Stammzellen - biologie.

« Moleküle aufnehmen und nach einer Implantation vom menschlichen Immunsystem angegriffen werden ( Nature Medicine, 2005); ein weiteres Risiko ist eine mögliche Kontamination mit dem im Mäusegenom ruhenden Erbmaterial von Retroviren.

Zudem besteht das Problem, dass Stammzellen älterer Linien zu genetischen Veränderungenneigen, wie sie für Krebszellen typisch sind ( Nature Genetics, 2005). In Großbritannien erteilte die für Stammzellenforschung zuständige Behörde Forschern 2007 die Genehmigung, die Eizellen von Rindern zu entkernen, stattdessenmenschliche Zellkerne einzufügen und die Zellen zur Teilung anzuregen.

Der Vorteil dieses Verfahrens mit so genannten cytoplasmatischen Hybrid-Embryonen bestehtdarin, dass keine menschlichen Eizellen verwendet werden müssen und die erzeugte Stammzellenlinie dennoch fast ausschließlich menschliche Erbanlagen aufweist (die inder tierischen Eizelle enthaltene DNA der Mitochondrien kann nicht ausgetauscht werden). 3 ADULTE STAMMZELLEN 3.1 Stammzellen der Blutbildung Ort der Blutbildung (Hämatopoese) ist das Knochenmark.

Alle Blutzellen, wie Erythrozyten, Leukozyten und Megakaryozyten ( siehe Thrombozyten), stammen von so genannten pluripotenten (zu vielseitiger Differenzierung fähigen) Stammzellen ab.

Bei deren Teilung (Mitose) entstehen unipotente (nur zu bestimmter Differenzierungfähige) Stammzellen.

Diese entwickeln sich bei ihrer Vermehrung nur noch zu einer bestimmten Zellart, z.

B.

zu Erythrozyten.

Diese Vorgänge werden durchWachstumsfaktoren reguliert.

So ist beispielsweise für die Entwicklung der Erythrozyten das in der Niere gebildete Erythropoietin notwendig.

Im Knochenmark Erwachsenerwurden jedoch auch Stammzellen gefunden, die zu denselben Differenzierungen fähig sind wie embryonale Stammzellen ( New Scientist, 2002). Bei der Leukämie, einer Krebserkrankung der Blut bildenden Organe, ist es oft notwendig, die Stammzellen des Knochenmarks durch Bestrahlung zu zerstören, um dann miteiner Knochenmarktransplantation gesunde Stammzellen zu übertragen.

Seit einiger Zeit ist es möglich, statt des Knochenmarks eines Spenders Stammzellen aus demNabelschnurblut Neugeborener zu übertragen.

Diese Methode hat gegenüber der Knochenmarktransplantation den Vorteil einer geringeren Abstoßung, einer besserenVerträglichkeit und einer größeren Verfügbarkeit. Stammzellentherapien durch Übertragung von Knochenmarkszellen wurden – mit widersprüchlichen Ergebnissen – auch bei Herzpatienten angewandt.

Früheren Studienzufolge nahm bei Infarktpatienten die Schlagkraft des Herzens nach der Behandlung zu, und Herzareale waren besser durchblutet; Angina-pectoris-Patienten hatten deutlichweniger Anfälle.

Nach einer 2005 veröffentlichten größeren belgischen Studie konnte jedoch durch den Einsatz von Knochenmarkszellen nach einem Herzinfarkt keineVerbesserung der Durchblutung oder Schlagkraft des Herzens erzielt werden. 3.2 Stammzellen anderer Gewebe Nervenzellen in einer ZellkulturDiese angefärbten Zellen wurden in einer Petrischale kultiviert; die fädigen Strukturen sind Fortsätze (Axone und Dendriten) vonNervenzellen.

Die Zellkerne der Nervenzellen (aber auch die anderer Zellen) sind blau dargestellt, Axone sind grün und Dendritenrötlich.

Die Zellkultur stammt von einem Teratokarzinom, einem Tumor, der durch die Entartung von Keimzellen entsteht.

DieStammzellen des Tumors entwickeln Nervenzellen oder andere Zelltypen.Francois Paquet-Durand/Photo Researchers, Inc. Aus Fettgewebe wurden Stammzellen gewonnen, die sich zu Knochen-, Knorpel- oder Muskelzellen differenzierten ( Tissue Engineering, 2001).

Neuronale Stammzellen können sich nicht nur zu Nervenzellen differenzieren, sondern auch völlig andere Zelltypen wie Muskel- und Blutzellen bilden ( Proceedings of the National Academy of Sciences, 2001).

Im Tierversuch gelang es, Hirnschäden durch bereits im Gehirn vorhandene neuronale Stammzellen zu reparieren, indem diese Zellen durch ein wachstumsförderndes Protein (TGF-a) angeregt wurden: Die Stammzellen vermehrten sich, wanderten an den Ort des Hirnschadens und entwickelten sich dort zuNervenzellen.

Stammzellen der Zahnwurzelhaut wurden isoliert und im Labor vermehrt; ungewiss ist allerdings, ob die Geweberegeneration auch im Kiefer eines Patienten,um einen durch Parodontitis geschädigten Zahnhalteapparat zu regenerieren, erfolgreich wäre ( Stem Cells and Development, 2007). Nachdem es 2006 gelungen war, Hautzellen von Mäusen in so genannte induzierte pluripotente Stammzellen zu verwandeln, Stammzellen also, die sich zu vielfältigenanderen Zelltypen differenzieren können, waren entsprechende Experimente 2007 auch mit Hautzellen des Menschen erfolgreich.

Für diese Versuche wurden jeweils mitHilfe von Viren, die als Transportvehikel dienten, bestimmte Gene in die Hautzellen eingefügt, wodurch sich diese in Stammzellen zurückverwandelten ( Cell, 2006, 2007; Science, 2007).

Aus Haut gewonnene Stammzellen könnten künftig statt embryonaler Stammzellen für die Erforschung therapeutischen Klonens verwendet werden, womit sich die mit embryonalen Stammzellen verbundenen ethischen Probleme umgehen ließen.

Der humanmedizinische Einsatz solcher Zellen erfordert jedoch eineWeiterentwicklung des bisherigen Verfahrens, insbesondere weil die dabei verwendeten Viren Krebs auslösen könnten und weil fremde Gene in die Zellen eingeschleustwerden. Verfasst von:Karl-Hans TaakeMicrosoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation.

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