Organe aus dem Zelllabor

Zellen mit Potenzial

Grün fluoreszierende Knochenmarkstammzellen sammeln sich um eine wachsende Kollateralarterie - sie werden nicht in das Gefäß eingebaut. Bild vergrößern
Grün fluoreszierende Knochenmarkstammzellen sammeln sich um eine wachsende Kollateralarterie - sie werden nicht in das Gefäß eingebaut.

Neurophysiologen der Universität Köln ist es bei der Maus gelungen, Teile einer Herzinfarktnarbe durch gezielt differenzierte embryonale Stammzellen zu ersetzen. Sie konnten zeigen, dass sich die neuen Herzzellen tatsächlich funktionell an das bereits vorhandene Herzmuskelgewebe ankoppeln, sich in den Gewebeverband integrieren und nachweisbar einen Kraftzuwachs im kleinen Mäuseherz erreichen. I

m Gegensatz dazu verbesserten implantierte Myoblasten (noch nicht ausdifferenzierte Muskelzellen) in klinischen Untersuchungen zwar die Herzfunktion, aber die Patienten litten unter Herzrhythmusstörungen. Offensichtlich konnten die implantierten Zellen keine Verbindung zu den Nachbarzellen herstellen, um eine Impulsweiterleitung während des Herzschlags und damit eine koordinierte Kontraktion des Herzmuskels zu ermöglichen.

Die Gewinnung embryonaler Stammzellen ist ethisch umstritten, die Verfahren zur Herstellung adulter Stammzellen weitaus unbedenklicher. Doch die Frage, ob diese tatsächlich eine Alternative darstellen, lässt sich nach wie vor nicht beantworten – zu widersprüchlich sind die experimentellen Daten. Noch vor wenigen Jahren behaupteten einige Forscher, dass sich Knochenmarkszellen nach Transplantation in eine Vielzahl von Zelltypen differenzieren können (siehe BIOMAX, Ausgabe 10). Inzwischen werden Zweifel laut; nach jüngsten Untersuchungen differenzieren sich adulte Stammzellen aus dem Knochenmark im Herzen nicht zu Herzmuskelzellen, sondern lediglich in verschiedene Blutzell-Typen.

Am Max-Planck-Institut in Bad Nauheim haben sich die Wissenschaftler intensiv mit der Rolle der Knochenmarkstammzellen beim Wachstum von Blutgefäßen beschäftigt. Um sie im Gewebe aufspüren zu können, transplantierten die Forscher „grün leuchtende“ Knochenmarkstammzellen in die Versuchstiere und lösten künstlich die Bildung von Kollateralgefäßen aus. Das modifizierte Knochenmark entnahmen die Mediziner transgenen Mäusen, denen zuvor ein aus Quallen stammendes Gen für ein grün fluoreszierendes Protein übertragen wurde. Die Frage war, ob diese Stammzellen in die Kollateralgefäßwand eingebaut werden.

Unter dem Mikroskop durchsuchten die Forscher mehr als dreitausend Gewebeschnitte. Sie fanden nicht eine einzige grün leuchtende Gefäßwandzelle, die aus den im Blut zirkulierenden Stammzellen hervorgegangen wäre. Statt dessen entdeckten sie im näheren Umfeld der Kollateralgefäßwand vor allem Monozyten und T-Lymphozyten, die durch ihr grünes Leuchten das Knochenmark als Ursprung verrieten. Die Monozyten – so die Erkenntnis der Experten – stimulieren aber zumindest das Gefäßwachstum.

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