Hämatopoetische Stammzellen in der Dermis

Die Funktionen menschlicher Organe werden durch das Zusammenspiel einer Fülle hochspezialisierter Zellen sichergestellt. Diese unterschiedlichen Zelltypen entwickeln sich aus gemeinsamen Vorläuferzellen, den sogenannten Stammzellen. Jüngste Untersuchungen haben gezeigt, daß diese Stammzellen nicht nur während der Embryonalentwicklung auftreten, sondern auch in "erwachsenen" Organen [z.B. Skelettmuskeln, Knochen, Haut (bestehend aus Epidermis und Dermis), Darm, Nerven, Auge, Gehirn] vorkommen können. Bezüglich der dermalen Stammzellen wurde bislang in Mäusen gezeigt, daß sie sich in vitro zu unterschiedlichen Gewebetypen differenzieren können. Der Phänotyp hämatopoetischer Hautstammzellen ist allerdings bislang noch nicht bekannt. Da sich die Haut aufgrund der relativ leichten Zugänglichkeit als vielversprechende Quelle für hämatopoetische Stammzellen anbietet, haben wir in Vorexperimenten versucht, diese Stammzellen in Mäusen phänotypisch zu charakterisieren und deren Entwicklungspotential in vitro zu testen. Erste vielversprechende Ergebnisse deuten darauf hin, daß die Dermis tatsächlich Zellen enthält, die Stammzellmarker und CD45 koexprimieren und in vitro Blutzellen bilden können. Das Ziel weiterer Forschungsarbeiten soll es sein, diese Zellen genauer zu analysieren, mit Hilfe diverser Methoden zu isolieren und deren Transdifferenzierungspotential sowohl in vitro (mit Hilfe von Wachstumsfaktoren) als auch in vivo zu testen. Ähnliche Studien wollen wir parallel auch im Humansystem durchführen. Die Weiterentwicklung von molekularen Techniken, die erlauben Zelldifferenzierung und Zellfunktion zu steuern, wird es ermöglichen komplexe biologische Prozesse, wie zum Beispiel die Auslösung von kutanen Immunreaktionen gezielt zu manipulieren, sowie den Ersatz von genetisch oder kranken/defekten (z.B. Hautkrankheiten, Verbrennungen, Verletzungen) Zellsystemen zu bewerkstelligen. Falls wir zeigen können, daß auch menschliche Hautstammzellen in der Lage sind Blutzellen zu bilden, könnte die Haut überdies zukünftig als Ersatzquelle bei hämatologischen Erkrankungen dienen. Als konkrete therapeutische Einsatzmöglichkeit denken wir dabei unter anderem an die "autologe Transplantation" bei Leukämiepatienten (die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination mit leukämischen Blasten in der Haut kann als weitaus geringer als im Blut angenommen werden).

Die Funktionen menschlicher Organe werden durch das Zusammenspiel einer Fülle hochspezialisierter Zellen sichergestellt. Diese unterschiedlichen Zelltypen entwickeln sich aus gemeinsamen Vorläuferzellen, den sogenannten Stammzellen. Jüngste Untersuchungen haben gezeigt, daß diese Stammzellen nicht nur während der Embryonalentwicklung auftreten, sondern auch in "erwachsenen" Organen [z.B. Skelettmuskeln, Knochen, Haut (bestehend aus Epidermis und Dermis), Darm, Nerven, Auge, Gehirn] vorkommen können. Bezüglich der dermalen Stammzellen wurde bislang in Mäusen gezeigt, daß sie sich in vitro zu unterschiedlichen Gewebetypen differenzieren können. Der Phänotyp hämatopoetischer Hautstammzellen ist allerdings bislang noch nicht bekannt. Da sich die Haut aufgrund der relativ leichten Zugänglichkeit als vielversprechende Quelle für hämatopoetische Stammzellen anbietet, haben wir in Vorexperimenten versucht, diese Stammzellen in Mäusen phänotypisch zu charakterisieren und deren Entwicklungspotential in vitro zu testen. Erste vielversprechende Ergebnisse deuten darauf hin, daß die Dermis tatsächlich Zellen enthält, die Stammzellmarker und CD45 koexprimieren und in vitro Blutzellen bilden können. Das Ziel weiterer Forschungsarbeiten soll es sein, diese Zellen genauer zu analysieren, mit Hilfe diverser Methoden zu isolieren und deren Transdifferenzierungspotential sowohl in vitro (mit Hilfe von Wachstumsfaktoren) als auch in vivo zu testen. Ähnliche Studien wollen wir parallel auch im Humansystem durchführen. Die Weiterentwicklung von molekularen Techniken, die erlauben Zelldifferenzierung und Zellfunktion zu steuern, wird es ermöglichen komplexe biologische Prozesse, wie zum Beispiel die Auslösung von kutanen Immunreaktionen gezielt zu manipulieren, sowie den Ersatz von genetisch oder kranken/defekten (z.B. Hautkrankheiten, Verbrennungen, Verletzungen) Zellsystemen zu bewerkstelligen. Falls wir zeigen können, daß auch menschliche Hautstammzellen in der Lage sind Blutzellen zu bilden, könnte die Haut überdies zukünftig als Ersatzquelle bei hämatologischen Erkrankungen dienen. Als konkrete therapeutische Einsatzmöglichkeit denken wir dabei unter anderem an die "autologe Transplantation" bei Leukämiepatienten (die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination mit leukämischen Blasten in der Haut kann als weitaus geringer als im Blut angenommen werden).