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Medizin

20. Juni 2017 Virus-Infektionen von Knochenmarkspendern beeinflussen den Erfolg der Transplantation

Sind Stammzellen im Knochenmark defekt, ist die Transplantation von Knochenmarkzellen meist die einzige Therapieoption. Wissenschaftler aus Hannover und Heidelberg haben untersucht, wie Virusinfektionen des Knochenmarkspenders den Erfolg einer Transplantation beeinflussen.
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Kurz zusammengefasst: Die Gesundheit des Spenders ist für den Erfolg einer Knochenmarktransplantation nicht minder wichtig als die des Empfängers. „Allerdings geht es in unserer Studie nicht um die Gesundheit im Moment der Spende – die muss ohnehin gewährleistet sein und wird genauestens überprüft“, sagt Dr. Christoph Hirche, Heidelberg. „Wir haben den langfristigen Effekt von zurückliegenden, abgeklungenen Virusinfektionen auf die Eigenschaften der Knochenmarkstammzellen untersucht.“ Besonders im Blick hatten die Forscher die long-term-Stammzellen. Nur in besonders kritischen Situationen werden sie aktiviert und produzieren vermehrt differenzierte Zellen, um lebensbedrohliche Engpässe des Blut- und Immunsystems abzuwenden.

Einer der Notfälle, bei dem diese Stammzellen aktiviert werden, sind starke Entzündungen. Das dabei ausgeschüttete Typ I Interferon weckt die ruhenden Zellen. „Typ I Interferon wird vor allem bei Virusinfektionen in der ersten Abwehrreaktion gebildet. Deswegen haben wir die Typ I Interferon-abhängige Aktivierung von Stammzellen während verschiedener Virusinfektionen untersucht“, sagt Dr. Theresa Frenz, Hannover. „Besonders hat uns dabei die für Transplantationen bedeutende Zytomegalievirus-Infektion interessiert.“
Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass längst nicht jede Virusinfektion, die eine Interferonausschüttung auslöst, automatisch die ruhenden Knochenmarkstammzellen aktiviert – aber wenn, dann hat das deutliche Auswirkungen auf den Erfolg der Transplantation: Die Forscher haben Stammzellen, die durch eine Zytomegalievirus-Infektion aktiviert wurden, transplantiert, „und diese aktivierten Zellen arbeiten nach der Transplantation deutlich schlechter – sie differenzieren nicht mehr so ausgewogen und zuverlässig“, sagt Hirche. „Wirklich verblüffend ist aber die Beobachtung, dass die Knochenmarkzellen auch noch mehrere Wochen nach der Infektion schlechter funktionieren. Obwohl diese Stammzellen wieder vollkommen ‚erholt‘ aussehen, füllen sie das Blut- und Immunsystem schlechter auf und zeigen ein verändertes Differenzierungsprofil.“ Ein Effekt, der sich erst nachvollziehen lässt, wenn die Forscher nicht nur das gesamte Knochenmarksgewebe, sondern die einzelnen Stammzellen genauer betrachten: Diese zeigen nämlich auch nach Wochen noch Anzeichen einer Entzündung auf genetischer Ebene.

Wie stark muss eine Virus-Infektion beim Menschen tatsächlich sein, um die long-term-Stammzellen aus ihrem Ruhezustand zu wecken und sie auch über die akute Phase der Infektion hinweg langfristig zu beeinflussen? Die Wissenschaftler wissen es noch nicht. „Aber was wir wissen ist, dass künftig der Infektionshintergrund von Stammzellspendern genauer untersucht werden sollte“, betont Prof. Dr. Ulrich Kalinke, Hannover. „Der Erfolg oder auch Misserfolg einer Knochenmarkstransplantation hängt offenbar auch maßgeblich von der Infektionsvergangenheit des Spenders, und nicht nur vom Gesundheitszustand des Empfängers ab. Das sind wichtige Erkenntnisse für die Transplantationsmedizin.“

Quelle: TWINCORE, Zentrum für Experimentelle und Klinische Infektionsforschung, beipress

Literatur:

Hirche C, Frenz T, Haas SF et al.
Systemic Virus Infections Differentially Modulate Cell Cycle State and Functionality of Long-Term Hematopoietic Stem Cells In Vivo. Cell Reports 19, 2345-2356, June 13, 2017
http://www.cell.com/cell-reports/pdf/S2211-1247(17)30720-9.pdf


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