"Zentral für die Langlebigkeit eines Organismus"

22. November 2011, 17:24
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Günter Lepperdinger vom Innsbrucker Institut für Alternsforschung geht jenen Stammzellen auf den Grund, die unseren Körper kontinuierlich verjüngen

Kurt de Swaaf sprach mit ihm über ihre vielseitigen Funktionen und Vorteile.

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STANDARD: Im Mittelpunkt Ihrer Forschungsarbeiten stehen sogenannte mesenchymale Stammzellen, kurz MSZ. Was ist das Besondere an ihnen?

Lepperdinger: Diese Stammzellen haben den großen Vorteil, dass sie vielerlei Zelltypen hervorbringen können, die für den Körper sehr wichtig sind, so wie Knochen-, Fett-, Muskel- und Knorpelzellen. Im Labor ist es gelungen, aus mesenchymalen Stammzellen auch Leber- und Herzmuskelzellen zu züchten. Ein weiterer für die Forschung wichtiger Punkt: Im Gegensatz zu embryonalen Stammzellen können MSZ von erwachsenen Personen freiwillig gespendet werden, was freilich ethisch unbedenklicher ist.

STANDARD: Wo im menschlichen Körper findet man die MSZ?

Lepperdinger: Prinzipiell überall, wo man Blutgefäße findet, vor allem aber werden sie aus Knochen und Knochenmark isoliert. MSZ sitzen in der Außenwand der Blutgefäße, die sie durch Zellneubildung und Bindegewebsproduktion stärken. Zurzeit glauben jedoch viele Experten, dass man auch aus Fettgewebe gute MSZ gewinnen kann.

STANDARD: Mesenchymale Stammzellen sollen für unsere Gesundheit von entscheidender Bedeutung sein. Weshalb?

Lepperdinger: Sie spielen eben nicht nur in den Blutgefäßen, sondern auch beim Aufbau von Knochen- und Fettgewebe eine zentrale Rolle. Diese Erneuerung dient dem Ersatz von gealterten Zellen. Fett und Knochen sind prinzipiell ganz wichtige Gewebetypen für die Langlebigkeit eines Organismus. Sie dienen der Energiespeicherung beziehungsweise der Bewegungs- und Leistungsfähigkeit. Des Weiteren sind MSZ wichtige Interaktionspartner der hämatopoetischen Stammzellen, die für die Blutbildung verantwortlich sind. Letztere findet bekanntlich im Knochenmark statt, und hier schließt sich der Kreis. Die aufbauende Tätigkeit der mesenchymalen Stammzellen sorgt für eine optimal gegliederte Knochenstruktur. So kann die Blutbildung am effektivsten unterstützt werden. Im Übrigen wird auch die Aktivität des Immunsystems von MSZ reguliert.

STANDARD: Wie funktioniert die Regulierung des Immunsystems?

Lepperdinger: Man beobachtet diesen Effekt bei der Behandlung von Patienten mit Graft-versus-Host-Disease, die nach Transplantationen auftreten kann. Zugeführte MSZ, egal welcher Herkunft, können ein Immunsystem, welches nach einer Transplantation von fremdem Knochenmark außer Rand und Band ist, wieder unter Kontrolle bringen, weil sie regulierende Botenstoffe produzieren.

STANDARD: Mesenchymale Stammzellen liefern den Ersatz für alte, verbrauchte Zellen, aber leiden sie selbst nicht unter dem Zahn der Zeit?

Lepperdinger: Wie fast alle Körperzellen altern auch sie, aber wesentlich langsamer als die anderen, weil sie sich in schützende Nischen zurückziehen. So entziehen sich MSZ den schädlichen Einflüssen von Infektionen oder anderen Krankheiten, aber auch von aufgenommenen oder vom Körper selbst produzierten Schadstoffen. Bei älteren Menschen funktioniert die schützende Wirkung der Nischen allerdings nicht mehr so gut.

STANDARD: Mit zunehmendem Alter sollen Entzündungen auch ernsthafte Fehlfunktionen von mesenchymalen Stammzellen bewirken können. Wie passiert das?

