Stammzellen


J. A.
Diese Lernkarten bieten einen universitären Einblick in die regenerative Medizin, mit Fokus auf Zellen, Gewebe und Stammzellen. Sie behandeln Themen wie Differenzierung, Signalwege und die Bildung von Herzmuskel- und Blutkapillargewebe. Die Karteikarten eignen sich für Medizinstudenten, die sich mit den Grundlagen und klinischen Ansätzen der regenerativen Medizin vertraut machen möchten.
Karten
15
Lernende
2
Sprache
Deutsch
Kategorie
Medizin
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
22.10.2015 / 12.03.2022

Lernkarten

Eigenschaften Stammzellen

  • unreife, undifferenzierte Zellen die Pluri-, Omni-, Totipotent sind mit sehr hohem Wachstumspotential
    --> exponentielle Replikation
  • lebenslange Präsenz
  • Differenzierung
    • Fähigkeit in reife Stadien und wenn notwendig in versch. Gewebe differenzieren zu können um kurzlebige ( Darmepithel ) oder reife Gewebeelemente zu erneuern
    • Dedifferenzierung
    • Transdifferenzierung
    • Plastizität
  • Selbsterneuerung
    • Fähigkeit neue Stammzellen auszubilden mit ident. Potential zur Proliferation, Expansion und Differenzierung, um somit den Pool der SZ zu erhalten. 
  • Selbstorganisierung
    • Fähigkeit Differenzierung und Selbsterneuerung entsprechend den Umgebungssignalen und genetischen Rahmenbedingungen zu modulieren und auszubalancieren

Pluripotenz

Fähigkeit zur Bildung vieler, aber nicht aller Zellen --> somatische Stammzellen

Omnipotenz

Fähigkeit zur Bildung aller Zellarten des Körpers (Einzelne embryonale Stammzelllinien und manche somatische SZ)

Totipotenz

  • Omnipotenz + Fähigkeit zur Selbstorganisation
    • Bildung eines lebensfähigen Individuums 
    • z.B. Zygote, Blastomeren, (früher) Embryoblast, einzelne ES-Zelllinien (frühe Passage)

Dedifferenzierung

hängt von der Situation ab!

  • z.B bei Krebs, unkontrollierte Mutation
    • Rückschritt in eine embryonale Situation
    • Rückdifferenzierung; Karzinogenese
      • biolog. Prozess bei dem Zellen ihre Zelltyp spezifische Eigenschaften verlieren und einen SZ-Charakter bekommen

Transdifferenzierung

Veränderung einer SZ eines Keimblatts in eine SZ eines anderen Keimblatts

Plastizität

Anpassungsfähigkeit an Umweltbedingungen

  • Übernahme von anderen Funktionen
  • z.B NZ im Darm verändern sich um z.B. die Stenose zu überwinden. --> "kämpfen" dagegen an und verändern sich

Teratokarzinom

Ein Keimzelltumor der sich aus Pluripotente Stammzellen entwickelt und Komponenten aller 3 Keimblätter enthält

Embryonale SZ

  • Vielversprechende Modellsysteme für die Untersuchung von Fragen zur Zelldifferenzierung
  • Verlockende alternative zum Organersatz/Reparatur
  • Unter ethischen Gesichtspunkten sehr problematisch
    • Vernichtung von Embryonen oder verbrauchende Embryonenforschung
  • Alternative: Nutzung bereits vorhandener  embryonaler Stammzelllinien, ebenfalls problematisch
    • unterliegen ebenfalls einer Alterung (wenn auch einer relativ langsamen)
    • Akkumulation genetischer und epigenetischer Aberationen, was zur Notwendigkeit der Generierung neuer ES-Linien führt

Adulte Stammzellen

  • postnatalen Ursprungs und befinden sich durchweg in einem reifen Gewebe
  • Adulte Stammzellen aus dem Knochenmark können in Knochen, Leber, Muskel, Herzmuskel und zu Nervenzellen differenzieren
  • Möglichkeit, sie vom Patienten selbst zu gewinnen und nach erfolgter Expansion, ohne Immunsuppression zurückzugeben
  • Keine ethischen Bedenken 

hämatopoetische SZ-Nische

wird aufrechterhalten durch:

  • parakrine Signale zw. HSZ und Blutkapillare
  • direkten Kontakt zu Osteoblasten
    • Stammzellen kommunizieren untereinander über Freisetzung von Faktoren 
    • ohne Kontakt würden SZ proliferieren bzw. differenzieren

epitheliale SZ-Nische

aufrechterhalten durch:

  • direkten Kontakt zur Nachbarzelle und Basalmembran sowie Blutkapillare

(Allgemein) => durch bestimmten Stimulus oder Veränderung der Mikroumgebung passen sich die Nischen an z.B. Kapillare im Herzmuskel --> müssen neu gebildet werden um sich an Anforderungen anzupassen!

wenn Herz größer wird --> mehr Kapillaren müssen gebildet werden um größeres Gewebe zu versorgen

drei Hauptstrategien als klinischer Ansatz der regenerativen Medizin

  • Zelltranplantation
  • Tissue engineering
  • Induktion von Regeneration

Zelltranplantation

neue Zellen  um Gewebe zu erschaffen; bsp. --> Herzinfarkt -->Kardiomyozyten werden direkt in defektem Gewebe injiziert

  • autologe, allologe oder xenologe Zellen die transplantiert werden
    • differenzierte zellen, fetale Zellen, ESZ, ASZ
    • nicht modifiziert oder genetisch verändert
  • ESZ kommen aus der inneren Zellmasse der Blastocyste

 

Induktion von Regeneration in Situ

Spontane, intrinsische Selbstheilung z.B mit Medikamente Signalwege gezielt antreiben

  • Faktoren von Stammzellen die auf parakrine Weise abgegeben werden, werden identifiziert um diese therapeutisch  durch lokal. Applikation zu nutzen

Notwendige Voraussetzungen hierfür sind:

  • Entsprechend stimulierbare Zellen müssen im Gewebe oder im Blut vorhanden sein
  • Möglichkeit der Differenzierung reifer Zellen
  • Kenntnis der Signalwege ind involvierter Faktoren: Welche Wege führen z.B. zur Narbenbildung, welche zur regeneration?

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