Konventionelles Denken ist, dass die Knochenregeneration einer kleinen Anzahl mächtiger Zellen überlassen wird, die als Skelettstammzellen bezeichnet werden und sich in größeren Gruppen von Stromazellen des Knochenmarks befinden.
Aber neue Erkenntnisse der University of Michigan stellen diese Denkweise neu dar.
In einer kürzlich durchgeführten Studie berichten Noriaki Ono, Assistenzprofessor an der U-M School of Dentistry, und Kollegen, dass sich reife Stromazellen des Knochenmarks metamorphosiert haben, um auf ähnliche Weise wie ihre Cousins mit knochenheilenden Stammzellen zu funktionieren – aber erst nach einer Verletzung.
Knochenbrüche sind ein Notfall für Menschen und alle Wirbeltiere. Je früher also Zellen damit beginnen, beschädigte Knochen zu heilen - und je mehr Zellen dafür vorhanden sind - desto besser.
"Unsere Studie zeigt, dass neben Skelettstammzellen auch andere Zellen diese Aufgabe übernehmen können", sagte Ono.
In der Mausstudie reagierten inerte Cxcl12-Zellen im Knochenmark auf zelluläre Hinweise nach einer Verletzung, indem sie sich in regenerative Zellen umwandelten, ähnlich wie Skelettstammzellen. Normalerweise besteht die Hauptaufgabe dieser Cxcl12-exprimierenden Zellen, die weithin als CAR-Zellen bekannt sind, darin, Zytokine zu sezernieren, die zur Regulierung benachbarter Blutzellen beitragen. Sie wurden nur nach einer Verletzung zur Heilung rekrutiert.
"Die Überraschung in unserer Studie ist, dass diese Zellen im Wesentlichen nichts in Bezug auf die Knochenbildung getan haben, wenn Knochen länger werden", sagte Ono. "Nur wenn Knochen verletzt sind, eilen diese Zellen los, um den Defekt zu reparieren."
Dies ist wichtig, da das bemerkenswerte regenerative Potenzial von Knochen im Allgemeinen seltenen Skelettstammzellen zugeschrieben wird, sagt Ono. Diese neuen Erkenntnisse eröffnen die Möglichkeit, dass diese mächtigen Skelettstammzellen durch die Transformation der besser verfügbaren reifen Stromazellen erzeugt werden könnten.
Diese reifen Stromazellen sind formbar und lebenslang leicht verfügbar und könnten möglicherweise eine hervorragende zelluläre Quelle für die Knochen- und Geweberegeneration darstellen, sagt Ono.
