Adulte Stammzellen

Definition: Was sind adulte Stammzellen?

Per Definition werden alle Stammzellen im menschlichen Körper werden ab der Geburt als adulte Stammzellen bezeichnet. Sie sind in der Lage, sich in festgelegte Gewebe und Zelltypen auszudifferenzieren. Daher gibt es unterschiedliche Arten von Stammzellen. Ihnen allen gemein ist jedoch, dass sie dem Körper helfen, sich zu regenerieren, also beständig zu erneuern. Täglich werden aus Stammzellen Milliarden neue Körperzellen. Ohne adulte Stammzellen würde also kein Mensch lange überleben.

Im Unterschied zu den embryonalen Stammzellen sind adulte Stammzellen nicht mehr pluripotent. Sie sind aber immerhin noch multipotent. Im Laufe des Lebens nimmt die Teilungsfähigkeit der Stammzellen jedoch ab. Das führt zwangsläufig zum Alterungsprozess, da Reparaturprozesse nicht mehr angestoßen werden können. Gefährlich wird es, wenn sich auch in den adulten Stammzellen Erbgutschäden manifestieren. Experten sehen in mutierten Stammzellen eine Ursache für die Entstehung von Krebs.

 

Eine häufig genutzte Stammzellquelle: Adulte Stammzellen aus dem Knochenmark

Adulte Stammzellen lassen sich im Laufe des Lebens aus verschiedenen Stammzellquellen gewinnen –  teilweise allerdings nur sehr aufwändig. Um beispielsweise an Herz- oder Leberstammzellen zu gelangen, müsste dieses Gewebe in großer Menge entnommen werden, um daraus die begehrten Stammzellen zu isolieren. Dies ist in den meisten Fällen jedoch nicht möglich.

Zur Behandlung vieler Erkrankungen wie Blutbildungsstörungen oder Immundefekten werden vor allem hämatopoetische Stammzellen benötigt. Sie lassen sich vergleichsweise einfach gewinnen, denn sie kommen vermehrt im Knochenmark vor. Allerdings finden sich dort in geringerem Umfang auch andere Stammzelltypen wie die mesenchymalen Stammzellen. Die Punktion des Knochenmarks ist daher eine Möglichkeit der Stammzellenentnahme. Es handelt sich hierbei allerdings um einen operativen Eingriff unter Narkose. Das Verfahren wird daher immer öfter durch das weniger invasive Verfahren der sogenannten Stammzellapherese abgelöst. Hier muss der Stammzellenspender zunächst einige Tage lang ein Medikament einnehmen, um die Stammzellen zur Migration aus dem Knochenmark in den Blutstrom anzuregen. Dann lassen sich die adulten Stammzellen aus dem Blut herausfiltern. Man kann sich das so ähnlich vorstellen wie eine Blutspende, bei der ein bestimmter Teil – beispielsweise das Blutplasma – gewonnen wird.

 

Weitere Stammzellquellen: Wie können adulte Stammzellen noch vorkommen?

Adulte Stammzellen können auch unter örtlicher Betäubung aus der Haut gewonnen werden. Dieses Verfahren wird meist zur Erzeugung von induzierten, pluripotenten Stammzellen (IPS-Zellen) genutzt. Dabei werden adulte Stammzellen so reprogrammiert, dass sie in vielen Eigenschaften embryonalen Stammzellen ähneln. Aus ihnen lassen sich dann im Labor viele Gewebe züchten und an ihnen beispielsweise Medikamente testen. Gerade in der Forschung an degenerativen Krankheiten wie Alzheimer, Demenz oder Parkinson wird diesem Ansatz ein großes Potenzial zugeschrieben, um die Entstehung der Krankheit besser erklären zu können. Bislang konnten Wissenschaftler den Patienten nicht einfach per Biopsie kranke Gehirnzellen entnehmen. Die entnommenen Hautzellen lassen sich über die IPS-Zellen jedoch in Nervenzellen umformen und können für Grundlagenforschungen wie zum Beispiel für die Untersuchung der von der Krankheit unterbrochenen, korrekten Signalwege genutzt werden.

Doch es rücken zunehmend weitere Stammzellquellen in den Fokus der Öffentlichkeit. So ist das Interesse an sich im Fettgewebe befindenden, adulten Stammzellen groß. Den Stammzellen aus der Nabelschnur und dem Nabelschnurblut wird von Experten ein besonders großes Potenzial in der medizinischen Therapie nachgesagt, denn dabei handelt es sich um die jüngsten und vitalsten, adulten Stammzellen überhaupt. Ihre ganz besonderen Eigenschaften lassen sich bewahren, wenn diese Stammzellen direkt nach der Geburt in den Kälteschlaf geschickt werden. Dort altern sie nicht und stehen ein Leben lang für eine Stammzellentherapie zur Verfügung.

