Hämopoetische Vorläuferzellen im Blut als Indikatoren für den Funktionszustand des Knochenmarks nach Ganzkörper- und Teilkörperbestrahlung: Erfahrungen aus Studien an Hunden

Die Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-bildenden Zellen (GM-CFC) wurden im Blut von Hunden untersucht, um ihre Beziehung zu den GM-CFC des Knochenmarks unter normalen Bedingungen und ihre Beteiligung an der hämatopoetischen Regeneration nach verschiedenen Arten der Exposition gegenüber ionisierender Strahlung zu bewerten. Die GM-CFC können als reguläre Blutelemente definiert werden, die bei einzelnen Hunden charakteristische Konzentrationswerte im Bereich von 20 bis 300 Zellen pro ml aufweisen. Relativ gesehen liegt die Anzahl der GM-CFC im Vollblut normaler Hunde in der Größenordnung von 0,1 % der im Knochenmark vorhandenen GM-CFC. Ein kleiner Teil der GM-CFC-Population im Knochenmark, nämlich etwa 1 %, kann durch intravenöse Injektion von Dextransulfat (DS) innerhalb von drei Stunden in das periphere Blut mobilisiert werden. Diese Zellen zeichnen sich durch eine geringe Größe und eine niedrige S-Phasenfraktion aus, ähnlich den GM-CFC, die normalerweise im Blut vorhanden sind. Eine Ganzkörperbestrahlung mit Einzeldosen von 0,8 Gy und mehr verursachte ein charakteristisches Muster aufeinander folgender Veränderungen der GM-CFC-Konzentration im Blut, die mit der Erholung der GM-CFC-Population im Knochenmark zusammenhingen. Die GM-CFC-Konzentration im Blut sank in den ersten 15 Tagen extrem ab, stieg zwischen dem 17. und 35. Tag vorübergehend an und blieb über mehrere Wochen und Monate auf subnormalen Werten. Die Regeneration der GM-CFC-Population im Knochenmark, die durch DS ins Blut mobilisiert werden konnte, war ähnlich verzögert wie die Erholung der GM-CFC-Werte im Blut. Bei Hunden, die einer Dauerbestrahlung (0,019 Gy/Tag) ausgesetzt waren, die das blutbildende System dauerhaft schädigte, blieben die GM-CFC-Zahlen im Blut dauerhaft erniedrigt. Nach einer Teilkörperbestrahlung von Hunden mit einer myeloablativen Dosis (11,7 Gy), die in den vorderen Teil des Körpers verabreicht wurde, kam es zu sequenziellen Veränderungen der GM-CFC-Konzentration im Blut, die für diese Art der Exposition spezifisch sind. Das Muster der Veränderungen wurde durch direkte Strahlungseffekte, die kompensatorischen Reaktionen im geschützten Knochenmark und die Regenerationsvorgänge im bestrahlten Knochenmark bestimmt. Andererseits konnte gezeigt werden, dass die Wiederbesiedlung und die Wiederherstellung des hämopoetischen Gewebes durch die Aussaat von hämopoetischen Zellen (einschließlich GM-CFC) aus dem geschützten Knochenmark eingeleitet wird.

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