Myeloid-Linie: Pioniere der Immunzellproduktion

Myeloid-Linie: Pioniere der Immunzellproduktion

Tauchen Sie ein in die myeloische Abstammungslinie, einen Eckpfeiler des Immunsystems und der Blutzellenproduktion, und verstehen Sie ihre lebenswichtigen Rollen und Auswirkungen auf Gesundheit und Krankheit. 

Wichtige Erkenntnisse:


1. Die myeloische Abstammungslinie ist entscheidend für die Immunantwort und die Bildung von Blutzellen.
2. Es umfasst Zelltypen wie Granulozyten, Monozyten und dendritische Zellen.
3. Myeloidzellen sind für die Phagozytose, Antigenpräsentation und Zytokinproduktion unerlässlich.
4. Eine Fehlregulation in myeloischen Zellen kann zu Krankheiten wie Leukämie und Autoimmunerkrankungen führen.



Die myeloische Abstammungslinie spielt eine entscheidende Rolle im Immunsystem und in der Hämatopoese und umfasst verschiedene Zelltypen, die an der Verteidigung des Körpers gegen Infektionen und der Aufrechterhaltung der Homöostase beteiligt sind. In diesem Blog werden wir die grundlegenden Aspekte der myeloischen Abstammungslinie untersuchen, einschließlich ihrer Definition, verschiedener Zelltypen und ihrer Beiträge zur allgemeinen Immunität und Gewebefunktion.

Inhaltsverzeichnis


Einführung in die myeloische Abstammungslinie


Die myeloische Linie ist neben der lymphatischen Linie einer der beiden Hauptzweige der Hämatopoese. Hämatopoese ist ein stark regulierter Prozess, der hauptsächlich im Knochenmark und in gewissem Maße auch in anderen Lymphgeweben abläuft. Dabei handelt es sich um die Differenzierung hämatopoetischer Stammzellen in spezialisiertere Vorläuferzellen und schließlich in eigenständige reife Blutzellen.


Die myeloische Abstammungslinie führt zu einer vielfältigen Reihe von Zellen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:


Granulozyten: Hierbei handelt es sich um eine Art weißer Blutkörperchen, die durch das Vorhandensein von Granula in ihrem Zytoplasma gekennzeichnet sind. Die drei Haupttypen von Granulozyten sind Neutrophile, Eosinophile und Basophile. Neutrophile spielen eine wichtige Rolle bei der anfänglichen Abwehr bakterieller Infektionen, während Eosinophile und Basophile an allergischen Reaktionen bzw. der Immunität gegen Parasiten beteiligt sind.


Monozyten: Monozyten sind eine Art weißer Blutkörperchen, die im Blutkreislauf zirkulieren. Sie sind für ihre phagozytischen Fähigkeiten bekannt, was bedeutet, dass sie Fremdpartikel, tote Zellen und Ablagerungen verschlingen und verdauen können.


Makrophagen: Sobald Monozyten den Blutkreislauf verlassen und in Gewebe eindringen, reifen sie zu Makrophagen heran. Makrophagen sind vielseitige Zellen, die an der Phagozytose, der Antigenpräsentation und der Gewebereparatur beteiligt sind. Sie sind für die Entfernung von Krankheitserregern und Zelltrümmern unerlässlich und spielen eine Schlüsselrolle bei der Immunantwort.


Dendritische Zellen: Dendritische Zellen sind ein weiterer wichtiger Bestandteil der myeloischen Linie. Es handelt sich um spezialisierte Antigen-präsentierende Zellen, die die Lücke zwischen dem angeborenen und dem adaptiven Immunsystem schließen. Dendritische Zellen fangen und verarbeiten Antigene von Krankheitserregern und präsentieren diese Antigene dann T-Zellen, wodurch adaptive Immunantworten ausgelöst werden.


Mastzellen: Mastzellen sind geweberesidente Zellen, die an Allergien und Entzündungen beteiligt sind. Bei Aktivierung setzen Mastzellen verschiedene Mediatoren wie Histamin frei, die zur Entzündungsreaktion beitragen.


