratory in New York und seine Kollegen hatten zunächst mit gentechnischen Tricks untersucht, wo im Organismus von Versuchsmäusen das Protein Nestin produziert wird – ein Eiweiß, das typischerweise von verschiedenen adulten Stammzellen abgegeben wird. Sie entdeckten Nestin zum Beispiel auch in den Stammzellnischen des Knochenmarks, in die bekanntermaßen die HSC im Laufe ihrer Reifung aus dem Blutstrom einwandern. Tatsächlich produzieren hier aber nicht diese Blutvorläuferzellen Nestin, wie die Forscher herausfanden, sondern ein zweiter Stammzelltyp: Mesenchymale Stammzellen (MSC).

Diese MSC sind offensichtlich ein entscheidender Bestandteil der Stammzellnischenarchitektur, so die Forscher weiter: Als sie die MSC in einer Versuchstierlinie zerstörten, litt darunter auch die Produktion der HSC stark. Umgekehrt entstehen umso mehr HSC, je mehr MSC in einem Versuchstier arbeiten.

Wie Enikolopovs Team zeigen konnte, schütten die MSC in größeren Mengen Substanzen in ihre unmittelbare Umgebung aus, die für das Überleben und Reifen der HSC entscheidend sind. Zugleich produzieren sie Signalstoffe, die den HSC aus dem Blut den Weg in die Stammzellnischen weisen.

Schon seit einiger Zeit hatten Mediziner erkannt, dass Blutkrankheiten wie Leukämie auch dadurch entstehen, dass die normale Reifung der HSC in den Stammzellnischen gestört ist. Ebenfalls seit längerem ist auch klar, dass Stammzellen für ihr Entwicklungsprogramm oft von anderen Zellen und der biochemischen Zusammensetzung ihrer unmittelbaren Umgebung abhängig sind. Dass eine Stammzellesorte in den Entwicklungsgang einer so entscheidend eingreift, war für Enikolopov Team "eine überraschende Entdeckung". (jo)