Was ist eine Stammzelle?

Einige Zellen im menschlichen Körper haben die Fähigkeit, sich zu erneuern und in verschiedene Zelltypen umzuwandeln. Diese Zellen, Stammzellen genannt, teilen und vermehren sich, im Gegensatz zu Muskel- und Nervenzellen, die sich nicht reproduzieren können. Stammzellen, die es ermöglichen, dass sich aus einer einzigen Zelle Millionen von Zellen bilden, können sich ebenfalls teilen und vermehren, um sich zu erneuern.

Wenn Ihr Körper ein Gebäude wäre, wären Ihre Stammzellen das Fundament. Stammzellen sind die einzigen Zellen in Ihrem Körper, die sich differenzieren können. Die Billionen von Zellen in Ihrem Körper können mehr als 200 differenzierte Zellen bilden, wie etwa Blut- und Knochenzellen.

Wie funktionieren Stammzellen?

Stammzellen können zwei Dinge, die andere Zellen nicht können:

Sie erneuern und teilen sich ständig, um exakte Kopien von sich selbst zu erstellen. Typische oder normale Zellen vermehren und teilen sich, haben jedoch eine begrenzte Lebensdauer.
Sie sind die einzigen Zellen, die differenzierte Zellen produzieren, um bestimmte Zelltypen zu ersetzen oder zu reparieren. Hämatopoietische Stammzellen unterstützen Blut- und Immunzellen. Basale Stammzellen unterstützen Hautzellen. Mesenchymale Stammzellen unterstützen Knochen, Knorpel, Muskeln und Fett.

Obwohl Stammzellen keinen Sauerstoff transportieren oder Hormone und Neurotransmission bereitstellen können, spielen sie eine Rolle bei der Bildung von Zellen, die diese lebenswichtigen Funktionen erfüllen. Wenn eine Krankheit in den Körper eindringt, vermehrt sich eine Stammzelle und verwandelt sich in andere vom Körper benötigte Zellen, um das erkrankte Gewebe oder Organ zu reparieren.

Welche Arten von Stammzellen gibt es?

Die Arten von Stammzellen in unserem Körper sind:

Embryonale (pluripotente) Stammzellen
Gewebespezifische (multipotente oder unipotente) Stammzellen
Induzierte (getriggerte) pluripotente Stammzellen (IPS)
Hämatopoietische Stammzellen
Mesenchymale Stammzellen
Endotheliale Stammzellen

Embryonale (pluripotente) Stammzellen:Diese Zellen haben die Fähigkeit, sich in jeden Zelltyp zu entwickeln. Embryonale Stammzellen werden aus gespendetem Nabelschnurblut oder Embryonen gewonnen, die während einer In-vitro-Fertilisation entstanden sind.

Gewebespezifische (multipotente oder unipotente) Stammzellen:Diese Zellen können nur neue Stammzellen für das Gewebe produzieren, in dem sie leben. Beispielsweise können die blutbildenden Stammzellen in Ihrem Knochenmark neue Blutzellen und Blutplättchen produzieren. Sie können jedoch keine neuen Lungen- oder Leberstammzellen produzieren. Forscher gewinnen diese Stammzellen aus gespendetem Gewebe.

Multipotente Stammzellen finden sich auch im Fruchtwasser. Diese Stammzellen sind hochreaktiv und können sich ohne Nährmedium ziemlich stark ausdehnen. Die Verwendung dieser Stammzellen scheint viele der Probleme zu lösen, die mit aus menschlichen Embryonen gewonnenen Stammzellen verbunden sind.

Induzierte pluripotente Stammzellen (IPCs):Dies sind im Labor produzierte Stammzellen, die wie embryonale Stammzellen aussehen und sich auch so verhalten. Medizinische Forscher verwenden diese Zellen, um zu untersuchen, wie sich Gewebe entwickelt, wie Krankheiten es beeinflussen und um neue Medikamente und Behandlungen zu testen.

Mesenchymale Stammzellen:Mesenchymale Stammzellen: Dies sind multipotente Zellen, aus denen sich Stromazellen der osteoblastischen (Knochen), adipogenen (Fett), myoblastischen (Muskel), chondrogenen (Knorpel) und fibroblastischen (Bindegewebe) Linie entwickeln können.

Wie läuft eine Stammzellenbehandlung ab?