 

Medizin von heute: Adulte Stammzellen im therapeutischen Einsatz

Der Einsatz adulter Stammzellen erfolgt seit mehreren Jahrzehnte in der Krebstherapie – mit guten Erfolgen. Hier werden meist zur Behandlung von Leukämie und/oder um die Folgen einer schweren Chemotherapie mit anschließender Bestrahlung zu mindern, hämatopoetische Stammzellen genutzt. Sie sollen dann die Blutbildung anregen, damit der geschwächte Körper sich besser regenerieren kann und sich schneller die alte Lebensqualität wieder einstellt.

Spezialisten unterscheiden bei der Stammzelltransplantation grundsätzlich zwei Formen: Bei der autologen Transplantation erfolgt vor der Chemotherapie die Entnahme von gesunden, blutbildenden Stammzellen des Patienten. Nach der Chemotherapie bekommt der Patient die eigenen Stammzellen retransplantiert. Bei der autologen Stammzelltransplantation sind also Spender und Empfänger gleich. Davon zu unterscheiden ist die allogene Transplantation. Hier sind Spender und Empfänger verschieden. Grundvoraussetzung für die allogene Stammzellentransplantation ist jedoch, dass sich die individuellen Gewebemerkmale von Spender und Empfänger sehr stark ähneln, sodass es nicht zu Abstoßungsreaktionen kommt. Die Option der allogenen Transplantation kommt vor allem bei der Leukämiebehandlung zum Einsatz kommt, da die Mediziner bei dieser Krankheit davon ausgehen, dass die eigenen Stammzellen des Patienten bereits den Defekt, der zur Krankheit führt, in sich tragen. Das Rückfallrisiko wäre dann zu groß.

Etabliert haben sich adulte Stammzellen auch bei der Versorgung von Brandverletzungen. Hier werden in einer kleinen Biopsie Stammzellen aus der Haut entnommen. Sie sind sehr robust und lassen sich gut außerhalb des Körpers vermehren. Sie kommen vor allem bei großflächigen Verbrennungen zum Einsatz, wenn die vorhandene, unverletzte Haut selbst nicht ausreicht, um die verbrannten Hautpartien abzudecken.

 

Vorteile der adulten Stammzellen gegenüber anderen Stammzellenarten

Die Therapie mit hämatopoetischen, adulten Stammzellen ist heute in der modernen Medizin fest etabliert. Mediziner und Wissenschaftler schöpfen hier aus einem reichhaltigen Erfahrungsschatz, der schon oft zu Heilerfolgen führte. Der Grund dafür: Noch bevor sich die Experten den embryonalen oder mesenchymalen Stammzellen widmeten, untersuchten sie diesen Stammzelltyp besonders genau und erkannten das große Potenzial der hämatopoetischen, adulten Stammzellen.

Gegenüber den embryonalen Stammzellen bringen die adulten Stammzellen einen ganz entscheidenden Vorteil mit: Ihre Gewinnung ist weder mit ethischen, noch mit rechtlichen Problemen verbunden. Sie bilden somit eine ideale Basis für Forschungen, denn sie lassen sich zügig gewinnen und im Labor weiter kultivieren. Bei Nutzung der eigenen Stammzellen des Patienten tendiert das Risiko einer Abstoßung – wie bereits angesprochen, eine gefürchtete Komplikation bei allogenen Transplantationen – fast gegen null. Adulte Stammzellen sind außerdem bei weitem nicht so teilungsfreudig wie embryonale Stammzellen. Hier stellt das daraus resultierende Krebsrisiko ein großes Problem dar, denn die embryonalen Stammzellen könnten im Körper auf Wanderschaft gehen und an beliebigen Stellen zu Tumoren führen. In aufwändigen Studien und Tests müssen Stammzellenforscher bei der Arbeit mit embryonalen Stammzellen daher nachweisen, dass ihr gewählter Ansatz in dieser Hinsicht sicher ist.

Neben den hämatopoetischen, adulten Stammzellen ruhen mittlerweile große Hoffnungen auch auf  der zweiten Gruppe: den mesenchymalen, adulten Stammzellen. Sie sind nicht für die Blutbildung zuständig. Sie können sich aber beispielsweise zu Muskelgewebe wie Herzzellen, aber auch zu Knorpel- und Knochengewebe ausdifferenzieren. Das Potenzial dieser Stammzellen wird derzeit ausführlich in Tierversuchen erforscht. Es gibt aber bereits erste klinische Studien mit positiven Ergebnissen. Die Forscher sind sich sicher, dass die Stammzellen in der Zukunft bei der Therapie von Volkskrankheiten wie Diabetes oder COPD eine wichtige Rolle spielen werden. Mit Hilfe der mesenchymalen Stammzellen ließen sich die Folgen von Schlaganfällen und Herzinfarkt lindern bzw. reparieren. Selbst für die ALS- und Alzheimerforschung sind die mesenchymalen, adulten Stammzellen äußerst interessant.

 

» Mehr zu den Vorteilen und Nachteilen der adulten Stammzellen erfahren Sie hier.