Studie zeigt: Zelltherapie könnte Hirnverletzungen reparieren
Eine Studie an Mäusen hat ergeben, dass Nabelschnurblut-Stammzellen, also Stammzellen, die aus der Nabelschnur gewonnen werden, Nervenzellen vor vor der Geburt entstandenen Verletzungen schützen können. Die Ergebnisse stärken die Bemühungen, weitere Zelltherapien als potenzielle therapeutische Alternativen zur Behandlung neurologischer Erkrankungen einzusetzen, die durch Hirnverletzungen verursacht werden, insbesondere bei Zerebralparese.
Aus der Nabelschnur gewonnene mesenchymale Stromazellen (UC-MSCs) sind Stammzellen, die in der Nabelschnur vorkommen, in großen Mengen entnommen werden können und nahezu zu jedem Zelltyp des Körpers heranwachsen können. Sie werden im Labor vermehrt und dann eingesetzt, um geschädigtes Gewebe zu regenerieren. Die UC-MSCs wirken heilend, indem sie entweder zu Neuronen werden, die die beim Patienten geschädigten Zellen ersetzen können, oder indem sie Faktoren freisetzen, die das Wachstum, das Überleben und die Entwicklung von Neuronen unterstützen – sogenannte neurotrophe Faktoren.
Um zu untersuchen, wie diese UC-MSCs in der Lage sind, im Mutterleib geschädigte Nervenzellen zu reparieren, schufen die Forscher ein Labormodell verletzter neonataler bzw. kindlicher Neuronen, die aus dem Kortex des Gehirns stammen – einem Bereich des Gehirns, der maßgeblich zu vielen motorischen und kognitiven Funktionen beiträgt. Um dieses Modell zu erzeugen, wurden Maus-Neuronen durch Sauerstoff- und Glukosemangel geschädigt und anschließend in einer Kultur mit UC-MSCs platziert, die von Frauen nach der Entbindung gewonnen worden waren.
Die UC-MSCs konnten einen Großteil der geschädigten Neuronen reparieren, die Zahl der Neuronentode reduzieren und sogar die Anzahl reifer und sich entwickelnder Neuronen, das Wachstum der neuronalen Ausläufer sowie die Neuronenproliferation teilweise wiederherstellen. Die reparative Wirkung der UC-MSCs entsteht entweder dadurch, dass sich UC-MSCs zu Neuronen differenzieren, die die geschädigten Zellen ersetzen, oder dadurch, dass sie bestimmte neurotrophe Faktoren freisetzen, die den Neuronen bei ihrem Wachstum und Überleben helfen.
Mehrere Studien haben über Verbesserungen nach der Transplantation von UC-MSCs in Tiermodelle neurologischer Erkrankungen berichtet. Einige Pilotstudien am Menschen legen ebenfalls nahe, dass die Zelltherapie mit UC-MSCs die neurologische Funktion bei Patienten mit traumatischer Hirnverletzung verbessert und sogar die grobmotorische Funktion bei Kindern mit Zerebralparese wiederherstellt. Weitere Untersuchungen haben ergeben, dass die beobachtete Neuroprotektion auf zwei Proteine zurückzuführen ist, die von den UC-MSCs freigesetzt werden: den vom Gehirn abgeleiteten neurotrophen Faktor (BDNF) und den Hepatozyten-Wachstumsfaktor (HGF).
Die Forscher schlussfolgerten: „Angesichts der Tatsache, dass UC-MSCs zur Behandlung mehrerer neurologischer Erkrankungen eingesetzt wurden, darunter Zerebralparese, traumatische Hirnverletzungen und hereditäre spinozerebelläre Ataxie, ermutigt uns das enorme klinische Potenzial der UC-MSCs, allogene Drittspender-UC-MSC-Therapien (Übertragung von Zellen eines Spenders) für Hirnverletzungen voranzutreiben.“
Weitere Informationen zur Studie „Umbilical Cord-Derived Mesenchymal Stromal Cells Contribute to Neuroprotection in Neonatal Cortical Neurons Damaged by Oxygen-Glucose Deprivation“ finden Sie in Frontiers in Neurology.