Stammzellen, die dem Patienten oder einem Spender entnommen wurden, werden in den Patienten transplantiert und dienen zur Erneuerung der beschädigten Zellen, Gewebe und Organe des Patienten. Früher wurde die Behandlung nur mit Stammzellen durchgeführt, die aus dem Knochenmark entnommen wurden, heute können sie jedoch auch aus peripherem Blut, Nabelschnurfett und sogar aus Nabelschnurblut von Babys gewonnen werden. Darüber hinaus können seit kurzem Stammzellen aus Eizellen (embryonale Stammzellen) und Fettgewebe gewonnen werden.

Die Stammzellenbehandlung erfolgt auf zwei Arten:

1. Aus dem stammzellreichen Gewebe der Behandlungsbedürftigen gewonnene Aspirate werden unter sterilen Bedingungen konzentriert und auf die beschädigte Stelle aufgetragen. Dazu werden normalerweise Bauchfett und Knochenmark verwendet. Fettgewebe ist die reichlichste und einfachste Quelle für Stammzellen. Im Jahr 2011 wählte das Time-Magazin die Stammzellenproduktion aus Fettgewebe zu einer der 50 wichtigsten Erfindungen des Jahres.

2. Von einer anderen Person entnommene Stammzellen werden in einem Labor produziert und auf die gewünschte Anzahl und Eigenschaften gebracht. Hierbei kommen allogen aus Nabelschnurblut gewonnene Stammzellen zum Einsatz.

Knochenmark-Stammzelltherapie

Knochenmark-Stammzelltherapie wird zur Behandlung der folgenden Krankheiten eingesetzt:

Herz-, Gehirn- und Nervenkrankheiten
Anomalien, die aus dem angeborenen Stoffwechsel- oder Enzymsystem resultieren
Erkranktes oder beschädigtes Knochenmark
Belastung des Immunsystems
Geschädigte Gewebe und Organe

Neurodegenerative Krankheiten

Alzheimer, Parkinson, Multiple Sklerose usw.
Rückenmarksverletzungen
Lähmung aufgrund eines zerebralen Gefäßverschlusses

Bei einigen Krankheiten und Verletzungen sind Stammzellen zwar nicht wirksam bei der Heilung beschädigter Bereiche im Gehirn, sorgen aber für Heilung, indem sie Zellen in gesundem Gehirngewebe aktivieren.

Systemische und verschiedene Krankheiten

Kongestive Herzkrankheiten
COPD
Diabetes
Erektile Dysfunktion
Makuladegeneration
Alopezie (lokale Glatzenbildung)
Periphere arterielle Verschlusskrankheit (Burger)

Hämatologische Krankheiten

Knochenmarkkrebs
Lymphom – Hodgkin-Lymphom
Leukämie – Multiples Myelom
Mediterrane Anämie
Plasmazellkrankheiten
Knochenmarkversagen
Erbliche und angeborene Blut Erkrankungen

Erkrankungen des Bewegungsapparates

Arthrose (Gelenkverschleiß)
Meniskusprobleme in den Knien
Sehnen- und Bänderprobleme
Muskelerkrankungen
Verschiedene Verletzungen (Trauma-Sport)
Rheumatische Erkrankungen (SLE-RA)

Kosmetische Anwendungen

Hautverjüngung und -straffung
Handkosmetik
Gesichtsknochen- und Weichteiltraumata
Kiefer- und Gesichtschirurgie
Haarwiederherstellung
Plastische Chirurgie
Chirurgische Wundheilung
Rekonstruktive Anwendungen (Brust usw.)
Entfernung von Verbrennungen, Verletzungen und Narben

Wie werden Stammzellen gewonnen?

Stammzellen werden aus Fettgewebe und Knochenmark gewonnen. Die Entnahme der Zellen erfolgt unter leichter Sedierung und örtlicher Betäubung, sodass der Patient keine Schmerzen verspürt.

Die Stammzellen im Fettgewebe aus Becken- und Beinknochen oder Bauch werden unter sterilen Bedingungen einem Filter- und Trennungsprozess unterzogen.

Nach dem etwa 30-40 Minuten dauernden Stammzellenaufbereitungsprozess sind die gewonnenen reinen Stammzellen zur Anwendung bereit.

Welche zugelassenen Produkte werden in der Stammzellentherapie verwendet?

+Fibroblasten aus Hautgewebe
Mesenchymale Stammzellen aus der Nabelschnur
Mesenchymale Stammzellen aus Fettgewebe
Mesenchymale Stammzellen aus Knorpelgewebe
Mesenchymale Stammzellen aus Synovialgewebe
Exosom
Stromale vaskuläre Fraktion aus Fettgewebe (SVF)
Mononukleäre Zellen aus Knochenmark

Welche Stammzellenanwendungen werden vom Gesundheitsministerium genehmigt?

