Hämatopoese ist die Produktion aller zellulären Bestandteile von Blut und Blutplasma. Sie findet innerhalb des hämatopoetischen Systems statt, das Organe und Gewebe wie das Knochenmark, die Leber und die Milz umfasst.

Vereinfacht gesagt, ist die Hämatopoese der Prozess, durch den der Körper Blutzellen herstellt. Er beginnt früh in der Entwicklung eines Embryos, weit vor der Geburt, und setzt sich ein Leben lang fort.

Schnelle Fakten zur Hämatopoese:

Was ist Hämatopoese?

Das Blut setzt sich aus mehr als 10 verschiedenen Zelltypen zusammen. Jeder dieser Zelltypen fällt in eine von drei großen Kategorien:

1. Rote Blutkörperchen (Erythrozyten): Diese transportieren Sauerstoff und Hämoglobin durch den Körper.

2. Weiße Blutkörperchen (Leukozyten): Diese unterstützen das Immunsystem. Es gibt mehrere verschiedene Arten von weißen Blutkörperchen:

  • Lymphozyten: Einschließlich T-Zellen und B-Zellen, die bei der Bekämpfung einiger Viren und Tumore helfen.
  • Neutrophile: Diese helfen bei der Bekämpfung von bakteriellen und Pilzinfektionen.
  • Eosinophile: Diese spielen eine Rolle bei der Entzündungsreaktion und helfen bei der Bekämpfung einiger Parasiten.
  • Basophile: Sie setzen die für die Entzündungsreaktion notwendigen Histamine frei.
  • Makrophagen: Sie verschlingen und verdauen Ablagerungen, einschließlich Bakterien.

3. Blutplättchen (Thrombozyten): Sie helfen dem Blut bei der Gerinnung.

Die aktuelle Forschung unterstützt eine Theorie der Hämatopoese, die sogenannte monophyletische Theorie. Diese Theorie besagt, dass ein Typ von Stammzellen alle Arten von Blutzellen hervorbringt.

Wo kommt sie vor?

Die Hämatopoese findet an vielen Orten statt:

Hämatopoese im Embryo

Manchmal als primitive Hämatopoese bezeichnet, produziert die Hämatopoese im Embryo nur rote Blutkörperchen, die die sich entwickelnden Organe mit Sauerstoff versorgen können. In diesem Entwicklungsstadium steuert der Dottersack, der den Embryo bis zur vollständigen Entwicklung der Plazenta ernährt, die Hämatopoese.

Wenn sich der Embryo weiter entwickelt, verlagert sich der Prozess der Hämatopoese zur Leber, zur Milz und zum Knochenmark und beginnt, andere Arten von Blutzellen zu produzieren.

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Bei Erwachsenen findet die Hämatopoese von roten Blutkörperchen und Blutplättchen hauptsächlich im Knochenmark statt. Bei Säuglingen und Kindern kann sie auch in der Milz und der Leber fortgesetzt werden.

Das Lymphsystem, insbesondere die Milz, die Lymphknoten und der Thymus, produziert eine Art von weißen Blutkörperchen, die Lymphozyten. Das Gewebe in der Leber, der Milz, den Lymphknoten und einigen anderen Organen produziert eine andere Art von weißen Blutkörperchen, die Monozyten genannt werden.

Der Prozess der Hämatopoese

Die Geschwindigkeit der Hämatopoese hängt von den Bedürfnissen des Körpers ab. Der Körper stellt ständig neue Blutzellen her, um alte zu ersetzen. Etwa 1 Prozent der Blutzellen des Körpers muss jeden Tag ersetzt werden.

Weiße Blutkörperchen haben die kürzeste Lebensdauer, sie überleben manchmal nur ein paar Stunden bis ein paar Tage, während rote Blutkörperchen bis zu 120 Tage überleben können.

Der Prozess der Hämatopoese beginnt mit einer unspezialisierten Stammzelle. Diese Stammzelle vermehrt sich, und einige dieser neuen Zellen verwandeln sich in Vorläuferzellen. Das sind Zellen, die dazu bestimmt sind, eine bestimmte Art von Blutzellen zu werden, aber noch nicht voll entwickelt sind. Diese unreifen Zellen teilen sich jedoch bald und reifen zu Blutbestandteilen, wie roten und weißen Blutkörperchen oder Blutplättchen.