Die Vielseitigkeit der myeloischen Linie ist für die Fähigkeit des Körpers, sich gegen eine Vielzahl von Krankheitserregern zu verteidigen und die Gewebeintegrität aufrechtzuerhalten, von entscheidender Bedeutung. Diese myeloischen Zellen arbeiten mit den Zellen der lymphoiden Linie, einschließlich T-Zellen und B-Zellen, zusammen, um eine gut koordinierte Immunantwort zu orchestrieren, die auf den spezifischen Krankheitserreger oder die Bedrohung zugeschnitten ist.

Identifizierung myeloischer Zellen


Zur genauen Identifizierung und Charakterisierung myeloider Zellen werden verschiedene Techniken eingesetzt. Durchflusszytometrie, Immunhistochemie und Genexpressionsprofilierung gehören zu den am häufigsten verwendeten Methoden. Die Durchflusszytometrie ermöglicht die gleichzeitige Analyse mehrerer Zelloberflächenmarker und liefert wertvolle Einblicke in myeloische Zellpopulationen in komplexen Proben. Die Immunhistochemie ermöglicht die Visualisierung spezifischer myeloischer Zellen im Gewebe und hilft so bei der Untersuchung ihrer Verteilung und Lokalisierung. Genexpressionsprofile, wie z. B. RNA-Sequenzierung, liefern Informationen über die in myeloischen Zellen exprimierten Gene und helfen bei deren Klassifizierung und Funktionsanalyse.


Myeloide Zellen können anhand spezifischer Oberflächenmarker und Proteine, die sie exprimieren, unterschieden werden. Neutrophile sind beispielsweise durch CD66b, CD15 und CD16 gekennzeichnet, während Monozyten CD14 und CD16 exprimieren. Eosinophile werden durch CD16, CD11b und CRTH2 identifiziert und Basophile exprimieren CD123 und FcεRI. Dendritische Zellen, ein anderer Typ myeloischer Zellen, können durch Marker wie CD11c, CD86 und HLA-DR identifiziert werden. Das Verständnis dieser Marker ist für die genaue Identifizierung und Isolierung myeloischer Zelluntergruppen von entscheidender Bedeutung.


Während sich myeloische Zellen differenzieren und reifen, kommt es zu Veränderungen in der Expression von Oberflächenmarkern. Beispielsweise exprimieren Myeloblasten während der Granulozytendifferenzierung CD34 und CD117, während reife Neutrophile CD15 und CD16 exprimieren. Die Monozytendifferenzierung beinhaltet eine Verschiebung von CD34 und CD117 zu CD14 und CD16. Diese Differenzierungsmarker spielen eine wichtige Rolle bei der Verfolgung der Entwicklungsstadien myeloischer Zellen.


Das Aufkommen von Einzelzellanalysetechniken hat die Untersuchung myeloischer Zellen revolutioniert, indem es die Untersuchung der Genexpressionsprofile einzelner Zellen ermöglicht. Dieser Ansatz hat eine bisher unbekannte Heterogenität innerhalb myeloischer Populationen aufgedeckt und zu einem tieferen Verständnis ihrer funktionellen Vielfalt und Rolle in verschiedenen biologischen Prozessen geführt.


Die genaue Identifizierung myeloider Zellen hat entscheidende klinische Auswirkungen. Bei der Diagnose und Überwachung von Krankheiten wie Leukämie, Lymphomen und Autoimmunerkrankungen können das Vorhandensein und die Eigenschaften spezifischer myeloischer Zellen wertvolle diagnostische und prognostische Informationen liefern. Darüber hinaus haben sich therapeutische Strategien, die auf myeloische Zellen abzielen, wie etwa Immuntherapien und gezielte Therapien, bei der Behandlung bestimmter Krebsarten und entzündlicher Erkrankungen als vielversprechend erwiesen.

Myeloische Stammzellen und Vorläufer


Myeloische Stammzellen sind multipotente Zellen, die im Knochenmark vorkommen. Sie sind die frühesten Vorläufer der myeloischen Linie und verfügen über die einzigartige Fähigkeit, sich in spezialisiertere Vorläuferzellen zu differenzieren, aus denen letztendlich verschiedene reife myeloische Zellen entstehen. Myeloische Stammzellen zeichnen sich durch ihre Fähigkeit zur Selbsterneuerung aus und gewährleisten die kontinuierliche Produktion myeloischer Zellen während des gesamten Lebens eines Menschen.