Lepperdinger: Zunächst, in jungen Jahren, unterstützen Entzündungen die Wirkung der MSZ. Sie werden dadurch angeregt und bilden zum Beispiel mehr Knochen-Vorläuferzellen. Im höheren Alter können jedoch chronische Entzündungen dazu führen, dass falsch gesteuerte MSZ weniger Knochen produzieren und dafür mehr Fett.

STANDARD: Was zu Osteoporose führt.

Lepperdinger: Ja. Bei der Knochenschwäche entstehen im Knochenmark immer mehr Fettzellen, es wird weiß statt rot, und das schadet natürlich auch der Blutbildung. Gleichzeitig scheint bei größeren Arterien eine chronische Entzündung auszureichen, um eine Verkalkung durch deren MSZ zu fördern. Es entstehen also noch immer neue Osteoblasten, Knochenzellen, aber eben nicht dort, wo sie hingehören.

STANDARD: Es heißt, verringerte Nahrungszufuhr führt zumindest in Tierversuchen zu Lebensverlängerung, und auch hier sollen MSZ eine Rolle spielen.

Lepperdinger: Nun ja, das gilt natürlich nur für ausgewachsen Organismen. In der Jugend ist der Bedarf an Nährstoffen einfach zu groß. Was die Wirkungsweise betrifft: Kalorienrestriktion greift in erster Linie in hormonelle Regelkreisläufe ein und beeinflusst über insulinähnliche Wachstumsfaktoren und andere Hormone die Stammzellen in ihren schützenden Nischen. Es bremst ihre Aktivität. Stammzellen, die weniger oft zum Teilen angeregt werden, sind weniger gestresst und bleiben dadurch jünger und gesünder, was zu einem späteren Zeitpunkt die Regenerationsfähigkeit des Körpers begünstigt. Auch kann im Alter das Bremsen des Zellwachstums allgemein dazu führen, dass zum Beispiel das Immunsystem mehr Zeit hat, eventuell entstandene Tumorzellen zu eliminieren.

STANDARD: Welche sind Ihrer Meinung nach die wichtigsten medizinischen Zukunftsperspektiven der MSZ-Forschung?

Lepperdinger: Einerseits die therapeutische Nutzung ihrer immunmodulierenden Wirkung, und des Weiteren könnten die multipotenzialen Differenzierungseigenschaften, also die vielseitigen Entwicklungsmöglichkeiten von MSZ, dazu führen, Gewebe und vielleicht sogar ganze Organe im Labor zu züchten und diese anschließend zu transplantieren. An den Grundlagen dafür wird von uns schon intensiv gearbeitet. (DER STANDARD, Printausgabe, 23.11.2011)

Günter Lepperdinger kam 1966 in Salzburg zur Welt. 1985 bis 1990 studierte er in Wien Chemie und arbeitete anschließend an der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) an seiner Doktorarbeit zum Thema Frühentwicklung des Nervensystems. Nach einem zweijährigen Arbeitsaufenthalt an den National Institutes of Health in Bethesda, USA, übernahm Lepperdinger 2002 die Leitung einer Forschungsgruppe am Institut für Biomedizinische Alternsforschung der ÖAW in Innsbruck.

  • Jungbrunnen für Blutgefäße, Knochen- und Fettgewebe: Sogenannte mesenchymale Stammzellen, hier mit einem fluoreszierenden Marker sichtbar gemacht, lassen Forscher hoffen, in Zukunft ganze Organe im Labor züchten zu können.
    foto: lepperdinger

    Jungbrunnen für Blutgefäße, Knochen- und Fettgewebe: Sogenannte mesenchymale Stammzellen, hier mit einem fluoreszierenden Marker sichtbar gemacht, lassen Forscher hoffen, in Zukunft ganze Organe im Labor züchten zu können.

  • Günter Lepperdinger ist der Zellalterung auf der Spur.
    foto: privat

    Günter Lepperdinger ist der Zellalterung auf der Spur.

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