Das WIN-Kolleg | 347

durch hormonelle Signale bei einem Mangel an reifen Blutzellen. Die erste Hypo-
these unterstellt, dass bei Proliferationsdruck lediglich die Zellteilungsrate zunimmt,
während die zweite Hypothese davon ausgeht, dass das Verhältnis von Selbsterneue-
rung und Differenzierung reguliert wird. Eine numerische Simulation und mathe-
matische Analyse der entsprechenden Modelle (eines für jede Hypothese) zeigen,
dass eine Regulation des Selbsterneuerungsverhaltens eine schnellere Rekonstitution
ermöglicht (Abb. 3)16.
Basierend auf klinischen Daten von Patienten mit multiplem Myelom nach
Hochdosis-Chemotherapie und Knochenmarkstransplantation wurden die ent-
wickelten Modelle kalibriert. Die Modelle sind in der Lage, die klinischen Daten
sowie deren interindividuelle Heterogenität zu beschreiben, ferner bieten sie
Erklärungsmöglichkeiten für widersprüchliche Ergebnisse aus Tierexperimenten.
Eine praktische Anwendung besteht in der Untersuchung der Rekonstitutionszeit in
Abhängigkeit von der Anzahl der transplantierten Stammzellen. Die Ergebnisse
unterstützen die Beobachtung, dass eine exzessive Steigerung der HSC-Zahl keinen
therapeutischen Nutzen hat17.
Eine Anpassung der entwickelten Modelle erlaubte die Untersuchung des Ein-
flusses von replikativer Seneszenz auf die lebenslange Aufrechterhaltung der Blutzell-
bildung1'-. Molekulare Studien an hämatopoetischen Vorläufer- und mesenchymalen
Stammzellen zeigten einen Zusammenhang zwischen der replikativen Seneszenz
mesenchymaler Stammzellen und einer kontinuierlichen Veränderung des Differen-
zierungspotentials sowie des mRNA- und miRNA-Expressionsprofils 10. Ergän-
zend zu diesen experimentellen Studien untersuchten wir mögliche Einflüsse des
Alterungsprozesses, insbesondere der replikativen Seneszenz auf die Stammzelldyna-
mik. Unsere Ergebnisse zeigen die Vereinbarkeit einer lebenslangen Hämatopoese
mit einer Beschränkung auf 50 Zellteilungen sowie mögliche Veränderungen des
Verhältnisses von Stamm- und Vorläuferzellen.
Referenzen
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