Grundlagenforschung: Neue Erkenntnisse zur Transplantation von Stammzellen als Schlaganfalltherapie

Die Ergebnisse ihrer Arbeit wurden jetzt vorab in der Online-Ausgabe der renommierten internationalen Fachzeitschrift „Brain“ veröffentlicht und wecken Hoffnungen auf eine – allerdings noch weit in der Zukunft liegende – Behandlungsmöglichkeit von Schlaganfallpatienten mit Stammzellen.

In den westlichen Industrieländern ist der Schlaganfall die dritthäufigste Todesursache und der häufigste Grund für schwere Behinderungen. Allein in Deutschland erleiden ihn etwa 250 000 Menschen jährlich. Der mit dem Schlaganfall einhergehende Verlust an Nervenzellen lässt sich bislang nur bei einigen Patienten bei frühzeitiger Behandlung mittels Thrombolysetherapie verringern.

Der Einsatz schützender Substanzen mit dem Ziel, minderdurchblutete Hirnareale vor dem Zelltod zu bewahren und dem fortschreitenden Zellverlust entgegenzuwirken, erwies sich in vorklinischen Untersuchungen als Erfolg versprechend, schlug bisher jedoch in sämtlichen klinischen Studien am Menschen fehl.

Daher beschäftigt sich die Wissenschaft auch mit der Frage, ob nach einer Hirnschädigung abgestorbene Nervenzellen durch den Einsatz von Stammzellen ersetzt werden können. Es konnte bereits gezeigt werden, dass sich embryonale Stammzellen in alle drei Zelltypen des zentralen Nervensystems (Nerven- und Gliazellen) entwickeln können. In ihrer Kooperationsstudie gingen die Forscher nun der Frage nach, ob transplantierte Stammzellen zu funktionsfähigen Nervenzellen heranwachsen, sich in das verletzte Gewebe integrieren und Kontakte mit den noch überlebenden Zellen des Wirtes bilden können.

Um die Entwicklung der embryonalen Stammzellen gezielt in die neuronale Richtung zu lenken und zugleich das Tumorrisiko zu senken, wurden die embryonalen Stammzellen zunächst von der Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Melitta Schachner Camartin, Institut für Biosynthese neuraler Strukturen am ZMNH, zu neuronalen Vorläuferzellen entwickelt.

Die Wissenschaftler aus Hamburg, Magdeburg und Gießen konnten in ihrer Arbeit zeigen, dass diese neuronalen Vorläuferzellen nach der Transplantation in eine Schlaganfall-geschädigte Ratte erfolgreich im Schädigungsgebiet anwachsen. Vier Wochen nach dem Eingriff ließen sich neben verschiedenen Nervenzelltypen auch Gliazellen im Transplantat finden. Einzelne aus neuronalen Vorläuferzellen hervorgegangene Nervenzellen überlebten bis zu zwölf Wochen nach der Transplantation. Und die für Nervenzellen typischen elektrischen Eigenschaften, die für ein funktionelles Interagieren der transplantierten Zellen sprechen, wurden ebenfalls nachgewiesen.

Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Melitta Schachner Camartin befasst sich seit langem mit den Fähigkeiten von neuralen und embryonalen Stammzellen der Maus, nervenschützend zu wirken, und erprobt diese in verschiedenen Tiermodellen für Erkrankungen des Nervensystems. In voran¬gegangenen Arbeiten konnte bereits gezeigt werden, dass Stammzellen, die durch genetische Veränderung das L1-Zellerkennungsmolekül in erhöhtem Maße synthetisieren, bessere therapeutische Wirkungen zeigen als Stammzellen, die dieses Molekül nicht verstärkt synthetisieren. L1 fördert das Wachstum von Fortsätzen, das Überleben von Nervenzellen und die Synapsenbildung. Die genetisch veränderten Stammzellen haben nach Transplantation in querschnittsgelähmte Mäuse eine teilweise funktionelle Erholung bewirkt. Auch wurde durch diese Stammzellen eine bessere Erholung von experimentell hervorgerufenen Symptomen der Parkinson'schen und Huntington'schen Krankheiten bei Mäusen erreicht.

Informationen für Journalisten bei: Prof. Dr. Melitta Schachner Camartin,
Tel.: 040/42803-6246, E-Mail: melitta.schachner@zmnh.uni-hamburg.de