Eine der entscheidenden Vorläuferzellen, die aus myeloischen Stammzellen gewonnen werden, ist der Common Myeloid Progenitor (CMP). Die CMP ist eine multipotente Zelle, die sich weiter in spezifischere Vorläufer differenzieren kann, die sich für die Produktion unterschiedlicher myeloischer Zelllinien einsetzen. Zu diesen Abstammungslinien gehören Granulozyten, Monozyten, Makrophagen, Erythrozyten (rote Blutkörperchen) und Megakaryozyten (plättchenbildende Zellen).


Eine spezielle Untergruppe von CMP ist der Granulozyten-Makrophagen-Vorläufer (GMP). Wie der Name schon sagt, sind GMPs für die Bildung von Granulozyten (Neutrophilen, Eosinophilen und Basophilen) und Makrophagen verantwortlich. Diese Zellen spielen eine wesentliche Rolle bei der angeborenen Immunantwort, der Phagozytierung von Krankheitserregern und der Regulierung von Entzündungsprozessen.


Ein weiterer wichtiger Vorläufer, der von CMP abgeleitet ist, ist der Monozyten-Dendritische Zell-Vorläufer (MDP). Aus MDPs entstehen Monozyten und dendritische Zellen. Monozyten sind zirkulierende Immunzellen, die sich bei der Migration in Gewebe zu geweberesidenten Makrophagen differenzieren. Dendritische Zellen hingegen sind Antigen-präsentierende Zellen, die für die Auslösung adaptiver Immunantworten von entscheidender Bedeutung sind.


Der Megakaryozyten-Erythrozyten-Vorläufer (MEP) ist für die Erzeugung sowohl von Megakaryozyten als auch von Erythrozyten verantwortlich. Megakaryozyten sind große Zellen, die sich im Knochenmark befinden und für die Blutplättchenproduktion unerlässlich sind. Erythrozyten oder rote Blutkörperchen sind für den Sauerstofftransport und den Gasaustausch verantwortlich und sorgen für die ordnungsgemäße Funktion von Geweben und Organen.


Innerhalb der MEP-Linie gibt es bestimmte Vorläuferzellen, die sich der Erythropoese, dem Prozess der Produktion roter Blutkörperchen, widmen. Diese erythroiden Vorläufer durchlaufen mehrere Differenzierungsstadien, die letztendlich zur Bildung reifer roter Blutkörperchen führen. Die Erythropoese wird durch das Hormon Erythropoietin streng reguliert, das von den Nieren als Reaktion auf niedrige Sauerstoffwerte produziert wird.


Aus der MEP-Linie entstehen auch Megakaryozyten-Vorläufer, die sich weiter zu Megakaryozyten differenzieren. Megakaryozyten durchlaufen einen einzigartigen Prozess namens Endomitose, bei dem sie ihre DNA ohne Zytokinese replizieren, was zur Bildung großer, mehrkerniger Zellen führt. Diese Megakaryozyten geben Blutplättchen in den Blutkreislauf ab, die für die Blutgerinnung und Wundheilung unerlässlich sind.
Differenzierung von Stammzellen aus Knochenmark
Differenzierung von Stammzellen aus Knochenmark 

Rolle myeloischer Zellen bei der Immunantwort


Eine der Hauptfunktionen myeloischer Zellen bei der Immunantwort ist die Phagozytose. Phagozyten, eine Art myeloischer Zellen, haben die Fähigkeit, fremde Eindringlinge wie Bakterien, Viren und andere Mikroorganismen zu verschlingen und zu verdauen. Neutrophile, Monozyten und Makrophagen sind die Hauptphagozyten, die für diesen essentiellen Abwehrmechanismus verantwortlich sind. Wenn Krankheitserreger in den Körper eindringen, erkennen, verschlingen und neutralisieren diese phagozytischen Zellen sie und verhindern so die Ausbreitung der Infektion.


Eine weitere entscheidende Rolle myeloischer Zellen bei der Immunantwort ist die Antigenpräsentation. Dendritische Zellen, ein spezieller Typ myeloischer Zellen, sind hocheffiziente Antigen-präsentierende Zellen. Sie fangen Antigene von Krankheitserregern ein und wandern dann zu den Lymphknoten, wo sie diese Antigene T-Zellen präsentieren. Dieser Prozess ist für die Auslösung einer spezifischen und gezielten Immunantwort unerlässlich, da er es T-Zellen ermöglicht, die eindringenden Krankheitserreger zu erkennen und eine entsprechende Abwehr aufzubauen.