Hier sind einige der vom Gesundheitsministerium genehmigten Anwendungsbereiche für Stammzellenbehandlungen:

Covid-19-Pneumonie
Idiopathische Lungenfibrose
COPD
Diabetische Fußverletzungen
Periphere arterielle Verschlusskrankheiten
Rückenmarksverletzung
Zerebralparese
Schädel-Hirn-Trauma
Hypoxische ischämische Enzephalopathie
Spino-zerebelläre Ataxie (Friedreich-Ataxie)
Muskeldystrophie Duchenne
Mukoviszidose
Ischämische Herzerkrankung Krankheiten
Autoimmunenzephalitis
Gliedergürtel-Muskeldystrophie
Autismus-Spektrum-Störung
Multiple Sklerose
Schlaganfall
Angeborene progressive Myopathie
Optikusatrophie
Retinitis pigmentosa
Erektile Dysfunktion
Ovarialinsuffizienz
Sklerodermie
Morbus Crohn
Kurzdarm

Wie hilft die Stammzellentherapie bei Erkrankungen des Bewegungsapparats?

Muskel-Skelett-Degeneration und Komplikationen durch Verletzungen sind häufiger geworden, da die Menschen länger leben und an immer mehr Aktivitäten teilnehmen.

Die Stammzellentherapie bietet Lösungen zur Reparatur, Wiederherstellung oder zum Ersatz von Skelettelementen und verwandten Geweben, die von akuten Verletzungen, chronischer Degeneration, genetischen Funktionsstörungen und krebsbedingten Defekten betroffen sind.

Einige Erkrankungen des Bewegungsapparats, bei denen die Stammzellentherapie eingesetzt wird, sind:

Osteoarthritis: Knorpelschäden, die aus verschiedenen Gründen auftreten können, führen im Laufe der Zeit zu Verschleiß in den Knie- und Hüftgelenken und verursachen schließlich Arthrose, die als Verkalkung definiert ist. Wenn eine Knorpelzelle stirbt, kann sie sich nicht selbst heilen. Stammzellen sind eine Methode, die verwendet wird, um das Fortschreiten von Schäden bei Patienten zu verlangsamen, bei denen bereits Knorpelschäden aufgetreten sind, für die es aber zu früh für eine Operation ist oder die keine Operation wünschen.

Meniskusriss: Die Stammzellentherapie wird bei Teil- und Komplettrissen des Meniskus eingesetzt, um zu verhindern, dass die Gelenkflächen des Knies aneinander reiben. Hierzu wird Bauchfett oder Knochenmark von der Vorderseite des Schienbeins als Quelle verwendet. Es wird unter Ultraschall intraartikulär in und in die Nähe des Meniskusgewebes injiziert.

Knochenbrüche und Pseudoarthrosen: Im Knochen können aus Vorläuferzellen Osteoblasten entstehen, die zu reifen Knochenzellen oder Osteozyten werden. Osteozyten sind lebende Zellen im reifen Knochengewebe. Stammzellen können das Knochenwachstum stimulieren und die Heilung von verletztem Knochen unterstützen. Traditionell wurden Knochendefekte mit festem Knochentransplantatmaterial behandelt, das in den Bruch- oder Pseudoarthrosenbereich eingebracht wurde. Stammzellen und Vorläuferzellen werden jetzt mit Knochentransplantaten eingebracht, um die Heilung zu stimulieren und zu beschleunigen.

Gelenkknorpelschaden: Die innere Oberfläche der Gelenke wird als Gelenkknorpel bezeichnet. Schäden am Gelenkknorpel können häufig zu einer Degeneration des Gelenks und schmerzhafter Arthritis führen. Aktuelle Techniken zur Behandlung von Gelenkknorpelschäden verwenden Knorpeltransplantationen und -transplantationen, um die Defekte zu füllen.

Bänder- und Sehnenprobleme: Mesenchymale Stammzellen können sich auch zu bindegewebsspezifischen Zellen entwickeln. Dies kann dazu beitragen, dass Bänder- und Sehnenverletzungen wie Quadrizeps- oder Achillessehnenrisse schneller heilen.

Was ist ein Exosom?

Exosomen sind kleine Bläschen oder Blasen, die von Zellen in die Umgebung abgegeben werden. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Zellkommunikation, indem sie Proteine, Lipide und genetisches Material (wie RNA) von einer Zelle zur anderen transportieren.

