Stammzellen: Was sind Stammzellen?

Was sind Stammzellen? Was bedeutet dabei Totipotent, pluripotent und multipotent?

Nach der Vereinigung von Ei- und Samenzelle erfolgen diverse Zellteilungen. Über das Vierzellenstadium entwickelt sich die Morula, ein Zellhaufen, in dem die Zellen totipotent sind, das heißt, aus ihnen können alle Körperzellen gebildet werden. Diese sogenannten Stammzellen haben eine weitere vorteilhafte Eigenschaft: Sie können sich im Körper und in vitro, also unter künstlichen Bedingungen, vermehren.

Stammzellen: Ebryonale Stammzellen und adulte Stammzellen

In der weiteren Entwicklung trennen sich die Zellen in diesem Zellhaufen in eine äußere (Trophoblast) und eine innere (Embryoblast) Zellmasse. Die Blastocyste ist entstanden.  Aus dem Embryoblasten werden die Körperzellen und aus dem Trophoblasten die Plazenta gebildet. Mit dieser Trennung verlieren die Zellen aber ihre totipotenten Eigenschaften. Man bezeichnet die Zellen des Embryoblasten daher als pluripotent, da sich zwar noch alle Körperzellen aus ihm bilden lassen, aber nicht mehr die Plazenta. Diese pluripotenten Stammzellen können aus dem Embryoblasten gewonnen werden. Man nennt sie Embryonale Stammzellen. Im Laufe der weiteren Entwicklung über den Fetus bis zum Erwachsenen verlieren die Zellen an Spezialisierugssmöglichkeiten. Die Stammzellen bilden dann nur noch bestimmte Gruppen von Organen, später nur noch einzelne Organe und schließlich nur noch bestimmte Zelltypen. Man nennt sie dann multipotent. Zum Beispiel befinden sich die Stammzellen für die Bildung der Blutzellen im Knochenmark und bilden nur Blutzellen, die Stammzellen für die Nervenzellen sitzen im Gehirn und bilden nur Nervenzellen.

Auch im erwachsenen Körper findet man noch ungefähr zwanzig verschiedene, dieser sogenannten Adulten Stammzellen. Zum Beispiel die HSC (hematopoietic stem cells/Stammzellen für die Blutbildung) im Knochenmark, die alle unterschiedlichen Zellen des Blutes bilden oder Zellen in Haut, Muskel, Darm usw., die bei Verlust und Defekten für Ersatz und Erneuerung sorgen. Auch im Nabelschnurblut befinden sich zur Geburt adulte, multipotente Stammzellen, die sich noch in viele Zellarten entwickeln können. Im Laufe des Alters nimmt die Leistungsfähigkeit der adulten Stammzellen aber ab.

Wie und wo werden Stammzellen gewonnen?

In der überwiegenden Zahl der Fälle werden die Stammzellen vom Patienten selbst gewonnen. Adulte Stammzellen erhält man durch Punktion des Kochenmarkes der Beckenknochen. Der Eingriff wird unter Narkose vorgenommen. Ein aufwendiges und auch teures Verfahren. Man kann Knochenmark bei der Deutschen Knochenmarkspenderdatei spenden, wenn man volljährig bzw. nicht älter als 55 Jahre ist, denn Knochenmark- Stammzellen verlieren mit zunehmendem Alter an Vitalität. Erheblich weniger aufwendig ist die Gewinnung von adulten Stammzellen aus dem Nabelschnurblut, direkt nach der Geburt. Ohne Risiko für Mutter und Kind wird das Blut unmittelbar nach der Abnabelung aus der Nabelschnur entnommen und tiefgefroren in Nabelschnurblutbanken gelagert. Vorher wird es noch einer eingehenden virologischen und bakteriologischen Untersuchung unterzogen. Die Gewinnung von embryonalen Stammzellen unterliegt in Deutschland dem Embryonenschutzgesetz. Die Herstellung, Vermehrung und Zerstörung menschlicher Embryonen zu Forschungszwecken ist danach verboten. Um embryonale Stammzellen aus der Blastozyste oder Embryonen zu gewinnen müßte man aber genau das tun. Erlaubt ist die Forschung nur an importierten embryonalen Stammzellen. Diese Zellen sind nicht geschützt und stammen unter anderem von überschüssigen Blastozysten, die bei künstlichen Besamungen nicht implantiert (eingesetzt) wurden.

Was ist das Besondere an den Stammzellen?

Die große Hoffnung der Mediziner ist Stammzellen gezielt zu veranlassen bestimmte Zelltypen oder Organe zu bilden. Damit bestünde die Möglichkeit durch Stammzellentransplantation ( Stammzellenverpflanzung) bzw. In- vitro- Züchtung, also Züchtung unter künstlichen Bedingungen,  im Patienten erkranktes oder zerstörtes Gewebe durch neues Gewebe zu ersetzen.

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