Myeloische Zellen tragen auch zur Immunantwort bei, indem sie verschiedene Zytokine produzieren. Zytokine sind kleine Signalmoleküle, die dabei helfen, die Aktivitäten des Immunsystems zu regulieren. Beispielsweise können Makrophagen entzündungsfördernde Zytokine wie Interleukin-1 (IL-1) und Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-alpha) produzieren, um Entzündungen zu fördern und andere Immunzellen an den Infektionsort zu rekrutieren. Andererseits können regulatorische myeloische Zellen entzündungshemmende Zytokine wie Interleukin-10 (IL-10) produzieren, um die Immunantwort zu dämpfen und übermäßige Entzündungen zu verhindern.


Myeloische Zellen spielen auch eine entscheidende Rolle bei der Modulation der adaptiven Immunantwort. Durch die Interaktion mit T-Zellen und B-Zellen tragen sie dazu bei, die Stärke und Dauer der Immunantwort zu regulieren. Beispielsweise können myeloische Zellen co-stimulierende Signale an T-Zellen senden, die für deren Aktivierung und Proliferation notwendig sind. Darüber hinaus können sie die B-Zell-Differenzierung und die Antikörperproduktion beeinflussen und so die Antikörper-vermittelte Immunantwort beeinflussen.


Zusätzlich zu ihren immunbezogenen Funktionen sind myeloische Zellen an der Gewebereparatur und Wundheilung beteiligt. Monozyten und Makrophagen spielen eine Schlüsselrolle bei der Auflösung von Entzündungen und der Förderung der Gewebereparatur nach einer Infektion oder Verletzung. Sie entfernen Ablagerungen, sezernieren Wachstumsfaktoren, um die Geweberegeneration zu stimulieren, und tragen zur Umgestaltung geschädigten Gewebes bei.

Myeloische Abstammungs-ELISA-Kits


Bewertete Produkte


ELISA-Kit für die Kerndifferenzierung menschlicher MNDA / myeloischer Zellen
Empfindlichkeit 0,094 ng/ml
Bereich 0,156–10 ng/ml
ELISA Typ Sandwich ELISA, Doppelantikörper 
Die Kerndifferenzierung von MNDA/myeloischen Zellen wird nur in Zellkernen der Granulozyten-Monozyten-Linie nachgewiesen. Die Kerndifferenzierung von MNDA / myeloischen Zellen ist an blutzellspezifischen Reaktionen auf Interferone beteiligt. Zu den Krankheiten, die mit der Kerndifferenzierung von MNDA/myeloischen Zellen in Zusammenhang stehen, gehören das Nodal-Marginal-Zone-Lymphom und die Parkinson-Krankheit 
ELISA-Kit für den humanen myeloischen Differenzierungsfaktor 88 (MyD88).
Empfindlichkeit 0,055 ng/ml
Bereich 0,156–10 ng/ml
ELISA-Typ-Sandwich 
MyD88 ist ein wichtiges Adapterprotein, das an den Signalwegen Toll-like-Rezeptor (TLR) und Interleukin-1-Rezeptor (IL-1R) beteiligt ist. MyD88 kommt bei verschiedenen Krankheiten und Störungen zum Einsatz, darunter Infektionskrankheiten, Autoimmunerkrankungen und Krebs. Forscher und Kliniker nutzen das Kit, um Einblicke in die Regulierung der MyD88-Signalübertragung und ihre Auswirkungen auf verschiedene physiologische und pathologische Prozesse zu gewinnen. 
ELISA-Kit für humanen myeloischen Vorläufer-Inhibitorfaktor 2 (MPIF2).
Empfindlichkeit 15,2 pg/ml
Bereich 32,5–2000 pg/ml
ELISA-Typ-Sandwich 
MPIF-2 ist auch als CCL23 (C-C-Motiv-Chemokin-Ligand 23) bekannt. MPIF-2 ist ein Chemokin, das eine Rolle bei der Immunantwort spielt. Forscher können das ELISA-Kit verwenden, um die Regulation und Expression von MPIF-2 in Immunzellen, Geweben oder in verschiedenen Phasen der Immunantwort zu untersuchen. Dies kann zum Verständnis der chemotaktischen und immunmodulatorischen Funktionen von MPIF-2 beitragen. 

