Stammzellen brauchen Bewegung

7. Jänner 2004, 12:29
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Knochen oder Fett: Das Stretching entscheidend

London - Robust oder schwabbelig, Fett oder Knochen, wohin geht die Entwicklung? Jüngste Studien im britischen Fachmagazin "Nature" deuten darauf hin, dass mechanische Streckung einen Einfluss darauf nimmt, ob Stammzellen sich in Fett- oder Knochengewebe ausdifferenzieren. Das erkläre auch, weshalb Gymnastik die Knochen stärkt.

Ein Forscherteam packte mesenchymalen Stammzellen - die aus dem Knochenmark stammen und neues Fett-, Knorpel-, Muskel- oder Knochengewebe bilden können - einzeln auf je zwei wachstumsfördernde Substrate: auf Quadrate, die den Zellen Platz ließen, sich auszubreiten, und auf kleine, punktförmige Flächen, die eine Ausbreitung verhinderten.

Zellen, die sich ausbreiten konnten, entwickelten sich eher zu Knochenzellen - aus den eingepferchten entstanden dagegen Fettzellen. Zwang man die Zellen durch Injektion des Gens RhoA, sich zu versteifen, entstanden ebenfalls Knochenzellen: die Entdeckung einer Molekülbeteiligung, die Christopher Chen von der Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland, "wirklich beeindruckt".

Molekülbeteiligung

Wandern und Joggen trügen vielleicht dadurch zur Stärkung des Knochenbaus bei, als dass diese Tätigkeiten Stammzellen im Knochenmark belasten und so zur Bildung von Knochenzellen anregen, vermutet Chen. Bekannt war, dass Stauchung oder Streckung darüber entscheiden kann, ob Zellen sterben, sich teilen oder zu einem anderen Zelltyp werden. Stammzellen wurden aber diesbezüglich bisher nur wenig untersucht. Sie können sich in viele Gewebezellarten ausdifferenzieren und wecken daher als Heilmethode Interesse.

Viele Wissenschafter suchen nach den Signalmolekülen, die Stammzellen veranlassen, etwa Muskelgewebe statt Blutzellen zu bilden - RhoA könnte ein solches Molekül sein. Um neue Knochen oder Sehnen zu bilden, benötigten die Stammzellen jedoch auch die korrekte Ausrichtung, sagt Donald Ingber, Zellbiologe an der Harvard Medical School in Boston: "Mechanik und Chemie sind gleichermaßen von Bedeutung." Ingber stellt heraus, dass schon jetzt medizinische Behandlungen darauf beruhen, Zellen unter mechanische Spannung zu setzen - etwa Physio-Therapien gegen Zerrungen. (red, DER STANDARD, Print, 02.01.2004)

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