Mit Stammzellen gegen Lungenschäden

08. Jan 2013

Wie kanadische Forscher jetzt zeigen konnten, setzen Stammzellen des Bindegewebes Substanzen frei, die vor akuten Lungenschäden schützen können. Dies möchten die Wissenschaftler von der University of Alberta gerne therapeutisch nutzen.

Humane mesenchymale Stammzellen (Quelle: Hochschule München)

Humane mesenchymale Stammzellen im Fluoreszenzmikroskop (Quelle: Hochschule München, AG Prof. Dr. Clausen-Schaumann)

Bei akuten Lungenschäden und bei akutem Lungenversagen (ARDS = acute respiratory distress syndrome) gibt es bislang keine wirklich effektiven Behandlungsmöglichkeiten. Deshalb werden neue therapeutische Optionen dringend gesucht. Als ein Hoffnungsträger gelten die mesenchymalen Stammzellen (MSC). Zuletzt belegten mehrere Studien, dass diese Vorläuferzellen des Binde- und Stützgewebes im Tierversuch akute Lungenschäden verhindern. Diese schützende Wirkung entfalten sie, indem sie die Entzündungsreaktion im Lungengewebe dämpfen.

Wie Wissenschaftler der University of Alberta in Edmonton jetzt demonstrierten, sind dafür die Stammzellen aber nicht direkt verantwortlich. Sondern vielmehr von ihnen freigesetzte Botenstoffe und Mediatoren, darunter bestimmte Wachstumsfaktoren und die - für Entzündungsreaktionen wichtigen – Zytokine. All diese löslichen Faktoren enthielt das so genannte MSC-derived conditioned Medium (CdM), das die Forscher Mäusen mit akuten Lungenschäden verabreichten. Und mit dem sie den gleichen Schutzeffekt erzielten wie eine „echte“ Zelltherapie mit mesenchymalen Stammzellen. So besserte die Gabe von CdM in die Luftröhre der Tiere ihre Lungenschädigungen deutlich.

Die „potenziell heilenden Moleküle“ im MSC-CdM zu identifizieren und ihre Wirkmechanismen zu untersuchen, eröffnet neue Behandlungsoptionen, schreibt das Team um Lavinia Ionescu. Auf eine vielversprechende Richtung sind sie bereits gestoßen. Ihre Versuche zeigten, dass das stammzellfreie MSC-Medium die Aktivierung von so genannten M2-Makrophagen befördert. Während M1-Makrophagen - die klassischen Fresszellen - in erster Linie Mediatoren freisetzen, die Entzündungsprozesse fördern, produzieren die M2-Makrophagen vor allem antientzündliche  Zytokine und dämpfen damit die Entzündungsreaktion. Anders gesagt: Sie sind der Heiler-Typ der Makrophagen. Und um die Heiler zu aktivieren, reichen offenbar allein die von mesenchymalen Stammzellen freigesetzten löslichen Faktoren aus. Welche genau, gilt es jetzt herauszufinden.


Quelle:
Ionescu, L. et al.: Stem Cell Conditioned Medium Improves Acute Lung Injury in Mice: In Vivo Evidence for Stem Cell Paracrine Action. In: American Journal of Physiology – Lung Cellular and Molecular Physiology, 2012, 303(11): L967-977

 


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