Regenerative Medizin und Stammzellen 101

Regenerative Medizin und Stammzelltherapie sind ein relativ neues Gebiet der Medizin. Der Zweck dieser Artikelserie ist es, Ihnen zu helfen, die verwandte Terminologie zu verstehen und zu erklären, wo menschliche Stammzellen entstehen und wie sie sich entwickeln.

SpineUniverse: Was ist regenerative Medizin? Ist es eine neue medizinische Spezialität?
Dr. Kamhi: Regenerative Medizin ist eine neue medizinische Spezialität, die darauf abzielt, dem Körper zu helfen, sich selbst durch seine eigenen Zellen zu heilen. Das in den letzten 25 Jahren bestehende Interesse an regenerativer Medizin und Zellforschung wächst weiter.

SpineUniverse: Gibt es eine Ärztekammer, die die Ausbildung und Zertifizierung von Ärzten in der regenerativen Medizin überwacht?
Dr. Kamhi: Die American Academy of Regenerative Medicine und das American Board of Regenerative Medicine sind anerkannte Organisationen für die Beglaubigung. Mitgliedsärzte, die strenge Qualifikationen erfüllen, können sich in regenerativer Medizin und in Praxen ausbilden lassen. Durch das American Board of Regenerative Medicine können Ärzte, die strenge schriftliche und mündliche Prüfungen bestehen, eine Zulassung als Facharzt erhalten.

SpineUniverse: Was ist eine Stammzelle?
Dr. Kamhi: Eine Stammzelle ist ein Organismus, der sich zu jeder Art menschlicher Körperzelle entwickeln kann. Eine Stammzelle ist zunächst undifferenziert, dh sie hat sich noch nicht auf eine bestimmte Funktion spezialisiert.

Stammzellen teilen sich und nachdem sie sich viele Male geteilt haben, werden sie spezialisiert - was bedeutet, dass die Stammzelle eine Knochenzelle, eine Muskelzelle, eine Knorpelzelle oder ein anderer spezialisierter Zelltyp sein kann. Wenn eine Zelle spezialisiert wird, wird sie als differenziert bezeichnet, da die Zelle komplexe Funktionen ausführt, die für ihren Zelltyp spezifisch sind (z. B. Knochenzellen, Muskelzellen).

SpineUniverse: Gibt es verschiedene Arten von Stammzellen?
Dr. Kamhi: Embryonale (aus einem Embryo stammende) und adulte Stammzellen sind besser bekannt. In jüngerer Zeit wurden induzierte pluripotente Stammzellen zur Klassifizierung von Stammzelltypen hinzugefügt.

SpineUniverse: Was ist eine embryonale Stammzelle?
Dr. Kamhi: Eine embryonale Stammzelle wird aus einer inneren Zellmasse eines 5 Tage alten menschlichen Embryos gewonnen, wenn sich der Embryo noch in den Eierstocktuben befindet, bevor er in die Gebärmutter implantiert wird. Die Zelle wird Blastozyste genannt .

Menschliche Embryonalentwicklung.

Der menschliche Embryo ist mikroskopisch klein. Es besteht aus einer mit Flüssigkeit gefüllten Kugel aus inneren Zellen (Embryoblasten) und äußeren Zellen (Trophoblasten). Die inneren Zellen sind dazu bestimmt, der sich entwickelnde Embryo und die äußeren Zellen die Plazenta zu werden. Embryonale Stammzellen werden auch als totipotente Zellen bezeichnet, was bedeutet, dass diese Zellen das Potenzial haben, sich zu jeder Art von Körperzelle zu entwickeln.

Blastozyste mit Trophoblast- und Embryoblastenzellen dargestellt.

Embryonale Stammzellen werden aufgrund ethischer Einschränkungen und des Risikos einer Abstoßung durch das Immunsystem des Patienten nicht therapeutisch eingesetzt. Diese Stammzellen bleiben jedoch Forschungsinstrumente im Labor.

SpineUniverse: Welche Bedeutung hat eine Blastozyste?
Dr. Kamhi: Die Blastozyste ist ein Organisator - Blastozysten organisieren Zellen (Gewebe) in Subtypen. Wenn sich eine Blastozyste teilt, um die Keimschichten zu bilden, organisiert sie die Entwicklung des Embryos. Keimzellschichten sind ein wesentlicher Bestandteil der Embryonalentwicklung.

Fortpflanzungszellen in einer Blastozyste bilden drei Keimzellschichten des Embryos:

1. Durch das Ektoderm entsteht die äußere Hautschicht des Fötus.
2. Durch das Mesoderm entstehen Knochen, Knorpel, Muskeln und Bindegewebe.
3. Durch das Endoderm entstehen Magen-Darm-Atemwege.

Ektodermzellen werden zu Haut-, Gehirn- und Pigmentzellen. Mit Genehmigung verwendet. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1290887

Durch das Mesoderm entstehen Herz-, Skelett- und Blutzellen.

Durch Endoderm entstehen Lungen-, Schilddrüsen- und Bauchspeicheldrüsenzellen.

Nachdem sich Ektoderm, Mesoderm und Endoderm zu ihren spezifischen Zelltypen entwickelt haben, verlieren die Keimzellen ihre Fähigkeit, zu einem anderen Zelltyp zu werden. Mit anderen Worten, eine Knochenzelle ist immer eine Knochenzelle und kann sich nicht zu einer Muskelzelle oder anderen Zelltypen entwickeln.

Nicht alle Keimzellen reifen oder spezialisieren sich vollständig - stattdessen replizieren sie sich weiter und werden im menschlichen Körper gespeichert, bis sie gebraucht werden. Wenn beispielsweise ein Knochen im Körper gebrochen ist (z. B. ein Arm), werden die mesodermischen oder mesenchymalen Stammzellen in Aktion gesetzt, um Knochenzellen zu bilden, die die Fraktur reparieren und schließlich heilen.

Stammzellen haben die Fähigkeit, verschiedene Arten von Körperzellen zu werden.

Off-Label-Erklärung: Die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) hat keine auf Stammzellen basierenden Produkte zugelassen, mit Ausnahme von blutbildenden Stammzellen, die zur Behandlung bestimmter Krebsarten verwendet werden. ¹ Wenn bestimmte Produkte (z. B. blutplättchenreiches Plasma) von einem Arzt verwendet werden, wird die Verwendung als „Off-Label“ bezeichnet. ²

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Verweise

1. FDA warnt vor Stammzelltherapien. US Food and Drug Administration. https://www.fda.gov/ForConsumers/ConsumerUpdates/ucm286155.htm. Aktualisiert am 16. November 2017. Zugriff am 17. Mai 2018

2. Grundlegendes zur nicht genehmigten Verwendung von zugelassenen Arzneimitteln "Off-Label". US Food and Drug Administration. http://www.fda.gov/ForPatients/Other/OffLabel/default.htm. Aktualisiert am 5. Februar 2018. Zugriff am 17. Mai 2018.