Embryonale Stammzellen brauchen für die Differenzierung – die Verwandlung in Bestandteile verschiedener Gewebetypen – geeignete Informationen und Signale. Sie müssen diese Botschaften erkennen und in Regelkreise für die Aktivierung von Genen integrieren, um als Reaktion darauf spezifische Strukturen und Eigenschaften auszubilden. Dabei können selbst mechanische Reize als Auslöser dienen. So haben Wissenschaftler um George Q. Daley vom Children´s Hospital in Boston (Massachusetts) nun gezeigt, dass es der vom Herzen erzeugte Blutstrom ist, der durch Scherkräfte an den Wänden der Blutgefäße noch undifferenzierten Zellen die Botschaft übermittelt: Eure Aufgabe ist die Hämatopoiese, die Produktion von Blut.

In ihren Experimenten setzten Daley und seine Kollegen embryonale Stammzellen von Mäusen auf Nährstoffplatten einem künstlich erzeugten Flüssigkeitsstrom aus. Dieser ähnelte in seiner Intensität dem natürlichen Blutstrom. Die Zellen verwandelten sich daraufhin zu einem höheren Prozentsatz in Blutzellen, als wenn sie keinen Scherkräften ausgesetzt waren. Zudem ließen sich verstärkt Marker wie Runx1, Myb und Klf2 nachweisen, die charakteristisch für blutbildendes Gewebe sind.

In einem Kontrollversuch hemmten die Forscher die Produktion von Stickoxid, das als Signalstoff für die Übermittlung von mechanischen Reizen bekannt ist. Daraufhin unterblieb die gesteigerte Produktion von Blutzellen im Flüssigkeitsstrom – ein klarer Beleg für die Scherkräfte als Auslöser der Hämatopoiese.

Christian Tack