Joseph Norman
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Laut einer neuen Studie sind unsere Knochen möglicherweise mit bisher unentdeckten Netzwerken mikroskopischer Tunnel gefüllt.
Diese winzigen Tunnel - in Labormäusen entdeckt und Spuren davon von einem neugierigen Forscher - können für den Transport von Immunzellen aus Knochen, wo sie hergestellt werden, von entscheidender Bedeutung sein.
In der Studie fanden die Forscher Hunderte bisher unbekannter Kapillaren - die kleinsten Blutgefäße im Körper - in den Beinknochen von Mäusen. Die Entdeckung von etwas bei Mäusen bedeutet jedoch nicht unbedingt, dass es beim Menschen existiert, und es kann oft eine lange Zeitspanne zwischen der Entdeckung eines Tieres und der Bestätigung der Befunde beim Menschen liegen.
Nicht so in diesem Fall: Einer der (menschlichen) Forscher beschloss, die Studien am Menschen zu beschleunigen, also steckte er sein Bein in ein MRT-Gerät und entdeckte Beweise dafür, dass die winzigen Knochentunnel auch beim Menschen existieren könnten.
Die Studie wurde gestern (21. Januar) in der Zeitschrift Nature Metabolism veröffentlicht.
Fehlende Anatomie?
Blutzellen werden in Knochen hergestellt, im sogenannten Knochenmark. Und diese Blutzellen können sich schnell vom Knochenmark in den Kreislauf bewegen. Aber Wie Blutzellen könnten dies tun - schnell aus den Knochen austreten und in den Kreislauf gelangen - war unbekannt. [Die 7 größten Geheimnisse des menschlichen Körpers]
Ein bestehendes medizinisches Verfahren der ersten Reaktion - bekannt als intraossäre Infusion - deutete jedoch auf die Existenz eines Durchgangs aus dem Knochenmark in die Blutgefäße hin. Während der intraossären Infusion werden Medikamente in die Beinknochen einer Person injiziert und gelangen kurz darauf in den Kreislauf, wie aus einem Video in Nature Metabolism hervorgeht.
Um nach den fehlenden mikroskopischen Tunneln zu suchen, verwendeten die Forscher eine Chemikalie, die Mausknochen transparent erscheinen lässt. (Die Chemikalie befreit die Knochen von undurchsichtigen Verbindungen, einschließlich Fett.) Mit transparenten Knochen sahen die Forscher Hunderte von bisher unentdeckten Kapillaren deutlich (unter Verwendung mehrerer verschiedener Mikroskope). Sie nannten sie transkortikale Gefäße (TCVs).
Als nächstes färbten die Forscher Immunzellen, sogenannte Neutrophile, die im Knochenmark gebildet werden, und beobachteten, wie sie sich durch diese Kapillaren und aus diesen heraus bewegen, was ihre Ergebnisse weiter bestätigte.
Eine überraschende Entdeckung
Die Entdeckung überraschte das Team. "Man würde nicht erwarten, im 21. Jahrhundert eine neue anatomische Struktur in menschlichen und Mausknochen zu finden", sagte der leitende Autor Matthias Gunzer, Professor für experimentelle Immunologie an der Universität Duisburg-Essen in Deutschland, in einer E-Mail.
Aber Gunzer wollte wissen, ob Menschen auch diese seltsamen Kapillaren hatten. Also meldete er sich freiwillig, um es herauszufinden.
Gunzer unterzog sich einer stundenlangen MRT-Untersuchung seines Beines. In den resultierenden Bildern waren die fraglichen Kapillaren im Bild nicht direkt erkennbar; Es gab jedoch "auffällige Löcher im Knochengewebe", die Anzeichen ihrer Existenz sein könnten, sagte Gunzer.
Dies, zusammen mit anderen Daten und Bildgebungsverfahren, "machte einen ziemlich guten Punkt zugunsten von TCVs, die auch beim Menschen existieren", sagte er.
Darüber hinaus hat eine andere im letzten Jahr in Nature Neuroscience veröffentlichte Studie ähnliche Netzwerke im Schädel gefunden, die mit dem Gehirn verbunden sind. Ihre Ergebnisse dienen als "unabhängige Bestätigung unserer Ergebnisse", sagte Gunzer.
Die neuen Erkenntnisse könnten, wenn sie weiter bestätigt werden, mehrere Auswirkungen haben, die "möglicherweise von großer Bedeutung" sind, insbesondere für die Entwicklung neuer medizinischer Behandlungen, schrieben Christopher Ritchlin, Direktor der Forschungseinheit für klinische Immunologie an der Rochester University, und Iannis Adamopoulos. ein außerordentlicher Professor in der Abteilung für Innere Medizin an der University of California, Davis, in einem Kommentar, der neben dem Artikel veröffentlicht wurde. Weder Ritchlin noch Adamopoulos waren an der Forschung beteiligt.
In einem Beispiel stellten die Forscher fest, dass die Anzahl der TCVs bei Mäusen mit rheumatoider Arthritis - einer Autoimmunerkrankung, die die Gelenke abnutzt - sowie bei Mäusen, die Strahlung ausgesetzt waren, zunimmt. Beim Menschen ist bekannt, dass sowohl Strahlung als auch Arthritis Knochen schädigen, sagte Gunzer. "Wenn wir also Wege finden, die Bildung neuer TCVs zu stoppen, könnte dies für die Menschen sehr hilfreich sein", sagte er.
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