Könnten knochenähnliche Blutpartikel zur Verstopfung der Arterien beitragen?
Wissenschaftler haben entdeckt, dass das im Körper zirkulierende Blut knochenähnliche Partikel enthält. Sie fanden die Partikel in Blutproben von gesunden Menschen und Ratten.
Sie legen nahe, dass die knochenähnlichen Partikel ein Hinweis auf eine Ossifikation in Knochenmarkgefäßen sein könnten.
Das Team schlägt außerdem vor, dass die Partikel zu Erkrankungen wie Arteriosklerose beitragen können, bei denen sich Plaques oder Ablagerungen von Fetten und anderen Substanzen in den Arterien ansammeln.
Ein kürzlich veröffentlichter Artikel in der Zeitschrift Mikrozirkulation gibt einen detaillierten Bericht über die Studie.
Obwohl die meisten knochenähnlichen Partikel sehr klein waren, war ein erheblicher Anteil groß genug, um „kleine Blutgefäße im gesamten Gefäßbaum zu blockieren“, schreiben die Autoren.
Die Studie folgt früheren Forschungen, die einen Prozess im Knochenmark aufgedeckt haben, bei dem sich Blutgefäße „mit zunehmendem Alter progressiv und theoretisch in Knochengewebe umwandeln“.
Dieses Ergebnis war die Arbeit von Rhonda D. Prisby, Ph.D., einer außerordentlichen Professorin für Kinesiologie an der Universität von Texas in Arlington, die auch die Haupt- und entsprechende Autorin der neuen Studie ist.
Knochenartige Partikel und Gefäßverkalkung
Prisby fragte sich, ob die Ossifikationsprozesse in Knochenmarkblutgefäßen zu knochenähnlichen Partikeln führen könnten, die in den Blutkreislauf gelangen können.
"Indem ich scheinbar nicht verwandte Bilder untersuchte und deren Details miteinander verband", sagt Prisby, "konnte ich das Vorhandensein knochenartiger Partikel im Blut feststellen."
Für die neue Untersuchung verwendeten sie und ihre Kollegen daher die Ultrahochmikroskopie, um verknöcherte Knochenmarkblutgefäße genauer zu untersuchen.
Sie versuchten auch, das Vorhandensein von [knochenähnlichen Partikeln] in peripheren Vollblutproben von Menschen und Ratten zu bestätigen, zu charakterisieren und zu quantifizieren.
Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind weltweit die häufigste Todesursache und waren laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) 2016 für rund 31% aller Todesfälle weltweit verantwortlich.
Die WHO schätzt auch, dass 2016 17,9 Millionen Menschen an Herz-Kreislauf-Erkrankungen starben, die meisten von ihnen an Herzinfarkt und Schlaganfall.
Die Gefäßverkalkung ist ein komplexer und dynamischer Prozess, der mehrere Mechanismen umfasst und Kalzium in den Wänden der Blutgefäße ablagert.
Der Prozess härtet die Gefäße, verringert ihre Elastizität und erhöht das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Todesfällen aufgrund solcher Erkrankungen.
Untersuchung des Prozesses der Gefäßverkalkung
In ihrer Studienarbeit erklären Prisby und Kollegen, dass die Prozesse der Gefäßverkalkung unklar sind. Wissenschaftler vermuten jedoch, dass an den Prozessen verschiedene Zelltypen in der Gefäßwand und dem sie umgebenden Gewebe beteiligt sind.
Die Autoren geben ein Beispiel mit glatten Muskelzellen. Diese Zellen in der Gefäßwand können von einem kontraktilen Typ zu einem knochenerzeugenden Typ und von dort zu einer Form übergehen, die „nicht kontraktil, wandernd und proliferativ“ ist.
Dieses und andere Beispiele legen nahe, dass die Gefäßverkalkung in Blutgefäßen beginnen kann.
Angesichts der Tatsache, dass auch Knochenmarkgefäße verkalkt werden, aber der größte Teil der Forschungsliteratur zur Gefäßverkalkung beschreibt, was außerhalb des Skeletts auftritt, beschloss das Team, weitere Untersuchungen durchzuführen.
Der Zweck der neuen Studie war es, die Merkmale von Knochenmarkblutgefäßen zu beschreiben, die knochenartig geworden waren, und zu bestätigen, was das Team vermutete - dass der Blutkreislauf wahrscheinlich als Folge knochenähnliche Partikel enthält.
Die Forscher verwendeten fortschrittliche Mikroskopietechniken, um menschliche Knochenmarkblutgefäße zu untersuchen. Diese Methoden ergaben zwei Arten von knochenähnlichen Gefäßen: "Übergang" und "verknöchert".
Sie beobachteten, wie in Übergangsgefäßen knochenähnliche Partikel an ihren Oberflächen hafteten, was theoretisch bedeutete, dass die Partikel „Zugang zum Blut erhalten und im Blut zirkulieren konnten“.
‘Scharfe Spitzen und Kanten’
Die Forscher untersuchten nicht nur menschliche Knochenmarkgefäße, sondern auch Blutproben von jüngeren und älteren gesunden Freiwilligen und Ratten.
Sie fanden knochenähnliche Partikel in Proben beider Arten. Bei keiner der beiden Arten schien das Alter den Prozentsatz der knochenähnlichen Partikel zu beeinflussen.
Obwohl die meisten knochenartigen Partikel einen Durchmesser von nicht mehr als 15 Mikrometern hatten, waren einige größer und „ausreichend groß, um als Embolie zu dienen“.
Prisby schlägt vor, dass Wissenschaftler die mögliche Rolle knochenähnlicher Partikel berücksichtigen sollten, wenn sie die Prozesse der Gefäßverkalkung, des Herzinfarkts und des Schlaganfalls untersuchen.
„Einige der verknöcherten Partikel haben scharfe Spitzen und Kanten, die die Auskleidung der Blutgefäße beschädigen können. Dieser Schaden könnte Ereignisse auslösen, die zu Arteriosklerose führen […] und den Blutfluss im Laufe der Zeit einschränken können. “
Rhonda D. Prisby, Ph.D.
