Stammzellen – der Ursprung unseres Lebens

 

Stammzellen sind funktionell unspezialisierte Zellen mit der Fähigkeit sich während eines ganzen Lebens selbst zu erneuern (symmetrische Teilung, Selbsterneuerung) und sich dabei gleichzeitig in spezialisierte/differenzierte Zellen oder Gewebe entwickeln (asymmetrische Teilung) zu können. Sie sind in jedem Organ zu finden und dienen entweder der natürlichen Erneuerung der normalen Zellpopulation oder der Regeneration von Gewebe. Stammzellen sind daher unverzichtbar für die Erhaltung von Organen und Geweben wie beispielsweise dem Blut, der Haut und des Darms.

Einteilung nach ontogenetischem Alter (Ontogenese = Entwicklung eines Organismus):

  • Embryonale Stammzellen

    Embryonale Stammzellen existieren nur wenige Tage zwischen der befruchteten Eizelle (Zygote) und der Blastozyste, die sich etwa 5 Tage nach der Befruchtung in der Gebärmutter einnistet. In diesem Stadium sind sie noch unreife omni-/totipotente Stammzelle („Alleskönner“) und können sich noch in jedes menschliche Gewebe entwickeln bis zu einem vollständigen Organismus. Die medizinische Nutzung und Herstellung dieser Zellen ist in Deutschland nach dem Embryonenschutzgesetz verboten und die Forschung nur unter bestimmten und sehr strengen Auflagen möglich. Durch erste Differenzierungen im Blastozysten-Stadium verlieren die embryonalen Stammzellen ihre Totipotenz, wobei die pluripotenten Stammzellen hervorgehen. Diese besitzen noch die Fähigkeit sich in jedes menschliche Gewebe entwickeln zu können, jedoch kann daraus kein neuer vollständiger Organismus mehr entstehen.

  • Adulte Stammzellen

    Die embryonalen pluripotenten Stammzellen können sich in einen bestimmten Gewebe-/Zelltyp, wie in die hämatopoetischen Stammzellen entwickeln, innerhalb derer die weitere Entwicklung zu den multipotenten adulten (post-embryonalen) Stammzellen („Vieleskönner“) erfolgt. So entstehen beispielsweise aus den Blutstammzellen die unterschiedlichen Blutzellen wie Erythrozyten. Multipotente Stammzellen ersetzen in verschiedenen Geweben abgestorbene oder zerstörte Zellen, abhängig von der Gewebeart. 

  • Nabelschnurblut-Stammzellen

    Die Zellen aus dem Nabelschnurblut sind ganz besondere Stammzellen. Bis zur Geburt dient die Nabelschnur, also die Verbindung zwischen Embryo bzw. Fetus und der Plazenta der Mutter, zur Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen, sowie Entsorgung von Stoffwechselabbauprodukten wie Kohlendioxid und ist damit Teil des kindlichen Blutkreislaufs. Nach der Geburt wird zwar die Versorgung des Kindes über die Nabelschnur überflüssig, jedoch enthält das Blut, dass nach der Abnabelung aus der Nabelschnurvene entnommen werden kann, wertvolle blutbildende (hämatopoetische) Stammzellen, die für eine potenzielle spätere (autologe) Verwendung konserviert werden können. 

QUELLEN: Zakrzewski et al. Stem Cell Research & Therapy (2019) 10:68 https://doi.org/10.1186/s13287-019-1165-5, Dessels et al. Stem cells translational Medicine (2018) 7:643–650. DOI: 10.1002/sctm.17-0244


Wie Stammzellen helfen können

Im Allgemeinen können die blutbildenden Stammzellen bei einer hämatopoetischen Stammzelltransplantation eingesetzt werden, um die Wiederherstellung eines krankhaften bzw. zerstörten Knochenmarks durch eine Hoch-Dosis-Chemotherapie sowie Strahlentherapie, zu bewerkstelligen (Hämatologische und immunologische Rekonstitution). Dabei kann ganz allgemein betrachtet auf eine autologe (Spender und Empfänger ist dieselbe Person) oder allogene (Familien- oder Fremdspende) Transplantation zurückgegriffen werden.

Bei einer autologen Stammzelltransplantation besteht der Vorteil, dass kein Spender aufwendig gesucht werden muss und auch keine Abstoßungsreaktionen zu befürchten sind. Damit ist das Stammzell-Präparat effektiv, sicher und gut verträglich.

Sollte ein Mensch im Laufe seines Lebens ein Stammzellpräparat benötigen, gibt es unabhängig von der Indikation zwei Wege, um diese Zellen zu gewinnen: die Entnahme von Stammzellen aus dem Knochenmark oder über die Apherese aus dem peripheren Blut. Seit den 80er Jahren gibt es auch die Möglichkeit, Nabelschnurblut-Stammzellen zu entnehmen und diese als wertvolle Stammzell-Ressource aufzubewahren.

 

Nabelschnurblut-Stammzellen im Vorteil!

Bei den Nabelschnurblut-Stammzellen handelt es sich um multipotente adulte Stammzellen, die in ihrer Art die jüngsten und von Umwelteinflüssen am wenigsten beeinflussten Stammzellen, die man gewinnen kann.

Vergleicht man die Stammzellen aus dem Nabelschnurblut mit Stammzellen aus dem Knochenmark oder peripherem Blut, wird sehr schnell deutlich, dass die Nabelschnurblut-Stammzellen einige Vorteile mit sich bringen:

Die Entnahme von Nabelschnurblut-Stammzellen direkt nach der Geburt ist ohne Risiko sowie schmerzfrei für Mutter und Kind. Dagegen findet eine Knochenmarkspunktion in der Regel unter Vollnarkose statt und ist mit entsprechenden Risiken und Schmerzen verbunden. Bei der Gewinnung der Stammzellen aus dem peripheren Blut müssen diese vorher durch die Gabe von Wachstumsfaktoren erst mobilisiert werden, was mit Nebenwirkungen verbunden sein kann. 

Sollte das Stammzell-Präparat benötigt werden, stehen die Stammzellen aus dem Nabelschnurblut zur Verfügung, die aufwändige Suche und Vorbereitung eines Spenders entfällt.  


Einsatzmöglichkeiten von Stammzellen

Was heute schon möglich ist

Stammzellen aus Nabelschnurblut können bereits für Therapien von verschiedenen Krankheitsbildern genutzt werden. Lesen Sie, welche Vorteile für die Stammzellmedizin sprechen, welche Krankheitsbilder heute und in Zukunft damit behandelbar sind – und warum diese Lebensbausteine wahre Wunderwerke der Natur sind.

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