Was ist Exosomentherapie und wofür wird sie verwendet?

Exosomen helfen Zellen, Signale aneinander zu senden. Sie können wichtige Informationen transportieren, die das Verhalten anderer Zellen beeinflussen.

Von jungen Stammzellen freigesetzte Exosomen haben eine wichtige Wirkung bei der Regulierung regenerativer Prozesse im Körper. Obwohl Exosomen keine Zellen sind, spielen sie eine entscheidende Rolle bei der gesamten interzellulären Kommunikation im Körper und bei der Zellerneuerung.

Exosomen kommen in verschiedenen biologischen Flüssigkeiten wie Blut, Urin und Speichel vor. Ihre Anwesenheit in diesen Flüssigkeiten macht sie zu vielversprechenden Kandidaten für nicht-invasive Diagnosetests.

Wie wird die Exosomentherapie angewendet?

In den bei der Behandlung eingesetzten Exosomen finden sich DNA, RNA, Aminosäuren und Hunderte von Wachstumsfaktoren. Um Exosomen aus Stammzellen zu gewinnen, werden zunächst die Stammzellen in der Kultur gezüchtet. Anschließend werden die Exosomen aus dem flüssigen Medium, in dem sich die in der Kultur gezüchteten Stammzellen befinden, gereinigt. Im nächsten Schritt werden sie von den Stammzellen befreit und es entstehen reine Exosomen.

Was sind die Vorteile der Exosomentherapie?

Alterung, chronische Krankheiten, Umweltfaktoren und genetische Störungen können den Heilungsprozess stören, indem sie die Kommunikation der Stammzellen mit anderen Zellen beeinträchtigen. Exosomen gehören zu den Zelltherapien der neuen Generation, da sie eine entscheidende Rolle bei der Regulierung dieser Kommunikationsprozesse spielen.

Degenerative Erkrankungen werden durch kontinuierliche Zellschädigung verursacht, die Gewebe oder Organe beeinträchtigt. Obwohl Stammzellen im Allgemeinen für die Zellerneuerung verantwortlich sind, können einige externe Faktoren diese Funktion beeinträchtigen. Es ist möglich, den Heilungs- und Regenerationsprozess zu beschleunigen, indem die Funktionen der Stammzellen mit von außen zugeführten Exosomen unterstützt werden.

Weitere Vorteile der Exosomentherapie sind:

Sie enthält 3 verschiedene Zytokine, die 50 verschiedene Wachstumsfaktoren enthalten (Proteine und Peptide, die es Zellen ermöglichen, miteinander zu kommunizieren)
Es handelt sich um ein Verfahren, das angewendet wird, ohne dass dem Patienten Bauchfett oder Knochenmark entnommen werden muss.
Im Vergleich zu anderen Stammzellmethoden ist es eine praktische Behandlung und umfasst die Sekrete von Stammzellen, die in einer Laborumgebung vermehrt wurden. Somit werden die Reparaturzellen im Bereich, in dem die Anwendung erfolgt, von Grund auf kodiert und eine genauere Reparatur wird gewährleistet.
Bei der Verwendung embryonaler Stammzellen besteht ein sehr geringes Risiko einer Tumorentwicklung, aber da Exosomen nicht die Fähigkeit haben, sich zu vermehren, besteht ein solches Risiko nicht. Daher sollte bekannt sein, dass die Exosomentherapie äußerst sicher ist.
Sie verursachen keine Gewebeabstoßung. Sie sind für die allogene Verwendung geeignet. Exosomen sind keine Zellen und kleiner als Zellen.
Der wichtigste Unterschied zu adulten Stammzellen besteht darin, dass sie von Neugeborenen gewonnen werden.
Darüber hinaus haben sie dank der viel höheren Anzahl an Wachstumsfaktoren, die sie enthalten, ein hohes Potenzial für klinische und ästhetische Anwendungen.
Da sie Proteine enthalten, können sie unter geeigneten Bedingungen länger halten, ohne dass ihre Hauptstruktur abgebaut wird.
Es ist ein autologen Behandlungen überlegenes Produkt, da bei seiner Gewinnung kein chirurgischer Eingriff erforderlich ist.
Sie werden in einer Flasche geliefert, die direkt injiziert werden kann. Auf diese Weise besteht keine Möglichkeit von Komplikationen.
Sie können intravenös, intramuskulär, lokal oder durch Injektion in die Haut angewendet werden.
Die Exosomenbehandlung ist für den Patienten eine äußerst komfortable Anwendung.
Es gibt keine Änderungen im täglichen Leben des Patienten.
Abhängig von der injizierten Dosis kann die Proliferation von Fibroblastenzellen um bis zu 80 % zunehmen, die Elastinsynthese kann sich bis um das Dreifache steigern und die Kollagensynthese kann sich durch die Behandlung bis um das Sechsfache steigern.

