Knochenmark
Krankheitbearbeiten
Die normale Knochenmarkarchitektur kann durch aplastische Anämie, maligne Erkrankungen wie Multiples Myelom oder Infektionen wie Tuberkulose geschädigt oder verdrängt werden, was zu einer Abnahme der Produktion von Blutzellen und Blutplättchen führt. Das Knochenmark kann auch von verschiedenen Formen der Leukämie betroffen sein, die seine hämatologischen Vorläuferzellen angreift. Darüber hinaus tötet die Bestrahlung oder Chemotherapie viele der sich schnell teilenden Zellen des Knochenmarks ab und führt daher zu einem depressiven Immunsystem. Viele der Symptome einer Strahlenvergiftung sind auf Schäden zurückzuführen, die durch die Knochenmarkszellen verursacht werden.
Um Erkrankungen des Knochenmarks zu diagnostizieren, wird manchmal eine Knochenmarkaspiration durchgeführt. Dieses bezieht gewöhnlich mit ein, eine hohle Nadel zu verwenden, um eine Probe des roten Knochenmarks vom Kamm des ilium unter allgemeiner oder lokaler Anästhesie zu erwerben.
Anwendung von Stammzellen in der Therapeutikbearbeiten
Stammzellen aus dem Knochenmark haben ein breites Anwendungsspektrum in der regenerativen Medizin.
ImagingEdit
Medizinische Bildgebung kann eine begrenzte Menge an Informationen über Knochenmark liefern. Röntgenstrahlen mit klarem Film passieren Weichteile wie das Knochenmark und liefern keine Visualisierung, obwohl Änderungen in der Struktur des zugehörigen Knochens festgestellt werden können. Die CT-Bildgebung hat eine etwas bessere Fähigkeit zur Beurteilung der Markhöhle von Knochen, wenn auch mit geringer Empfindlichkeit und Spezifität. Zum Beispiel ist normales fettiges „gelbes“ Knochenmark in erwachsenen langen Knochen von geringer Dichte (-30 bis -100 Hounsfield-Einheiten) zwischen Unterhautfett und Weichgewebe. Gewebe mit erhöhter Zellzusammensetzung, wie normales „rotes“ Knochenmark oder Krebszellen in der Markhöhle, weist eine variabel höhere Dichte auf.
Die MRT ist empfindlicher und spezifischer für die Beurteilung der Knochenzusammensetzung. Die MRT ermöglicht die Beurteilung der durchschnittlichen molekularen Zusammensetzung von Weichteilen und liefert somit Informationen über den relativen Fettgehalt von Knochenmark. Beim erwachsenen Menschen ist das „gelbe“ Fettmark das dominierende Gewebe in den Knochen, insbesondere im (peripheren) appendikulären Skelett. Da Fettmoleküle eine hohe T1-Relaxivität aufweisen, zeigen T1-gewichtete Bildgebungssequenzen „gelbes“ Fettmark als hell (hyperintensiv). Darüber hinaus verliert normales Fettmark Signal auf Fettsättigungssequenzen, in einem ähnlichen Muster wie subkutanes Fett.
Wenn „gelbes“ Fettmark durch Gewebe mit zellulärer Zusammensetzung ersetzt wird, zeigt sich diese Veränderung als verringerte Helligkeit bei T1-gewichteten Sequenzen. Sowohl normales „rotes“ Mark als auch pathologische Markläsionen (wie Krebs) sind dunkler als „gelbes“ Mark auf T1-Gewichtssequenzen, obwohl sie oft durch Vergleich mit der MR-Signalintensität benachbarter Weichteile unterschieden werden können. Normales „rotes“ Knochenmark ist typischerweise äquivalent oder heller als Skelettmuskel oder Bandscheibe auf T1-gewichteten Sequenzen.Fettmarkveränderungen, die Umkehrung der roten Markhyperplasie, können bei normalem Altern auftreten, obwohl sie auch bei bestimmten Behandlungen wie der Strahlentherapie beobachtet werden können. Die diffuse T1-Hypointensität des Marks ohne Kontrastverstärkung oder kortikale Diskontinuität deutet auf eine Umwandlung des roten Marks oder eine Myelofibrose hin. Falsch normales Knochenmark auf T1 kann mit diffusem multiplem Myelom oder leukämischer Infiltration gesehen werden, wenn das Wasser-Fett-Verhältnis nicht ausreichend verändert ist, wie es bei Tumoren niedrigeren Grades oder früher im Krankheitsprozess gesehen werden kann.
