Was ist ein anderer Name für somatische Stammzellen und was tun sie?

Der komplexe menschliche Körper besteht aus somatischen (Körper-)Zellen und Fortpflanzungszellen (Gameten). Alle Zellen des menschlichen Körpers stammen aus einer einzigen befruchteten Eizelle, der sogenannten Zygote. Die Zygote teilt sich dann in eine Blastozyste, die aus embryonalen Stammzellen besteht, die zu mehr als 200 spezialisierte Zelltypen, laut der Internationale Gesellschaft für Stammzellforschung.

Somatische Stammzellen – auch adulte Stammzellen genannt – bilden sich während der fetalen Entwicklung und bleiben während der gesamten Lebensspanne erhalten, um die Zellreparatur zu unterstützen.

Andere Namen für Stammzellen genauer sind je nach Typologie der Zelle embryonale Stammzellen, adulte Stammzellen oder induzierte pluripotente Stammzellen. Stammzellen haben die Fähigkeit, sich in viele andere Zelltypen zu verwandeln, was für Forscher auf dem Gebiet der regenerativen Medizin von großem Interesse ist.

Stammzellen haben besondere Eigenschaften, die sie von gewöhnlichen, gewöhnlichen Zellen wie Nervenzellen, Knochenzellen und Blutzellen unterscheiden:

• Stammzellen können duplizieren sich um ein Vielfaches oder spezialisieren sich je nach Bedarf im Gewebe.
  
• Stammzellen unterscheiden in spezialisierte Zellen mit bestimmten Jobs.
  
• Stammzellen können sich auf viele spezialisieren verschiedene Größen und Formen von Zellen.
  

Menschliche embryonale Stammzellen werden aus einer sich entwickelnden Eizelle im Blastozystenstadium, etwa fünf Tage nach der Befruchtung, gewonnen. Embryonale Stammzellen sind undifferenziert und können sich unbegrenzt teilen oder im Labor in spezialisierte Zellen differenzieren.

Embryonische Stammzellen haben das Potenzial, genetisch oder chemisch so programmiert zu werden, dass sie Organe und Haut für Transplantationen und Transplantate wachsen lassen.

Embryonale Stammzellen differenzieren sich während der fetalen Entwicklung schnell zu somatischen Stammzellen. Kleine Mengen somatischer Stammzellen verbleiben auf unbestimmte Zeit im Körper, verändern sich aber im Laufe des Lebens.

Somatische Stammzellen helfen dem Körper, innere Reparaturen durchzuführen und zu regulieren Homöostase. Vorläuferzellen sind ein Zwischenschritt zwischen einer sich teilenden Stammzelle und einer spezialisierteren Zelle.

Im Gegensatz zu vielseitigen embryonalen Stammzellen haben somatische Stammzellen eine begrenzte Differenzierungsfähigkeit. Aktuelle Studien legen nahe, dass sich adulte Stammzellen nur zu Zellen für den jeweiligen Gewebetyp differenzieren, in dem sie sich befinden.

So können sich beispielsweise somatische Stammzellen im Muskelgewebe in verschiedene Muskelzelltypen differenzieren, aber keine Nervenzellen entstehen lassen. Es laufen jedoch Untersuchungen, die diese Annahme auf den Kopf stellen könnten, so die Medizinisches Zentrum der Universität von Nebraska.

Somatische (erwachsene) Stammzellen können unbegrenzt weitere Tochterzellen produzieren oder sich auf bestimmte Zelltypen wie rote und weiße Blutkörperchen spezialisieren. Adulte Stammzellen sind in der Lage, sich auch nach Phasen der Inaktivität selbst zu erneuern, wenn eine Reparatur oder ein Austausch von Zellen erforderlich ist.

So werden beispielsweise somatische Stammzellen im Herzen und in der Bauchspeicheldrüse unter bestimmten Bedingungen aktiv, wenn Reparaturarbeiten angezeigt sind. Aber im Darm und Knochenmark, Stammzellen sind ständig dabei, sich selbst zu erneuern.

Hämatopoetische Stammzellen (HSCs) sind blutbildende Zellen, die im Knochenmark und im zirkulierenden Blut vorkommen. Unreife Zellen können zu roten Blutkörperchen, Blutplättchen und weißen Blutkörperchen werden. Transplantierte HSC-Zellen in Knochenmark von passenden Spendern haben unzähligen Patienten geholfen, bei denen Blutkrankheiten und Krebs wie Leukämie diagnostiziert wurden.

Die autologe Transplantation eigener HSCs des Patienten ist ein weiteres gängiges therapeutisches Verfahren, das den Patienten durch die Verringerung des Risikos einer Transplantatabstoßung zugute kam.

Quellen für humane mesenchymale Stammzellen (hMSCs) umfassen Stütz- und Bindegewebe um Körperorgane. Diese Stammzellen differenzieren sich in mesodermale Zellen wie Knorpel, Knochenzellen, Muskelzellen und Fettzellen.

Stammzellforschung zur Verwendung von hMSCs könnte zu einer verbesserten Behandlung von Knochenbrüchen und Knorpelverletzungen führen.

Neurale Stammzellen (NSCs) erzeugen Neuronen und Gliazellen. NSCs kommen im Gehirn vor und zentrales Nervensystem.

