Molekulare Bildgebungsmethoden für Stamzelltherapien

Trotz Verbesserungen in Vorsorge und Behandlung von Herzkreislauferkrankungen bleiben diese die häufigste Todesursache in Industrienationen. Die Existenz von Stammzellen in adulten Säugetierherzen sowie deren regeneratives Potenzial wurde unlängst nachgewiesen. Nach einem schwerwiegenden Herzinfarkt sind diese Zellen jedoch nicht mehr in der Lage, den Herzmuskel zu regenerieren. Die Entdeckung von Herzstammzellen führte zur Iniziierung von Forschungsprogrammen, die deren mögliche Anwendung für Herzkreislauferkrankungen untersuchen. Obwohl präklinische Studien zur Verbesserung der Pumpleistung in Herzinfarkt-Tiermodellen führten, konnten klinische Studien kaum positive Effekte nachweisen. Die klinischen Studien zeigten, dass Zelltransplantationen ungefährlich sind und dass unser Verständnis von zellbedingten Reparaturprozessen unzulänglich ist. Daher ist es notwendig, die Position von Zellen, deren Vermehrung und deren Differenzierung im Organismus genau zu verfolgen. Obwohl bis vor Kurzem technisch nicht möglich, erlauben nun Verbesserungen im Bereich der molekularen Bildgebung und deren Kombination mit anderen nichtinvasiven Methoden die Adressierung dieser Fragen. Die Anwendung von molekularen Bildgebungsverfahren hat gezeigt, dass nur ein kleiner Prozentsatz der transplantierten Zellen im Herzmuskel verbleibt und dass mehr als neunzig Prozent der Zellen innerhalb einer Woche sterben. Solch ein hoher Zellverlust führt zu erheblichen Limitierungen des Regenerationspotenzials, da die erforderliche Zellkonzentration möglicherweise nicht erreicht wird. Zusätzlich kann es durch den exzessiven Zelltod zu einer lokalen Entzündungsreaktion kommen, welche zu weiterem Zellverlust führt. Die Gewährleistung der Zellviabilität ist der erste Schritt in Richtung funktioneller Integration, den Primaren Ziel von Zelltherapien. Transplantation sterben. Im Speziellen werde ich untersuchen wie viel Zellsterben ist die Folge von mechanischen Kräften, Sauerstoffmangel, Verlust von Zell-Zell / Zell-Matrix Interaktionen, Entzündungsreaktionen und Wachstumsfaktormange. Um diese Fragen zu Beatworten wird eine Kombination von molekularen Bildgebungsverfahren und Kernspintomografie mit Kontrastmitteln welche Entzündungsreaktionen und Zelltod verfolgen angewandt. Wenn wir herausgefunden haben, warum Zellen sterben, können wir spezifische Strategien testen, welche dies verhindern. Die Verbesserung der Zellviabilität erlaubt eine bessere Evaluierung des therapeutischen Potenzials von Stammzellen sowie die Voraussetzungen für deren Differenzierung.