Blutbildendes System: Blutbildung, Knochenmark und Regulation

Das blutbildende System generiert alle zellulären Blutkomponenten aus hämatopoetischen Stammzellen (HSCs) primär im Knochenmark. Es hält die Homöostase durch streng regulierte Proliferation, Differenzierung und Apoptose aufrecht.

Hierarchie der Hämatopoese

1. Langzeit-HSC (LT-HSC): Selbsterneuernd, ruhend (G₀, selten (~0,01 % BM-Zellen). CD34⁺CD38^-CD90⁺CD45RA^-.
2. Kurzzeit-HSC / Multipotente Vorläuferzellen (MPP): Eingeschränkte Selbsterneuerung, erhöhte Proliferation.
3. Linien-gebundene Vorläuferzellen:
   • CMP (Gemeinsamer myeloischer Vorläufer): → Erythrozyten, Megakaryozyten, Granulozyten, Monozyten.
   • CLP (Gemeinsamer lymphoider Vorläufer): → T, B, NK, ILCs.
4. Vorläufer → Reife Zellen: CFU-E → Proerythroblast → Retikulozyte → RBC; CFU-GM → Myeloblast → Granulozyte/Monozyt; CFU-Mk → Megakaryozyt → Thrombozyten.

Mikroumgebung (Nische)

• Endostele Nische: Osteoblasten, CXCL12, SCF, TPO, Angiopoietin-1 → HSC-Ruhe/Wahrung.
• Vaskuläre Nische: Sinusoidale Endothelzellen, perivaskuläre Stromazellen (CAR-Zellen, MSCs) → Proliferation/Differenzierung.
• Sympathische Innervation: Zirkadiane HSC-Mobilisation (Noradrenalin → β3-AR → CXCL12-Regulierung herunter).

Regulation

• Zytokine/Wachstumsfaktoren: EPO (Erythropoese), TPO (Thrombozytopoese), G-CSF/GM-CSF (Myelopoese), IL-3, IL-7 (Lymphopoese), SCF (Stammzellerhaltung).
• Transkriptionsfaktoren: GATA1/2 (erythroid), PU.1 (myeloid), C/EBPα (Granulozyte), PAX5 (B-Zelle), Notch (T-Zelle), RUNX1 (definitive Hämatopoese).
• Feedback: Reifezellbedarf reguliert Zytokineproduktion (z. B. Hypoxie → renales EPO).

Unterstützende Organe

• Knochenmark: Primärer Ort (Achsskelett bei Erwachsenen). Rotes Mark → gelbes Mark Umwandlung mit Alter.
• Thymus: T-Zell-Reifung (positiv/negativ Selektion). Involution nach Pubertät.
• Milz: Filtration (alte RBCs, eingekapselte Bakterien), extramedulläre Hämatopoese (wenn BM versagt), Marginalzonen-B-Zellen (TI-2-Reaktionen).
• Lymphknoten: Antigenpräsentation, Lymphozytenaktivierung, adaptive Immunität.
• Leber: Fetale Hämatopoese; Erwachsene: Thrombopoetin, Akute-Phase-Proteine, Eisenspeicher.

Klinische Beurteilung

• CBC mit Differential, Retikulozytenzahl, peripherer Ausstrich.
• Knochenmarkspunktion/-biopsie: Zellularität, Morphologie, Durchflusszytometrie, Zytogenetik, NGS.
• CD34⁺-Zahl für Stammzell-Ernte.

Entstehende Therapien

• HSC-Transplantation (autolog/allogen) für Malignome, Hämoglobinopathien, Immundefizienz.
• Gentherapie (lentiviral/CRISPR) für Sichelzellenanämie, β-Thalassämie, SCID, WAS.
• Ex-vivo HSC-Expansion (UM171, SR1) für Nabelschnurbluttransplantation.