07.08.2007 · Die neuronalen Stammzellen im Gehirn bilden offenbar ein Mosaik, in dem jeder Stammzelle ihre zukünftige Aufgabe bereits zugewiesen ist. Das ist ein bedeutendes Ergebnis für die Entwicklung von Stammzelltherapien.
Von Barbara Hobom
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Stammzellforschung im Labor
Die neuronalen Stammzellen im Gehirn bilden offenbar ein Mosaik, in dem jeder Stammzelle ihre zukünftige Aufgabe bereits zugewiesen ist. Zu dieser überraschenden Feststellung sind Forscher um Arturo Alvarez-Buylla von der University of California in San Francisco bei Untersuchungen an der Maus gekommen.
Bislang hatte man angenommen, dass neuronale Stammzellen eine einheitliche Population plastischer Zellen darstellen, die sich erst in den unterschiedlichen Bereichen des Gehirns unter dem Einfluss der jeweiligen Umgebung zu den einzelnen Zellarten entwickeln.
In fremdes Hirnareal verpflanzen
Die amerikanischen Forscher haben neuronale Stammzellen im Gehirn der Maus mit einem fluoreszierenden Farbstoff markiert und anschließend das Schicksal einzelner Zellen verfolgt. Sie beobachteten, dass Zellen von unterschiedlichen Stellen der dünnen Stammzellschicht zu Nervenzellen mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften heranreiften.
Substanzen aus der Umgebung, in die die Stammzellen einwanderten, spielten bei der Differenzierung offensichtlich keine ausschlaggebende Rolle. Denn einzelne Stammzellen reiften auch dann zu dem biologisch vorgesehenen Zelltyp heran, wenn sie in ein fremdes Hirnareal verpflanzt worden waren. Das geht aus einem Bericht in der Online-Ausgabe der Zeitschrift „Science“ (doi: 10.1126/science.1144914) hervor.
Zusammenspiel mit der Mikroumgebung
Eine weitere überraschende Entdeckung haben Forscher um Mickie Bhatia von der McMaster University in Hamilton (Kanada) gemacht, als sie das Zusammenspiel zwischen embryonalen Stammzellen des Menschen und deren Mikroumgebung in Zellkulturen untersuchten. Wie sie in der Online-Ausgabe der Zeitschrift „Nature“ (doi: 10.1038/nature06027) darlegen, können sich die Stammzellen selbst eine geeignete Nische schaffen. Durch Teilung entstehen Tochterzellen, die ihren Stammzellen mit verschiedenen Hilfsproteinen das Überleben und die Fähigkeit zur Selbsterneuerung sichern.
Ob diese Nischenzellen auch die Entwicklungsrichtung embryonaler Stammzellen beeinflussen, weiß man noch nicht. Doch sowohl die Erkenntnis, dass adulte neuronale Stammzellen ein jeweils anderes Entwicklungspotential besitzen, als auch der Nachweis, dass sich embryonale Stammzellen zumindest in der Zellkultur mit eigenen Nischenzellen versehen können, dürfte für die Entwicklung von Stammzelltherapien bedeutsam sein.