Myeloische Abstammung und Krankheit


Eine der bekanntesten Erkrankungen der myeloischen Linie ist die myeloische Leukämie, eine Gruppe von Krebsarten, die die Zellen im Knochenmark und im Blut befallen. Myeloische Leukämien entstehen, wenn es zu einer unkontrollierten Vermehrung abnormaler myeloischer Vorläuferzellen kommt, was zu einer Störung der normalen Blutzellenproduktion führt. Dies führt zu einem Überfluss an unreifen myeloischen Zellen im Blutkreislauf, wodurch gesunde Blutzellen verdrängt werden und die Fähigkeit des Körpers, Infektionen zu bekämpfen, beeinträchtigt wird.


Myeloproliferative Erkrankungen sind eine Gruppe von Erkrankungen, die durch die übermäßige Produktion reifer myeloischer Zellen im Knochenmark gekennzeichnet sind. Erkrankungen wie Polyzythämie vera, essentielle Thrombozythämie und Myelofibrose fallen in diese Kategorie. Bei diesen Erkrankungen kommt es zu einem abnormalen Anstieg der roten Blutkörperchen, der Blutplättchen oder beider, was zu einer Verdickung des Blutes und einem erhöhten Risiko für Blutgerinnsel führt.


Myelodysplastische Syndrome sind eine heterogene Gruppe von Erkrankungen, bei denen das Knochenmark nicht in der Lage ist, vollständig ausgereifte und funktionsfähige Blutzellen zu produzieren. Dies führt zu einem Mangel an gesunden Blutzellen, was zu Anämie, erhöhter Anfälligkeit für Infektionen und Blutungsproblemen führt. In einigen Fällen kann MDS zu einer akuten myeloischen Leukämie führen.


Chronische myeloische Leukämie ist eine Krebsart, die die myeloischen Zellen, insbesondere die Granulozyten, befällt. Es ist durch das Vorhandensein des Philadelphia-Chromosoms gekennzeichnet, einer genetischen Anomalie, die zur Produktion eines abnormalen Proteins namens BCR-ABL führt. Dieses Protein treibt das unkontrollierte Wachstum myeloischer Zellen voran, was zu einem Überschuss dieser Zellen im Blut und Knochenmark führt.


Das myeloische Sarkom, auch bekannt als granulozytäres Sarkom oder Chlorom, ist ein seltener extramedullärer Tumor, der aus unreifen myeloischen Zellen besteht. Diese Tumoren können in verschiedenen Teilen des Körpers auftreten, beispielsweise in der Haut, in den Knochen, im Weichteilgewebe oder in den Lymphknoten. Myeloische Sarkome können anderen myeloischen Erkrankungen vorausgehen oder mit diesen koexistieren, und ihr Vorhandensein kann auf einen aggressiveren Krankheitsverlauf hinweisen.


Eine Fehlregulation myeloischer Zellen kann zur Entwicklung von Autoimmunerkrankungen und chronischen Entzündungszuständen beitragen. In diesen Fällen können myeloische Zellen eine übermäßige Entzündungsreaktion hervorrufen oder diese nicht ausreichend kontrollieren, was zu Gewebeschäden führt und den Krankheitsprozess verschlimmert.


Das Verständnis der Beteiligung der myeloischen Abstammungslinie an verschiedenen Krankheiten hat den Weg für gezielte Therapien geebnet. Forscher erforschen neuartige Behandlungsmöglichkeiten, die speziell auf abnormale myeloische Zellen abzielen und gleichzeitig gesunde Zellen schonen. Diese gezielten Therapien versprechen, wirksamere und weniger toxische Behandlungsmöglichkeiten für Patienten mit myeloischen Erkrankungen bereitzustellen.


Die myeloische Linie spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung eines funktionierenden Immunsystems und einer ordnungsgemäßen Hämatopoese. Bei einer Fehlregulierung können myeloische Zellen jedoch an verschiedenen Krankheiten beteiligt sein, die von Leukämien bis hin zu Autoimmunerkrankungen reichen. Fortschritte in der Forschung und Therapieentwicklung verbessern kontinuierlich unser Verständnis und die Behandlung dieser komplexen Erkrankungen und geben Anlass zur Hoffnung auf bessere Ergebnisse für die Betroffenen.
12th Sep 2024 Shanza Riaz

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