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Medizin

Forscher entdecken neue Blutgefäße im Knochen

Mittwoch, 23. Januar 2019

/7activestudio, stock.adobe.com

Essen – Die langen Röhrenknochen enthalten Hunderte von kleinen Kapillaren, die das Knochenmark mit der äußeren Knochenhaut verbinden. Diese transkortikalen Gefäße (TCV), die jetzt ein Forscherteam bei Mäusen und Menschen entdeckt hat, sind ihrer Studie in Nature Metabolism (2019; doi: 10.1038/s42255-018-0016-5) zufolge für die Durchblutung des Knochenmarks von entscheidender Bedeutung, und sie könnten erklären, warum intraossäre Infusionen ebenso effektiv sind wie intravenöse Infusionen.

Es kommt in der Gegenwart selten vor, dass im menschlichen Körper neue Strukturen entdeckt werden. Im letzen Jahr überraschten Matthias Nahrendorf vom Massachusetts General Hospital in Boston und Mitarbeiter die Fachwelt mit der Beschreibung von kleinen Kanälchen, die die Schädelkalotte von außen nach innen durchqueren und offenbar den Zweck haben, bei Erkrankungen Immunzellen einen raschen Eintritt in das Gehirn zu ermöglichen. Die Entdeckung erklärt, warum nach Hirnverletzungen relativ schnell Abwehrzellen aus dem Knochenmark im Gehirn auftauchen.

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Jetzt hat ein Team um Matthias Gunzer von der Universität Duisburg-Essen ähnliche Kanäle auch in den langen Röhrenknochen entdeckt. Die Kapillaren verbinden das Knochenmark mit dem Periost und sie sind von großer Bedeutung für den Bluttransfer zwischen dem blutbildenden Gewebe und dem Kreislauf.

Das Mark der langen Röhrenknochen ist bekanntlich beim Menschen (und seinen Verwandten in der Tierwelt) der Geburtsort der Blutzellen. Bislang gingen die Anatomen davon aus, dass die neuen Blutzellen über die Venen in den Epiphysen in den Kreislauf gelangen, auch wenn die Kapazität dieser Blutgefäße begrenzt ist und der Weg eher umständlich ist, da die Blutzellen auf der ganzen Länge des Knochenmarks gebildet werden.

Die Wege, die die Essener Forscher jetzt zusammen mit Teams aus anderen deutschen Forschungsinstituten entdeckt haben, sind direkter. Sie führen auf dem kürzesten Weg von der Knochenhöhle zur Oberfläche. Dort münden sie in der gut durchbluteten Knochenhaut, dem Periost.

Die Forscher haben die kleinen Kanäle zuerst bei Mäusen entdeckt. Auf Knochen­schnitten sind sie als 10 bis 20 µm kleine Öffnungen zu erkennen. Dass sie tatsächlich den gesamten Knochen durchdringen, konnten die Forscher mit einem Verfahren zeigen, dass die Knochenmasse durchsichtig macht, ohne das Knochenmark zu schädigen. Wie bei den kleinen Kanälchen, die Nahrendorf in der Schädelkalotte entdeckt hat, sind auch die TCV (für „trans-cortical vessels“) in beide Richtungen durchlässig. Es gibt unter ihnen arterielle TCV, die Blut in den Knochen leiten, und venöse TCV, die wahrscheinlich ein wichtiger Ausgang der Knochenmarkzellen in den Kreislauf sind. Bei den Mäusen erfolgt laut den Experimenten 80 % der arteriellen Durchblutung und 59 % der venösen Durchblutung durch die TCV.

Die Forscher wollen die TCV auch beim lebenden Menschen nachgewiesen haben. Bei einem 9-jährigen Jungen, dessen Wadenbein entfernt werden musste, kam es nach der Eröffnung des Periosts zu punktförmigen Blutungen aus der Oberfläche des Knochens. Auch die Blutungen, die bei Gelenkersatzoperationen nach dem Durchtrennen des Knochens beobachtet werden, kommen laut Gunzer durch den Austritt von Blut aus den TCV zustande.

Die Publikation enthält hierzu intraoperative Fotos von einem 17-jährigen Patienten, bei dem nach einer verheilten Femurfraktur eine Stellungskorrektur erforderlich wurde. Schließlich zeigen die Forscher Aufnahmen vom Unterschenkel eines 47-Jährigen, die mit einem leistungsstarken Magnetresonanztomografen (7-Tesla) durchgeführt wurden. Dort sind einzelne Knochenkanäle und ihre Öffnung zum Periost hin zu erkennen.

Die TCV erklären nach Ansicht von Gunzer auch die Wirkung von intraossären Infusionen. Sie werden manchmal bei Traumapatienten durchgeführt, wenn ein venöser Zugang nicht gelingt. Die Infusionsflüssigkeit wird über eine Kanüle in das Knochenmark geleitet, von wo sie in den Kreislauf gelangt. Dass die Flüssigkeitszufuhr ebenso schnell möglich ist wie bei einer intravenösen Infusion, erklärt der Forscher durch die TCV. Sie würden den Knochen zu einer Art „Sieb“ machen, durch die Flüssigkeit vom Mark ins Periost abfließe. © rme/aerzteblatt.de

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Avatar #102045
ullrichkatz
am Freitag, 25. Januar 2019, 09:23

Könnte der Mechanismus bei der Wundheilung durch Kompression auch wirken?

Immer wieder können wir beobachten, das allein durch Anlegen von sehr festen, mehrlagigen Kompressionsverbänden am Unterschenkel oft auch komplizierte Wunden heilen, die es zuvor-ohne Kompression- nicht taten.
Auch das gefürchtete Pyoderma gangraenosum , jedoch praktisch immer die " venösen Ulcera" ! Die Wundauflage war immer von untergeordneter Bedeutung. Durch die feste Kompression könnte ja nun erklärbar werden, dass die Durchblutung, und der Abtransport von " Schlacken" über dieses Knochen-Blutsystem verbessert würde?
Ullrich Katz
Ltd.Arzt Wundzentrum der AOK Nordost am Zentrum für Gesundheit
Berlin
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