Isolierung und Transplantation mesenchymaler Stammzellen aus Nabelschnurblut

Fragestellung: Es existieren Hinweise, dass mesenchymale, adhärent wachsende, adulte Stammzellen aus Nabelschnurblut zur Differenzierung in mehrere Gewebeentitäten in der Lage sind. Entsprechend groß ist das Interesse an Techniken zur Präparation, Konservierung und Differenzierung mesenchymaler Stammzellen. In der vorliegenden Arbeit untersuchten wir das Schicksal von mesenchymalen Stammzellen aus Nabelschnurblut nach der Transplantation in einen intakten Leberzellverband. Es sollte die Frage geklärt werden, ob mesenchymale Stammzellen im Fremdgewebe überleben, sich vermehren und möglicherweise Eigenschaften des umgebenden Gewebeverbandes annehmen.

Material und Methodik: Mesenchymale Stammzellen wurden aus Nabelschnurblut gewonnen und in das Lebergewebe von 12 SCID-Mäusen transplantiert. Der Verbleib der Stammzellen wurde durch ihre Färbung mit dem Fluoreszenzfarbstoff PKH26 sowohl 7 Tage als auch 21 Tage nach der Transplantation überprüft. Die Expression von humanem Albumin, α1-Antitrypsin, GATA4, α-Fetoprotein, β2-Mikroglobulin und β-Aktin wurde in den Stammzellen vor und nach der Transplantation durch Immunhistochemie und RT-PCR untersucht und verglichen.

Ergebnisse: Nach der Transplantation konnten in allen 12 Mäusen PKH26-positive, fluoreszierende, intakte Zellen nachgewiesen werden. Die Zahl der fluoreszierenden Strukturen war nach 21 Tagen größer als nach 7 Tagen. Die Expression von humanem Albumin konnte durch einen spezifischen monoklonalen Antikörper immunhistochemisch ausschließlich nach der Transplantation nachgewiesen werden. Dieser Befund wurde durch RT-PCR bestätigt.

Schlussfolgerung: Humane mesenchymale Stammzellen aus Nabelschnurblut überleben und proliferieren nach der Transplantation in das Lebergewebe von Mäusen. In diesem Zusammenhang kommt es zu einer Veränderung der Genexpression der Stammzellen, die Ausdruck einer Anpassung an die Wirtszellen ist. Die Ergebnisse lassen hoffen, dass sich Stammzellen aus Nabelschnurblut in der Zukunft für die Entwicklung von speziellen Gewebeentitäten für den Organersatz als geeignet erweisen. Einschränkend muss jedoch festgestellt werden, dass die transplantierten Stammzellen zwar einige lebertypische Marker exprimierten (z.B. Albumin), jedoch nicht alle (z.B. GATA4). Ob dies eine grundsätzliche Einschränkung darstellt oder auf Interspezies-Inkompatibilitäten beruht, müssen weiterführende Untersuchungen zeigen.