21. Juli 2004
La Jolla, Kalifornien – Erwachsene Stammzellen im Gehirn können ihr Schicksal ändern und zu Blutgefäßzellen anstelle von Nervenzellen werden, wie eine Studie des Salk Institute herausgefunden hat.
Die in der Nature-Ausgabe vom 15. Juli veröffentlichte Studie bekräftigte die Möglichkeit, dass adulte Stammzellen die Fähigkeit behalten, ihr Schicksal zu ändern und sich in andere Zelltypen umzuwandeln. Das Konzept einer solchen „Plastizität“ von Stammzellen wurde kürzlich durch Studien in Frage gestellt, die zeigten, dass Stammzellen lediglich mit umgebenden Zellen verschmelzen, um neue Eigenschaften anzunehmen.
Fred H. Gage, der Vi und John Adler-Lehrstuhl für Forschung zu altersbedingten neurodegenerativen Erkrankungen, und seine Kollegen inkubierten neurale Stammzellen von Mäusen mit menschlichen Endothelzellen, die die Auskleidung von Blutgefäßen bilden. Innerhalb von fünf Tagen zeigten sechs Prozent der Stammzellen die biochemischen und strukturellen Eigenschaften von Endothelzellen. Die neuen Zellen hatten nur einen Kern und enthielten nur Mauschromosomen, was darauf hindeutet, dass sie tatsächlich ihren Charakter verändert hatten und nicht einfach mit den umgebenden Endothelzellen fusionierten.
„Dies deutet darauf hin, dass neuronale Stammzellen ein breiteres Entwicklungspotenzial oder eine größere Plastizität haben als bisher angenommen“, sagte Gage.
Das Salk-Team bestätigte seine Ergebnisse in einem Versuchsaufbau, der dem wirklichen Leben näher kam, indem es erwachsene neurale Stammzellen in die Gehirne embryonaler Mäuse transplantierte. Innerhalb von zwei Tagen begannen etwa zwei Prozent der Stammzellen, sich in Endothelzellen umzuwandeln.
Die Ergebnisse von Salk haben auch dramatische Auswirkungen auf die Angiogenese, den lebensspendenden Reparaturprozess, bei dem Endothelzellen aus der Blutgefäßwand wandern, um neue Netzwerke von Blutgefäßen in sauerstoffarmen Geweben zu bilden. Obwohl die Aussicht noch in weiter Ferne liegt, könnte sich das Verständnis der Angiogenese als wertvoll für die Herstellung erfolgreicher transplantierter Zellen und möglicherweise Organe erweisen.
„Unsere Arbeit lässt vermuten, dass Angiogenese nicht ausschließlich für die Bildung neuer Endothelzellen bei Erwachsenen verantwortlich ist, sondern dass Stammzellen im Gehirn zusammen mit der Angiogenese neue Endothelzellen bilden“, sagte Andrew Wurmser, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter bei Gage . „Ebenso spannend ist die Aussicht, dass dieses Modell für die Bildung von Endothelzellen letztendlich auch von Stammzellen in anderen Geweben genutzt werden kann.“
Das Salk Institute for Biological Studies mit Sitz in La Jolla, Kalifornien, ist eine unabhängige gemeinnützige Organisation, die sich grundlegenden Entdeckungen in den Biowissenschaften, der Verbesserung der menschlichen Gesundheit und den Bedingungen sowie der Ausbildung zukünftiger Generationen von Forschern widmet. Jonas Salk, MD, gründete das Institut 1960 mit einer Landspende der Stadt San Diego und der finanziellen Unterstützung der March of Dimes Birth Defects Foundation.
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