Zusammenfassung Eine abnormale Hämatopoese fördert Herz-Kreislauf-Erkrankungen, indem sie überschüssige entzündliche Leukozyten erzeugt, die die Arterien und das Herz angreifen. Die Knochenmarknische reguliert die Proliferation hämatopoetischer Stammzellen und damit den Pool systemischer Leukozyten. Es ist jedoch nicht bekannt, ob Herz-Kreislauf-Erkrankungen das Mikrogefäßsystem des hämatopoetischen Organs beeinflussen. Hier zeigen wir, dass Bluthochdruck, Arteriosklerose und Myokardinfarkt (MI) eine endotheliale Dysfunktion, Leckagen, Gefäßfibrose und Angiogenese im Knochenmark verursachen, was zu einer Überproduktion entzündlicher myeloischer Zellen und systemischer Leukozytose führt. Die Begrenzung der Angiogenese durch endotheliale Deletion von Vegfr2 (kodierend für den Rezeptor 2 des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors (VEGF)) stoppte die Notfallhämatopoese nach einem Myokardinfarkt. Wir beobachteten, dass Knochenmarksendothelzellen in allen untersuchten Stadien der Herz-Kreislauf-Erkrankung entzündliche Transkriptionsphänotypen annahmen . Die endotheliale Deletion von Il6 oder Vcan (kodierend für Versican), Genen, die nachweislich bei Mäusen mit Atherosklerose oder MI stark exprimiert werden, verringerte unter diesen Bedingungen die Hämatopoese und die Anzahl systemischer myeloischer Zellen. Unsere Ergebnisse belegen, dass Herz-Kreislauf-Erkrankungen die Gefäßnische des Knochenmarks umgestalten und so die Hämatopoese und die Produktion entzündlicher Leukozyten stimulieren. Das traditionelle kardiovaskuläre Kontinuum verbindet bekannte Risikofaktoren wie Bluthochdruck und Hypercholesterinämie mit Erkrankungen des Myokards und größerer Arterien. Die aktuellen Daten erweitern dieses Konzept um wichtige Gefäßveränderungen, die das hämatopoetische Potenzial des Knochenmarks beeinflussen. Diese Beobachtungen liefern neue mechanistische Erkenntnisse darüber, wie das Zusammenspiel zwischen häufigen Risikofaktoren, dem Herzen und dem Gefäßsystem Leukozyten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung bringt. Auf konzeptioneller Ebene deuten diese Rückkopplungsschleifen darauf hin, dass die Untersuchung des Knochenmarkgefäßsystems bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen neue Wege zur therapeutischen Bekämpfung erhöhter Leukozytose und systemischer Entzündungen identifizieren wird. |
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Forscher berichten erstmals, dass Herz-Kreislauf-Erkrankungen die Blutgefäße im Knochenmark beeinträchtigen und zu einer erhöhten Produktion weißer Blutkörperchen führen, die Entzündungen verursachen, so eine Studie, die am menschlichen Knochenmark und an Mäusen durchgeführt wurde. Die Entdeckung könnte zu neuen Wegen zur Vorbeugung oder Behandlung von Herzerkrankungen führen, sagen Forscher.
Forscher wissen seit einiger Zeit, dass Herzerkrankungen mit einer Ansammlung weißer Blutkörperchen einhergehen, die normalerweise Infektionen bekämpfen. Viele dieser Zellen befinden sich in Plaque, der Ansammlung von Fetten, Cholesterin und anderen Substanzen in den Blutgefäßen, wo sie nach ihrer Geburt im Knochenmark und ihrer Wanderung durch den Blutkreislauf ankommen. Aber es ist unklar, was zu ihrer erhöhten Knochenmarksproduktion führt, sagen Forscher.
In der aktuellen Studie zeigten die Forscher, dass drei verschiedene Herz-Kreislauf-Erkrankungen (Herzinfarkt, Arteriosklerose und Bluthochdruck) das Knochenmark in einer Weise beeinflussen, die die Produktion weißer Blutkörperchen erhöht. Jede dieser Krankheiten kann zu Veränderungen in der Anzahl der Blutgefäße im Knochenmark führen. Sie können auch die Struktur und Funktion von Knochenmarkgefäßen verändern und die Freisetzung von Faktoren beeinflussen, die die Produktion und Migration weißer Blutkörperchen regulieren, fanden die Forscher heraus.
Infolgedessen führt eine stärkere Ansammlung weißer Blutkörperchen zu Entzündungen, auch in den Arterien und im Herzen. Dies kann die Blutversorgung einschränken und möglicherweise einen Herzinfarkt auslösen, sagen Forscher.
„Diese Studie liefert starke Beweise dafür, dass Herz-Kreislauf-Erkrankungen das Gefäßsystem des Knochenmarks und damit die Aktivität der Blutstammzellen beeinflussen “, sagte Michelle Olive, Ph.D., Programmleiterin der Abteilung für Wissenschaften. NHLBI Herz-Kreislauf. „Diese Arbeit wirft ein neues Licht auf die wichtige Rolle, die die Nische des vaskulären Knochenmarks spielt und wie Entzündungen entstehen.“ „Es könnte zu neuen Angriffspunkten und Behandlungsmöglichkeiten für Herzerkrankungen führen, die häufigste Todesursache.“
Die teilweise vom NHLBI finanzierte Studie erschien in Nature Cardiovascular ResearchExterner Link.
