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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.
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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