Sämtliche Blutkörperchen wie die Erythrozyten, Throm­bozyten oder auch die Immunzellen stammen von der „hämatopoetischen Stammzelle“ (HSC) ab. Da all diese Blutzellen nur eine begrenzte Lebensdauer haben, müs­sen sie permanent durch ausgereifte Zellen ersetzt und der HSC-Pool entsprechend wieder aufgefüllt werden; erst vollkommen ausdifferenziert gelangen die Zellen dann in den Blutkreislauf. Diese sogenannte Hämato­poese erfordert ein spezielles Milieu. Das finden die Stammzellen in den „hämatopoetischen Nischen“ des Knochenmarks, wo optimale Bedingungen herrschen, damit sie sich vermehren oder ausdifferenzieren können. In diesen Nischen sind die hämatopoetischen Stamm­zellen eng mit anderen Zelltypen wie Stromazellen, Endothelzellen, mesenchymalen Zellen und Osteoblasten vergesellschaftet, von denen sie Signale erhalten. Diese Signale helfen ihnen entweder, ihre funktionellen Fähig­keiten zu behalten, oder regen sie an, den nächsten Schritt in ihrer Entwicklung zu machen. Die Hämato­poese muss äußerst streng reguliert sein, weil Fehler in diesem Prozess lebensbedrohliche Folgen haben können.

Neuere Untersuchungen sprechen dafür, dass auch die Adipozyten des Knochenmarks eine Funktion in dieser Nische haben und das Verhalten der HSC mit beeinflus­sen. Diese Fettzellen, die hinsichtlich dieses Aspekts bis­her kaum untersucht wurden, machen einen beträcht­lichen Teil des Knochenmarks aus, der mit entsprechen­der Ernährungsweise oder aber mit dem Alter noch zu­nehmen kann. Wie die Arbeitsgruppe von Prof. Bozec zeigen konnte, beeinflusst eine Vermehrung dieser Fett­zellen das Milieu in der Knochenmarknische sowie die Differenzierungsprozesse der HSC in essentieller Weise. Damit beeinträchtigt sie nicht nur die Bildung der Leuko­zyten und damit das Abwehrsystem, sondern führt auch zu einer Reduktion der Knochensubstanz.

Prof. Bozec untersucht nun den Einfluss der Adipozyten des Knochenmarks auf die für die Hämatopoese nötigen Regulationsprozesse samt der ernährungsphysiologi­schen Komponente genauer. Dazu klärt sie, welche molekularen Faktoren dafür ausschlag­gebend sind, dass sich diese Fettzellen nach einer ent­sprechenden Ernährung oder im Alter vermehren. So wird etwa analysiert, ob sich die Signale, die von den Adipozyten im Knochenmark ausgesandt werden, von denen normaler Fettzellen unterscheiden. Ferner überprüft sie – etwa durch eine Blockade der Adipozyten-Entwick­lung –, welchen Einfluss altersbedingte oder ernährungsbedingte Fettzellen auf das Differenzierungs­vermögen und die Regenerationsfähigkeit der HSC haben. Darüber hinaus geht sie der Frage nach, in wieweit sich die Regenerationsfähigkeit der hämatopoetischen Stammzellen von gesunden, fettleibi­gen und alten Mäusen unterscheidet, nachdem sie einer Chemo- oder Strahlentherapie unterzogen wurden, durch die natürlich auch das für die Regulation der Stammzellen nötige Umfeld in den Knochenmarknischen zerstört wird.

Mit ihren Untersuchungen hofft Prof. Bozec, erste Anhaltspunkte für eine Verbesserung der Zelltherapie nach einer Chemo- oder Strahlentherapie zu erhalten, damit die hämatopoetischen Stammzellen der Patienten ihr ursprüngliches Regenerations- und Differenzierungs­vermögen zurückerlangen können.