Vielversprechende klinische Studien laufen, um die NCS-Stammzelltherapie als Behandlung von Rückenmarksverletzungen, Schlaganfall und amyotropher Lateralsklerose (ALS) zu untersuchen.

Epithelstammzellen kommen in Haut-, Lungen- und Darmepithelschichten vor. Diese Stammzellen erneuern sich ständig und reagieren auf Verletzungen oder Schäden an Zellen.

Medizinische Anwendungen der epithelialen Stammzellforschung umfassen beispielsweise die Herstellung von Hauttransplantaten, um Unfall- und Verbrennungsopfern zu helfen.

Im Jahr 2007 entdeckten Forscher, wie man adulte Stammzellen genetisch so umprogrammieren kann, dass sie sich eher wie embryonale Stammzellen verhalten. Diese gentechnisch veränderten Zellen, die als induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) bekannt sind, können in Laborkulturen auf bestimmte Weise gesteuert werden.

Beispielsweise kann eine somatische Zelle wie eine Hautzelle stimuliert werden, um einen völlig anderen Zelltyp hervorzubringen. Das Gebiet ist noch sehr neu, und über die Mechanismen des Prozesses ist noch viel unbekannt.

Stammzellen werden nach ihrer Fähigkeit klassifiziert, spezialisiertere Zelltypen hervorzubringen. Embryonale Stammzellen sind aufgrund ihres unverfälschten Zustands und ihrer hohen Differenzierungsfähigkeit in der Forschung von Vorteil. Die einzellige Zygote wird als totipotent bezeichnet, weil sie zusammen mit Plazentazellen und Gewebe einen lebenden Gesamtorganismus bilden kann.

Embryonale Stammzellen werden als pluripotent klassifiziert; sie bilden Körperzellen, aber keine Plazentazellen. Nabelschnurblutzellen und adulte Stammzellen sind multipotent. Ihre Fähigkeit, sich auf verschiedene Typen zu spezialisieren, ist eingeschränkter als bei embryonalen Stammzellen.

Das Interesse an der Stammzellforschung wird von dem Wunsch getrieben, neue Wege zur Reparatur beschädigter Zellen in Hautgewebe und inneren Organen zu finden, die für das Überleben entscheidend sind.

Im Jahr 1981 isolierten wissenschaftliche Forscher erstmals embryonale Stammzellen aus Mäuseembryonen Nationales Gesundheitsinstitut. Bis 1998 lernten Wissenschaftler, wie man menschliche Stammzellen aus menschlichen Eizellen gewinnt, die in vitro in Fruchtbarkeitskliniken erzeugt wurden, die nicht mehr benötigt wurden und für die Forschung gespendet wurden. Stammzelllinien werden gezüchtet und zwischen Wissenschaftlern geteilt.

1948 wurden erstmals somatische Stammzellen zur Herstellung von Blutzellen verwendet. 1968 wurden adulte Knochenmarkszellen für Stammzelltransplantationen verwendet. Seitdem werden Stammzelltherapien zur erfolgreichen Behandlung vieler Arten von Bluterkrankungen eingesetzt. Endlose therapeutische Möglichkeiten mit Stammzellen sind möglich, aber viele sind noch relativ ungetestet auf Sicherheit und Wirksamkeit.

Wissenschaftler verwenden induzierte pluripotente Stammzelllinien, um normale und abnormale Zellteilungen, einschließlich Krebs und Tumorbildung, zu untersuchen. Ein tieferes Verständnis der Entstehung von Krankheiten könnte zu wirksameren Präventionsmaßnahmen und Behandlungen führen.

Gewebe, das im Labor aus Stammzellen gewonnen wird, kann beim Testen neuer Medikamente helfen und Tierversuche reduzieren. Tausenden von Menschen, die an blutbedingten Krankheiten wie Leukämie und Anämie leiden, wurde durch Stammzelltherapien geholfen.

Die Stammzellforschung ist ein schnell voranschreitendes Feld, auf dem bald neue Durchbrüche erwartet werden. Da Stammzellen in so vielen Teilen des Körpers vorkommen, können sie der Schlüssel zur Ermittlung der Ursache verschiedener Krankheiten sein.

Hämatopoetische Stammzelltherapien wie Knochenmarktransplantationen sind weit verbreitet. Einige Arten von Hauttransplantationen und Stammzellbehandlungen von Hornhautverletzungen werden auch von der medizinischen Fachwelt akzeptiert.

Die Öffentlichkeit sollte sich vor übertriebenen Behauptungen und Fehlinformationen über Stammzelltherapien hüten, so die Internationale Gesellschaft für Stammzellforschung. Patienten mit schweren Erkrankungen können besonders anfällig für Kliniken sein, die vorgeben, sofortige Heilungen anzubieten.

Das U.S. Food and Drug Administrations Website warnt Verbraucher, dass sie ihre Gesundheit gefährden, indem sie Kliniken vertrauen, die Behandlungen anbieten, die nicht von der FDA zugelassen sind. Bisher sind nur bestimmte Produkte, die mit den blutbildenden Stammzellen des Nabelschnurbluts hergestellt werden, von der FDA für bestimmte Behandlungen zugelassen.