Histologieedit
Die Knochenmarkuntersuchung ist die pathologische Analyse von Knochenmarkproben, die durch Biopsie und Knochenmarkaspiration gewonnen wurden. Die Knochenmarkuntersuchung wird zur Diagnose einer Reihe von Erkrankungen verwendet, darunter Leukämie, Multiples Myelom, Anämie und Panzytopenie. Das Knochenmark produziert die zellulären Elemente des Blutes, einschließlich Blutplättchen, rote Blutkörperchen und weiße Blutkörperchen. Während viele Informationen durch Testen des Blutes selbst (durch Phlebotomie aus einer Vene entnommen) gewonnen werden können, ist es manchmal notwendig, die Quelle der Blutzellen im Knochenmark zu untersuchen, um mehr Informationen über die Hämatopoese zu erhalten.
Das Verhältnis zwischen myeloischen Zellen und erythroiden Zellen ist relevant für die Knochenmarkfunktion sowie für Erkrankungen des Knochenmarks und des peripheren Blutes wie Leukämie und Anämie. Das normale Verhältnis von Myeloid zu Erythroid beträgt etwa 3: 1; dieses Verhältnis kann bei myeloischen Leukämien zunehmen, bei Polyzythämien abnehmen und bei Thalassämie umkehren.
Spende und transplantationbearbeiten
Bei einer Knochenmarktransplantation werden hämatopoetische Stammzellen von einer Person entfernt und in eine andere Person (allogen) oder in dieselbe Person zu einem späteren Zeitpunkt (autolog) infundiert. Wenn Spender und Empfänger kompatibel sind, wandern diese infundierten Zellen zum Knochenmark und initiieren die Blutzellenproduktion. Die Transplantation von einer Person zur anderen wird zur Behandlung schwerer Knochenmarkerkrankungen wie angeborenen Defekten, Autoimmunerkrankungen oder Malignomen durchgeführt. Das eigene Knochenmark des Patienten wird zuerst mit Medikamenten oder Bestrahlung abgetötet, und dann werden die neuen Stammzellen eingeführt. Vor der Strahlentherapie oder Chemotherapie bei Krebs werden manchmal einige der hämatopoetischen Stammzellen des Patienten geerntet und später nach Beendigung der Therapie zurückinfundiert, um das Immunsystem wiederherzustellen.
Knochenmarkstammzellen können zur Behandlung neurologischer Erkrankungen zu Nervenzellen induziert und möglicherweise auch zur Behandlung anderer Krankheiten wie entzündlicher Darmerkrankungen verwendet werden. Im Jahr 2013 schlugen Wissenschaftler nach einer klinischen Studie vor, dass eine Knochenmarktransplantation zur Behandlung von HIV in Verbindung mit antiretroviralen Medikamenten eingesetzt werden könnte.
HarvestingEdit
Die Stammzellen werden typischerweise direkt aus dem roten Knochenmark im Beckenkamm geerntet, oft unter Vollnarkose. Das Verfahren ist minimal invasiv und erfordert keine Stiche danach. Abhängig von der Gesundheit des Spenders und der Reaktion auf das Verfahren kann die tatsächliche Ernte ein ambulanter Eingriff sein oder 1-2 Tage Erholung im Krankenhaus erfordern.
Eine weitere Möglichkeit ist die Verabreichung bestimmter Medikamente, die die Freisetzung von Stammzellen aus dem Knochenmark in das zirkulierende Blut stimulieren. Ein intravenöser Katheter wird in den Arm des Spenders eingeführt, und die Stammzellen werden dann aus dem Blut gefiltert. Dieses Verfahren ähnelt dem bei der Blut- oder Thrombozytenspende. Bei Erwachsenen kann Knochenmark auch aus dem Brustbein entnommen werden, während die Tibia häufig verwendet wird, wenn Proben von Säuglingen entnommen werden. Bei Neugeborenen können Stammzellen aus der Nabelschnur entnommen werden.
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