Mittwoch, 23. April 2008

Aus embryonalen Stammzellen: Drei Arten von Herzzellen

Aus menschlichen embryonalen Stammzellen haben US-Forscher drei Arten von Herzzellen gezüchtet. Die verschiedenen Zelltypen entwickelten sich alle aus gemeinsamen Herz-Vorläuferzellen, berichten die Wissenschaftler im Fachjournal "Nature". Ihre Untersuchung sei ein wichtiger Schritt hin zur gezielten Herstellung von Herzgewebe für die Medizin. Eine Transplantation der Vorläuferzellen besserte zudem die Herzfunktion bei Mäusen nach einem Infarkt.

Bisher war nur von Mäusen bekannt, dass sowohl Herzmuskel- als auch Herzgefäß-Zellen aus einer gemeinsamen Vorläuferzelllinie hervorgehen. Die Wissenschaftler um Lei Yang von der Mount Sinai School of Medicine in New York zeigten nun, dass sich auch aus menschlichen embryonalen Stammzellen zunächst eine solche Vorläuferzelle entwickelt, aus der dann wiederum die drei Zelltypen des Herzens entstanden. Außer den Herzmuskelzellen waren das die "Innenauskleidung" der Herz-Blutgefäße (Endothelzellen) sowie die Zellen der glatten Gefäßmuskulatur.

Die Forscher steuerten die Entwicklung der Stammzellen durch die Zugabe verschiedener Moleküle wie etwa Wachstumsfaktoren. Etwa die Hälfte der Vorläuferzellen verwandelte sich in der Zellkultur innerhalb weniger Tage in zuckende Herzmuskelzellen. Ihr hoher Anteil in der Zellkultur führte dazu, dass bald ganze Lagen der Zellen synchron kontrahierten.

Dass sich die Vorläuferzellen nicht nur im Reagenzglas in die unterschiedlichen Zelltypen entwickeln, zeigten die Wissenschaftler in Versuchen mit Mäusen: Sie transplantierten dazu fluoreszenzmarkierte menschliche Vorläuferzellen in das Herz der Tiere. Nach einiger Zeit fanden sie ein Fluoreszenzsignal an allen drei Zelltypen im Mäuseherz. Eine Transplantation der Zellen in das Herz von Mäusen nach einem Infarkt verbesserte die Herzfunktion deutlich im Vergleich zu unbehandelten Kontrolltieren.

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