Alles über Stammzellen

Hier finden Sie eine Vielzahl an Informationen über die verschiedenen Arten von Stammzellen und ihre wichtigsten Eigenschaften

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Was sind Stammzellen?

Zellen sind die kleinste Einheit des menschlichen Körpers. Jedes menschliche Gewebe oder Organ besteht aus Millionen von spezialisierten Zellen, z. B. Muskelzellen, Nervenzellen, roten Blutkörperchen oder Hautzellen.

Stammzellen, sogenannte Vorläuferzellen, sind Zellen, die die Kapazität haben, die spezialisierten Zellen herzustellen, die das Gewebe und die Organe unseres Körpers bilden. Diese Spezialisierung erfolgt während des gesamten Lebens.

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Stammzellen haben einzigartige Eigenschaften:

  • Differenzierung: die Fähigkeit, verschiedene Arten von spezialisierten Zellen zu bilden.

  • Selbsterneuerung: die Möglichkeit, neue Stammzellen entstehen zu lassen.

  • Verbreitung: die Fähigkeit, sich unbegrenzt zu teilen.

Diese Eigenschaften der Stammzellen ermöglichen die Reparatur von beschädigtem Gewebe und den Ersatz der Zellen, die absterben. Deshalb sind sie so wichtig in der Behandlung von verschiedenen Krankheiten.

Wo befinden sich Stammzellen im menschlichen Körper:

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Nabelschnurstammzellen

Nabelschnurblut

• Die Stammzellen des Nabelschnurblutes ähneln den Stammzellen, die im Knochenmark vorhanden sind. Die sogenannten hämatopoetischen Stammzellen sind für die Entwicklung des Blut-und Immunsystems verantwortlich.

Es gibt mehr als 80 Krankheiten, die mit Nabelschnurblut behandelbar sind.
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Das Nabelschnurblut  wurde schon bei mehr als 80 Krankheiten verwendet. Die meisten Transplantationen dienten der Behandlung von Erkrankungen des Blut- und des Immunsystems, sowie der Behandlung von Stoffwechselkrankheiten.

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Nabelschnurgewebe

Das Nabelschnurgewebe beinhaltet eine zweite Art Stammzellen (mesenchymale Stammzellen), die über andere Eigenschaften verfügt. Während Nabelschnurblutstammzellen für das Blut-und Immunsystem verantwortlich sind, können sich die Stammzellen des Nabelschnurgewebes in Knorpel, Knochen, Muskel, und andere Gewebe differenzieren.

Die mesenchymalen Stammzellen werden derzeit im Bereich der regenerativen Medizin, d.h. in der Entwicklung von Organen und Geweben aus Stammzellen, untersucht. Die ersten Erfolge wurden bereits erreicht und sind sehr beeindruckend.

Darüber hinaus werden die Stammzellen des Nabelschnurgewebes als therapeutisch sehr wertvoll eingestuft, da sie die Immunantwort verringern können, wenn sie gemeinsam mit hämatopoetischen Stammzellen transplantiert werden. Dies könnte Komplikationen bei allogenen Transplantationen, bei denen Spender und Empfänger nicht dieselbe Person sind, verringern.

Die Stammzellen des Nabelschnurgewebes wurden bereits bei der Behandlung der akuten Graft-Versus-Host-Reaktion (GVHD) erfolgreich eingesetzt.
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Zwei Patienten mit GVHD haben Infusionen mesenchymaler Stammzellen empfangen, bei denen es hiernach deutliche Verbesserungen gab. Man konnte so feststellen, dass die Stammzellen bei der Behandlung von GVHD in diesen beiden Fällen wirksam war.

Weitere Informationen: (Englisch)

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Die gemeinsame Nutzung des Nabelschnurblutes und des Nabelschnurgewebes bei hämatopoetischen allogenen Transplantationen

Präklinische Studien zeigen einen ungefähr sechsmal höheren Erfolg der hämatopoetischen Transplantation, wenn man das mesenchymale Nabelschnurgewebe mit dem Nabelschnurblut gemeinsam transplantiert.*

Der Erfolg einer hämatopoetischen Transplantation basiert auf der Rekonstitution des Immunsystems des Patienten, vor allem durch die Erholung der Anzahl der Leukozyten (CD45+-Zellen) im peripheren Blut nach der Transplantation. Die Geschwindigkeit der immunologischen Rekonstitution, entscheidender Überlebensfaktor des Patienten, hängt von mehreren Faktoren ab, insbesondere der Anzahl der transplantierten Zellen, der Quelle der verwendeten Stammzellen und der Entstehung der Graft-Versus-Host-Reaktion (GVHD).

Die Inzidenz von GVHD ist bei der Verwendung von Nabelschnurblut im Vergleich zu Knochenmark geringer. Die immune Rekonstitution ist jedoch langsamer als bei der Verwendung von Knochenmark oder peripherem Blut (2). Die Verwendung von mesenchymalen Zellen des Nabelschnurgewebes kann den Prozess der Rekonstitution des Immunsystems des transplantierten Patienten beschleunigen (siehe Grafik) und somit die Wahrscheinlichkeit des Erfolgs der Transplantation erhöhen.

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(1) Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells: Adjuvants for Human Cell Transplantation. Friedman et al., Biology of Blood and Marrow transplantation 2007, 13: 1477-1486.

(2) Analysis of Immune Reconstitution in Children Undergoing Cord Blood Transplantation. Moretta et al., Experimental Hematology 2001, 29, 371-379.

Optimizing Engraftment Source and Dose of Stem Cells. Schmitz & Barrett. Seminars in Hematology 2002, Jan; 39(1):3-14.

*HINWEIS: Die Studien wurden bei Tiermodellen durchgeführt und die erzielten Ergebnisse können bei der klinischen Anwendung beim Menschen nicht 100 prozentig garantiert werden

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Was für eine rolle haben stammzellen bei der behandlung von krankheiten?

Blutkrebserkrankungen

Eine Transplantation des Nabelschnurblutes ist eine Behandlung, deren Ziel es ist, das kranke oder mangelhafte Knochenmark bei einem Patienten mit gesunden Stammzellen zu ersetzen, was dann zur Regeneration des Knochenmarks führt.

Die Transplantation geschieht, nachdem der Patient Chemo-und/oder Radiotherapie erhalten hat. Transplantation bezieht sich auf eine Infusion oder Transfusion der Nabelschnurblutzellen. Diese gesunden Zellen ersetzen die kranken Zellen und sind für die Bildung neuer, gesunder Zellen beim Empfänger verantwortlich.

Bei Krankheiten, die derzeit in klinischen Studien untersucht werden

Bei den meisten Krankheiten, die sich in der Studienphase befinden, ist noch nicht komplett verstanden, auf welchem Weg die Stammzellen zur Heilung beitragen. Einige Mechanismen wurden jedoch bereits beschrieben, die zur Besserung beitragen. Unter ihnen heben sich folgende hervor:

  • die Migration der Stammzellen an den Ort der Verletzung und die Förderung deren Reparatur;

  • die regulierende Wirkung auf die Aktivität des Immunsystems;

  • die erhöhte Freisetzung von Faktoren, die Entzündungen bekämpfen;

  • die Freisetzung von anderen Faktoren, die die Reparatur fördern.