Stammzellen verbessern Regenerationsfähigkeit der Skelettmuskulatur

Stammzellen verbessern Regenerationsfähigkeit der Skelettmuskulatur
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Bei Schädigungen kann sich die Skelettmuskulatur – je nach Ausmaß der Verletzung – nur teilweise regenerieren. Besonders bei größeren Verletzungen und/oder zu geringem intrinsischem Regenerationspotenzial entsteht Narbengewebe, das mit funktionellen Defiziten einhergehen kann. Zur Steigerung der Regenerationsfähigkeiten wurde die künstliche Gewebewiederherstellung in den letzten Jahren intensiv erforscht.

Ein Team um Dr. Pumberger von der Charité in Berlin hat an einem Skelettmuskeltrauma-Modell an Ratten untersucht, wie autologe mesenchymale Stammzellen (MSCs) zu einer besseren Regeneration der verletzten Skelettmuskulatur beitragen können (1). Obwohl die Überlebensrate der MSCs durch das pro-inflammatorische Milieu eingeschränkt ist, kommt es zu einer parakrinen Stimulation des nativen Skelettmuskelgewebes. Außerdem gibt es weniger akontraktile Vernarbung und die Produktion neuer Muskelfasern steigt an.

Um die Wirkung der MSCs länger zu erhalten und die Ergebnisse dadurch weiter zu verbessern, wurden die Stammzellen auf einem Biomaterial (Hydrogel, Alginat) angesiedelt und dann transplantiert. In Testreihen wurde die für die Ratte optimale Kombination aus ergänzend verabreichten Wachstumsfaktoren gesucht. Es zeigte sich eine erhöhte Überlebensrate der MSCs, Reduktion der Apoptose und vermehrte Migration zum traumatisierten Areal. Funktionell zeigte sich eine signifikante Steigerung der Muskelkraft in der MSC-Wachstumsfaktor-Gruppe. Histologisch bestätigten sich die Effekte durch eine Reduktion der Fibrosierung, eine erhöhte Anzahl der regenerierenden Muskelfasern und verbesserte Durchblutung.

Hutterer C

Quellen:

  1. Pumberger M, Qazi TH, Ehrentraut MC, Textor M, Kueper J, Stoltenburg-Didinger G, Winkler T, von Roth P, Reinke S, Borselli C, Perka C, Mooney DJ, Duda GN, Geißler S. Synthetic niche to modulate regenerative potential of MSCs and enhance skeletal muscle regeneration. Biomaterials. 2016; 99: 95-108. doi:10.1016/j.biomaterials.2016.05.009