Obwohl Forscher die Grundlagen der Hämatopoese verstehen, gibt es eine anhaltende wissenschaftliche Debatte darüber, wie die Stammzellen, die bei der Hämatopoese eine Rolle spielen, gebildet werden.

Typen

Jeder Typ von Blutzellen folgt einem etwas anderen Weg der Hämatopoese. Alle beginnen als Stammzellen, die multipotenten hämatopoetischen Stammzellen (HSC). Von dort aus folgt die Hämatopoese zwei verschiedenen Pfaden.

Die dreistufige Hämatopoese bezieht sich auf die Produktion von drei Arten von Blutzellen: Blutplättchen, rote Blutkörperchen und weiße Blutkörperchen. Jede dieser Zellen beginnt mit der Umwandlung von HSC in Zellen, die als common myeloid progenitors (CMP) bezeichnet werden.

Danach variiert der Prozess leicht. In jedem Stadium des Prozesses werden die Vorläuferzellen besser organisiert:

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Rote Blutkörperchen und Blutplättchen

  • Rote Blutkörperchen: CMP-Zellen verändern sich fünfmal, bevor sie schließlich zu roten Blutkörperchen werden, die auch als Erythrozyten bezeichnet werden.
  • Blutplättchen: CMP-Zellen verwandeln sich in drei verschiedene Zelltypen, bevor sie zu Blutplättchen werden.

Weiße Blutkörperchen

Es gibt mehrere Arten von weißen Blutkörperchen, die jeweils einen individuellen Weg während der Hämatopoese gehen. Alle weißen Blutkörperchen verwandeln sich zunächst von CMP-Zellen in Myeoblasten. Danach läuft der Prozess wie folgt ab:

  • Bevor ein Myeoblast zu einem Neutrophilen, Eosinophilen oder Basophilen wird, durchläuft er vier weitere Entwicklungsstadien.
  • Um ein Makrophage zu werden, muss sich ein Myeoblast noch dreimal umwandeln.

Ein zweiter Weg der Hämatopoese bringt T- und B-Zellen hervor.

T-Zellen und B-Zellen

Um Lymphozyten zu produzieren, verwandeln sich MHCs in Zellen, die als allgemeine lymphoide Vorläuferzellen bezeichnet werden, die dann zu Lymphoblasten werden. Lymphoblasten differenzieren sich in T-Zellen und B-Zellen zur Infektionsbekämpfung. Einige B-Zellen differenzieren sich nach einer Infektion in Plasmazellen.

Auswirkungen auf die Gesundheit

Einige Blutkrankheiten können gesunde Blutzellen im Blut beeinträchtigen, auch wenn eine Hämatopoese stattfindet.

Zum Beispiel können Krebserkrankungen der weißen Blutkörperchen wie Leukämie und Lymphome die Anzahl der weißen Blutkörperchen im Blutkreislauf verändern. Tumore im blutbildenden Gewebe, das Blutzellen produziert, wie das Knochenmark, können die Anzahl der Blutzellen beeinflussen.

Der Alterungsprozess kann die Menge des im Knochenmark vorhandenen Fetts erhöhen. Diese Zunahme an Fett kann es dem Knochenmark erschweren, Blutzellen zu produzieren. Wenn der Körper aufgrund einer Krankheit zusätzliche Blutzellen benötigt, ist das Knochenmark nicht in der Lage, diesem Bedarf gerecht zu werden. Dies kann zu einer Anämie führen, die auftritt, wenn dem Blut das Hämoglobin aus den roten Blutkörperchen fehlt.

Die Hämatopoese ist ein ständiger Prozess, der eine enorme Anzahl von Zellen produziert. Die Schätzungen variieren, und die genaue Anzahl der Zellen hängt vom individuellen Bedarf ab. Aber an einem typischen Tag kann der Körper 200 Milliarden rote Blutkörperchen, 10 Millionen weiße Blutkörperchen und 400 Milliarden Blutplättchen produzieren.