Die Forschungsergebnisse der Untersuchung molekularer Mechanismen in neuralen Stammzellen und Inselzellen zeigen erstaunliche Parallelen und bergen dadurch neue Therapieformen, unter anderem für Diabetes.

(27.01.2016) Die Stammzellforscher PD Dr. Andreas Androutsellis-Theotokis, PhD, Dr. Jimmy Masjkur und Dr. Steven W. Poser vom Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden haben entschlüsselt, dass Inselzellen und neurale Stammzellen Signale aus ihrer Umgebung ähnlich interpretieren und darauf auch ähnlich reagieren. Diese Erkenntnisse könnten helfen, Zellen so zu manipulieren, dass sie Schäden am Gewebe reparieren und zur Regeneration anregen. Daraus können sich mögliche neue Therapieansätze für die Behandlung von Stoffwechselerkrankungen wie zum Beispiel Diabetes ergeben. Die Forschungsergebnisse wurden gerade in der renommierten Fachzeitschrift Diabetes unter dem Titel Endocrine Pancreas Development and Regeneration: Noncanonical Ideas From Neural Stem Cell Biology (DOI: 10.2337/db15-1099) veröffentlicht.

Neurale Stammzellen besitzen außergewöhnliche Fähigkeiten: Sie können sich teilen, in eine Art ‚Winterschlaf‘ fallen oder sich in reife Zelltypen differenzieren und als solche unterschiedlichste Funktionen übernehmen. Was aber macht die neuralen Stammzellen zu diesen Multitalenten?
Möglich wird dies durch bestimmte Signalwege, denn die Stammzellen empfangen Signale des umgebenden Gewebes und reagieren darauf. Entscheidend ist die Art, wie diese Zellen die empfangenen Signale interpretieren - vergleichbar mit Menschen, die zwar dieselbe Sprache sprechen, jedoch aufgrund unterschiedlicher Dialekte manche Wörter unterschiedlich interpretieren. Für die Forscher gilt es demnach zu entschlüsseln, wie Stammzellen die unterschiedlichen Signale aus ihrer Umgebung interpretieren - welchen ‚Dialekt‘ sie verstehen - und ob man diesen dann gezielt einsetzen kann, um Zellen zu überreden, verletztes Gewebe zu regenerieren.

Die Stammzellforscher PD Dr. Andreas Androutsellis Theotokis, PhD, Dr. Jimmy Masjkur und Dr. Steven W. Poser von der von Professor Dr. Stefan R. Bornstein geleiteten Medizinischen Klinik und Poliklinik III am Uniklinikum Dresden haben jetzt einen solchen molekularen ‚Dialekt‘ entdeckt und ihn STAT3-Ser/Hes3-Signaltransduktionsweg genannt. Was ihn so spannend macht, ist die Tatsache, dass ihn nicht nur Stammzellen, sondern auch bestimmte Zellen nutzen, die ebenfalls über die Fähigkeit zur Teilung und Differenzierung in andere Zelltypen verfügen.

Zellen, die diese Anforderung erfüllen, sind die Inselzellen aus dem Pankreas (Bauchspeicheldrüse), die unterschiedliche endokrine Hormone, einschließlich des Insulins produzieren. Das Pankreas kann als ein hochplastisches Organ im Rahmen der Homeostase (Gleichgewicht) und der Regeneration multiple Veränderungen durchlaufen. Die Erkenntnis, dass die Inselzellen dieselben Signalwege wie die zur Regeneration fähigen Stammzellen nutzen, könnte zukünftig neue Therapieoptionen für den Diabetes eröffnen. Denn ein wichtiger Faktor bei der Diabetes-Forschung ist die Erhaltung und Regeneration der Inselzellen. So werden – über die Quelle der Stammzellforschung - die für die Regeneration notwendigen Signalwege verstanden. Und die Signalwege der neuralen Stammzellen dienen als „Blaupause“ bei der Identifikation neuer molekularer Mechanismen der Pankreasbiologie. Die Dresdner Forschungsergebnisse wurden jetzt unter dem Titel Endocrine Pancreas Development and Regeneration: Noncanonical Ideas From Neural Stem Cell Biology in der renommierten Fachzeitschrift Diabetes (DOI: 10.2337/db15-1099) veröffentlicht.

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