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Stammzellen
Der Name «Stammzelle» verweist auf die Funktion dieser Zellen: Es handelt sich um Vorläuferzellen, aus welchen sich die reifen Zellen entwickeln, die dann in den verschiedenen Geweben und Organen des Körpers spezifische Funktionen übernehmen (siehe Grafik).
Entwicklung von Stammzellen: Aus der befruchteten Eizelle entstehen embryonale Stammzellen. Aus diesen können sich alle der über 200 verschiedenen Zelltypen des menschlichen Körpers bilden. Die Aufgabe der adulten Stammzellen ist die Bildung von organspezifischen Zellen wie Muskelzellen, Hautzellen, Nervenzellen und Blutzellen. Jede Zelle unseres Körpers enthält dieselbe, komplette Erbinformation wie die befruchtete Eizelle. Es sind jedoch nur noch jene Gene aktiv, die für ihre spezifische Funktion notwendig sind. Der rote Keil zeigt die Abnahme der Anzahl aktiver Gene in den Zellen an. Die Entwicklung einer Eizelle zu einer organspezifischen Zelle wird Differenzierung genannt (dargestellt durch den blauen Keil).Verschiedene Arten von Stammzellen können nach der Herkunft unterteilt werden. Embryonale Stammzellen kommen in einem frühen Entwicklungsstadium des Embryo vor. Sie können sich noch zu sämtlichen Zelltypen des Menschen entwickeln. Adulte Stammzellen hingegen finden sich nach der Geburt im Organismus und können sich nur mehr zu bestimmten Zellen entwickeln. Je nach Typ können sie beispielsweise verbrauchte Haut- oder Darmzellen ersetzen. Stammzellen, die aus einem Fötus stammen, nennt man auch fötale Stammzellen. Gewinnt man sie aus der Nabelschnur von Neugeborenen, spricht man von Nabelschnur-Stammzellen. Stammzellen lassen sich auch nach dem Differenzierungspotenzial unterscheiden. Hier wird nach der Zahl der Zelltypen unterschieden, die aus einer Stammzelle entstehen können:
- Aus totipotenten Stammzellen
kann ein vollständiger Organismus entstehen. Solche Zellen kommen nur ganz am Anfang
der Embryonalentwicklung vor.
- Aus pluripotenten Stammzellen
können praktisch alle Zelltypen eines Organismus entstehen, nicht aber der Organismus selbst.
- Aus multipotenten Stammzellen
können noch jene Zelltypen entstehen, die zu einer bestimmten Gewebeart gehören (z.B. Haut).
Das menschliche Auge enthält verschiedene Arten von Stammzellen, von denen einige schon genutzt werden, um die Lebensqualität der Patienten zu verbessern. Eine Reihe von Studien werden derzeit durchgeführt, um bestehende Therapienformen voranzutreiben oder neue Behandlungsmethoden zu entwickeln, um Blindheit zu behandeln oder verhindern. Die einzige bisher bewährte Stammzelltherapie für das Auge ist die Transplantation von limbalen Stammzellen, um die Sehkraft nach Hornhautverletzungen oder -erkrankungen wiederherzustellen. Während Wissenschaftler mehr über die Stammzellen des Auges lernen, werden neue Behandlungsformen entwickelt, um Menschen mit Erkrankungen zu helfen, die zu Erblindung führen.
Schon vor einigen Jahren haben die Wissenschaftler im Tierexperiment nachgewiesen, dass durchtrennte Sehnerven nach der Transplantation eines Segmentes aus einem Ischiasnerven wieder anfangen zu wachsen. Durch elektrophysiologische Methoden konnten sie zeigen, dass die Versuchstiere bis zu 20 Prozent der Sehkraft wiedererlangten. Deshalb ist man von der Regenerationsfähigkeit ausdifferenzierter Nervenzellen überzeugt.
Statt des Transplantationsverfahrens sieht man in der Anwendung beim Menschen eher Chancen für molekulargenetische Methoden. Ziel einer solchen Vorgehensweise könnten Nervenwachstumsfaktoren, zum Beispiel NGF (nerv growth factor), respektive ihre Genregulation sein. Auch den Einsatz von Stammzellen zum Ersatz von degenerierten oder apoptotisch zerstörten Nerven hält man nicht für utopisch. Dadurch könnte in naher Zukunft erreicht werden, dass Blinde wieder sehen und Gelähmte wieder gehen können.