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Stammzellen |
| Allgemeines |
Stammzellen sind undifferenzierte Zellen mit der
Fähigkeit, sich in spezialisierte Zellen zu differenzieren. |
| Pluripotenz |
Fähigkeit von Stammzellen, sich in die ca. 220
unterschiedlich spezialisierte Zellen des menschlichen Körpers zu
differenzieren. |
| Bedeutung |
Stammzellen spielen bei der Embryonalentwicklung,
der Blutbildung, bei der Zellerneuerung von Wechselgeweben, der Wundheilung,
der Regeneration geschädigter Organe und der Krebsheilung eine bedeutende
Rolle. |
| ES - Zellen |
embryonale Stammzellen. Durch die Teilung der befruchteten
Eizelle entsteht zunächst ein Zellhaufen mit Zellen, die grundsätzlich in jede
beliebige Zelle des Körpers differenzieren können. |
Embryonale Stammzellen sind auch in der weiteren Entwicklung des Embryos reichlich vorhanden. |
| iPS-Zellen |
induzierte pluripotente Stammzellen. Differenzierte Zellen
verlieren irgendwann die Fähigkeit zur Zellteilung und sterben schließlich ab
(normaler Alterungsprozess). |
Erwachsene Körperzellen können durch die Aktivierung der Gene
Oct4, Sox2, c-Myc und Klf4 in Stammzellen (iPS) umgewandelt werden
(Yamanaka-Faktoren). Dies iPS können sich in unterschiedliche reifere
Zellarten ausdifferenzieren. |
| GPS - Zellen |
Germline - derived Pluripotent
Stem cells. |
Umprogrammierte Stammzellen aus dem Hoden. |
| AS - Zellen |
Adulte Stammzellen,
z.B. haematopoetische Stammzellen. |
Diese können in reifere Zellen der roten und weißen
Blutbildung ausdifferenzieren. |
| HOX |
HOX - Transskriptionsfaktoren. Proteine, die am segmentalen
Aufbau des Embryos beteiligt sind. |
HOX besitzen eine Homeodomäne, die an bestimmten DNA - Strukturen andockt. |
| POU |
POU - Faktoren steuern die HOX - Gene. Z.B. Oct4. |
| Oct 4 |
POU - Faktor, der bei Säugetieren befruchtete Eizellen
pluripotent macht. Aktiv in Spermiogonien des Hodens und in reifen Oozyten des
Eierstocks. |
Nach der Befruchtung wird das Oct4-Protein zunächst abgebaut.
Im 4-Zell-Stadium wird das Oct4-Gen aktiviert. Nach der Gastrulation wird es
wieder abgeschaltet. Die Gastrulation beinhaltet die Festlegung von Zellen auf
Ektoderm, Mesoderm oder Entoderm. |
| Lin-41 |
Stammzellgen, Genprodukt lenkt Abbauenzyme auf
Ago2. Verhindert die Differenzierung von Stammzellen. |
| Ago2 |
Bei der Stammzellreifung wird Ago2 benötigt, um
die Aktivität von let-7 und anderen MicroRNAs zu gewährleisten. |
| MicroRNAs |
MicroRNAs sind für die Umwandlung von Stammzellen
in spezialisierte Zellen mitverantwortlich. (1) |
| AP2-γ |
Urkeimzellen bilden sich schon im frühen Embryo an der Wand des
Dottersacks. Im Laufe der Schwangerschaft wandern sie in die Genitalanlagen.
Dort verwandeln sie sich in Keimzellen, die beim Mann im Hoden gespeichert
werden. |
Gegen Ende der Schwangerschaft wird AP2-γ abgeschaltet. AP2-γ
blockiert die Differenzierung von Stammzellen in normale Zellen. Wenn sich
sämtliche Urkeimzellen zu Keimzellen umgewandelt haben, brauchen sie den
Schutz des AP2-Gamma nicht mehr. In Erwachsenen findet sich daher kein
AP2-γ. Bei manchen Hodentumoren wird AP2-γ wieder aktiviert. (2) |
| neuronale Stammzellen |
Benötigen zum Wachstum EGF und basischen
Fibroblastenwachstumsfaktor (bFGF). |
Nach einer längeren Kulturdauer unabhängig von EGF und bFGF
sowie dauernde Aktivierung von NF-κΒ und starke VEGF - Produktion. (3) |
| E-Cadherin |
In Stammzellen. Fehlt E-Cadherin, verlieren
Stammzellen ihre Pluripotenz. |
| CD133 |
Marker für Stammzellen bei Leukämien, Retinoplastom, Colon-,
Prostata-, Hirn - Tumoren, Hepatom |
Prominin-1, PROM1. 5-Transmembran - Glykoprotein. |
| GADD45G |
Die Aktivierung von GADD45G löst eine Differenzierung von Blutstammzellen in verschiedene Bluzellreihen aus(5). |
Durch die Aktivierung des "MAP3K4-mediated MAPK p38" werden die Selbsterneuerungsprogramme der Stammzelle gestoppt. |
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| Quelle |
1.) Helmbold H, Kömm N, Deppert W, Bohn W:
Rb2/p130 is the dominating pocket protein in the p53-p21 DNA damage response
pathway leading to senescence.
Oncogene. 2009 [Epub ahead of print]
Heinrich-Pette-Institut, Hamburg
2.) Weber S. et al.:
Critical Function of AP-2gamma/TCFAP2C in Mouse Embryonic Germ Cell
Maintenance.
BOR in Press. 2009 DOI:10.1095/biolreprod.109.078717
Universität Bonn
3.) Kaus A, Widera D, Kassmer S, Peter J, Zänker KS, Kaltschmidt C,
Kaltschmidt B:
Neural stem cells adopt tumorigenic properties by constitutively activated
NF-kappaB and subsequent VEGF up-regulation.
Stem Cells Dev. 2010 [Epub ahead of print]
4.) Baumann M, et al.:
Exploring the role of cancer stem cells in radioresistance.
Nat. Rev. Cancer 8(2008):545-554
5.) Thalheimer FB, et al.:
Cytokine-Regulated GADD45G Induces Differentiation and Lineage Selection in Hematopoietic Stem Cells.
Stem Cell Reports 2014;3:34-43
doi: 10.1016/j.stemcr.2014.05.010
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| Links |
ProMAB
Biotechnology Liefert MABs für den Stammzellnachweis. Hat auch Infos über
Stammzelltechnologie
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Klinik der Onkologie |
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