Der Einfluss von Endoderm auf die Herzzellenteilung

Herzinfarkt und eine Reihe von erworbenen und angeborenen Herzmuskelerkrankungen stellen eine zunehmende gesundheitliche Bedrohung und eine weitreichende sozio-ökonomische Belastung dar. Die dabei absterbenden Zellen können nicht durch Erneuerung des Herzmuskels ersetzt werden und eine ausreichende medikamentöse Behandlung ist nicht möglich, sodass oft nur eine Herztransplantation mit allen ihren Risiken in Aussicht gestellt werden kann. Herzzellen, die aus embryonalen Stammzellen entstehen, weisen eine anhaltende Zellteilung auf, die durch einen neuen, aus endodermalen Zellen stammenden Faktor unterstützt wird. In diesem Projekt wird vorgeschlagen, diesen neuen Faktor zu isolieren, seinen Einfluss auf die Herzzellenteilung zu untersuchen, den durch ihn ausgelösten Signalübermittlungsweg in Herzzellen zu beschreiben und Bedingungen für die Langzeitkultur von Herzzellen für die Zelltherapie auszuarbeiten.

Dieses Projekt beschäftigte sich mit dem Einfluss von aus extra-embryonalen Endoderm freigesetzten Wachstumsfaktoren auf die frühe Herzmuskelzellenentwicklung, um die molekularen Regulierungsmechanismen während der frühen Embryonalentwicklung zu verstehen, und diese zur Gewinnung von Herzmuskelzellen für die Stammzelltherapie nützen zu können. Es wurden zwei neuen Wachstumsfaktoren, Secreted-Protein-Acidic-Rich- in-Cysteine, SPARC, and S100A4 identifiziert und ihr Einfluß auf die Signalübermittlung und Genregulation in sich entwickelnden Herzmuskelzellen untersucht. Weiters wurde gezeigt, dass isogene embryonale Stammzellen und ihre Vorläufer in der inneren Zellmasse des Embryos unterschiedliche Mengen an Leukaemia-Inhibitory- Factor-Rezeptor prodzieren und, dass damit ihre Entwicklungsmöglichkeit zu somatischen Zellen vorherbestimmt ist. Diese Unterschiede bewirken, dass es von der Stammzelllinen abhängt, ob viel oder wenig Herzzellen entstehen können. Diese Resultate geben neue Einsichten über die Regulation der Herzmuskelzellenentwicklung, zeigen, dass die Stammzellenentwicklung in vitro Teile der Embryonalentwicklung widerspiegelt, und ebnet den Weg zu einer effizienten und kostengünstigen Herstellung von Herzzellen für die Behandlung von Herzkranken.