24.07.2008
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In Kooperation mit Max-Planck-Gesellschaft

Forscher entschlüsseln die Stammzellwanderung

Thema: Regenerative Medizin
Multipotente mesenchymale Stammzellen bauen nach der Aktivierung des Rezeptors CCR2 durch seinen Liganden MCP-1 ihr Zellskelett so um, dass sie für die Wanderung bereit sind (rot: Aktinfilamente des Zytokskeletts, grün: Markerfarbstoff, blau: Zellkerne).
© Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung

Nach der Geburt sind alle Organe zwar grundsätzlich vollständig ausgebildet und funktionsfähig, jedoch laufen zeitlebens Umbau- und Reparaturvorgänge ab. Adulte Stammzellen sind verantwortlich für den Nachschub an den dafür notwendigen Ersatzzellen. In über zwanzig Organen bzw. Geweben wurden inzwischen diese Zelltypen identifiziert.

Für die Entwicklung neuer Stammzelltherapien werden aufgrund der unkomplizierten Entnahme und Gewinnung meist Knochenmarkszellen favorisiert. So kann der Patient die Zellen beispielsweise intravenös injiziert bekommen, vom Blut finden sie anschließend den Weg zum erkrankten Organ.

Dabei steuern Botenstoffe die gezielte Wanderung von Zellen. Diese besitzen ihrerseits eine Art Antenne, Rezeptoren genannt, an die diese Botenstoffe andocken können. So werden beispielsweise Immunzellen zum Ort einer Entzündung dirigiert. Es ist naheliegend, dass auch körpereigene, knochenmarksstämmige Stammzellen diesen Mechanismus im Zuge von Reparaturvorgängen in geschädigten Organen nutzen.

Forscher vom Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung haben mithilfe sogenannter DNA-Mikroarrays eine ganze Palette von Rezeptoren gefunden, die auf der Oberfläche von Stammzellen sitzen und mit Migrations- und sogenannten "Homing"-Vorgängen in Verbindung gebracht werden. Den Vorgängen also, bei denen Stammzellen zielgenau an bestimmte Orte im Körper wandern. Doch wer hilft wirklich bei Migration und Homing?

Die Zellbiologen entwickelten einen Migrationsassay in einem speziellen Zellkulturgefäß und stellten fest, dass nur wenige der untersuchten Botenstoffe eine deutliche Stimulation der Zellwanderung auslösten. MCP-1 gehörte dazu. Wenn man den Botenstoff kennt, kann man auch den dazugehörigen Rezeptor identifizieren: Es handelte sich um den CC-Chemokin Rezeptor-2.

© Max-Planck-Gesellschaft

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