Wie wird die Exosomentherapie bei Erkrankungen des Bewegungsapparats angewendet?

Neben der Behandlung von orthopädischen Verletzungen und verschiedenen degenerativen Erkrankungen wird die Exosomentherapie aufgrund ihrer Anti-Aging-Eigenschaften häufig eingesetzt.

Wann ist die Wirkung des Exosoms sichtbar?

Damit die Wirkung der Exosomentherapie sichtbar wird, muss gewartet werden, bis die Zellen ihren Selbsterneuerungsprozess abgeschlossen haben. Der Zeitraum, in dem dieser Prozess abgeschlossen ist und die Ergebnisse der Exosomentherapie sichtbar werden, kann je nach Faktoren wie dem Alter des Patienten, dem Ausmaß des zu behandelnden Problems und dem aktuellen Gesundheitszustand des Patienten variieren. Der wichtigste Grund dafür ist, dass der Körper aufgrund verschiedener Faktoren mit zunehmendem Alter langsamer auf Stammzellsignale reagiert.

Der Körper benötigt eine gewisse Zeit, um sich selbst zu reparieren. Daher muss etwa 3 Monate gewartet werden, bis die Ergebnisse der Exosomentherapie sichtbar werden.

Was ist die PRP-Anwendung bei Erkrankungen des Bewegungsapparats?

Bei PRP (plättchenreiches Plasma) wird das dem Patienten entnommene Blut in einem speziellen Verfahren getrennt. Das nach diesem Verfahren gewonnene Plasma enthält reich an Blutplättchen. Blutplättchen scheiden Wachstumsfaktoren aus, die die Heilung unterstützen. Daher hilft die PRP-Behandlung bei der Heilung beschädigter Gewebe. PRP wird im Allgemeinen zur Behandlung der folgenden Erkrankungen eingesetzt:

Sehnenentzündung
Bänderschäden
Muskelverletzungen
Knorpelschäden

HÄUFIG GESTELLTE FRAGEN ZUR STAMMZELLTHERAPIE

Is the number of stem cells the same at every age?

As we age, the amount of stem cells in the body gradually decreases. While one in every ten thousand cells in newborns is a stem cell, only one in a million cells after the age of 65 is a stem cell. As the number of stem cells decreases with age, damaged tissues and organs cannot be repaired. Therefore, stem cell therapy can make great contributions to the treatment of many diseases that progress rapidly in older ages, including some cancers and congenital blood diseases.

How widely is stem cell therapy applied?

Stem cell treatments have been tried in the world for about 20 years and have been used quite widely, especially in recent years. However, it should not be forgotten that such treatments will be applied in certified centers.

Why are doctors and scientists so hopeful about stem cells?

Studying stem cells will help us understand how they develop into the specialized cell lineages that make up the human body. Some of the most serious medical conditions, such as cancer and birth defects, can result from problems in this differentiation process. A better understanding of normal cell development will help us understand and perhaps correct the errors that cause these medical conditions.

Stem cells will also provide a tool for drug development. With stem cell research, populations of cells with a specific disease can be used to test drugs.

Perhaps the most exciting potential application of stem cells is cell therapy. Pluripotent stem cells offer a renewable source of replacement cells and tissue to treat a wide range of diseases, conditions, and disabilities, including Parkinson’s disease, spinal cord injury, stroke, burns, heart disease, diabetes, osteoarthritis, and rheumatoid arthritis.

What are the differences between adult stem cells and embryonic stem cells?

Adult and embryonic stem cells differ in the type of cells they can develop into. Embryonic stem cells can develop into all types of cells in the body (they are pluripotent). Adult stem cells are found in mature tissues (bone marrow, skin, brain, etc.) and can give rise to other types of cells from their own tissues or origins (they are multipotent). For example, adult blood stem cells give rise to red blood cells, white blood cells, and platelets.

Where do embryonic stem cells come from?

Embryonic stem cells are isolated from 3- to 5-day-old human embryos at the blastocyst stage. A blastocyst is a hollow microscopic cluster of several hundred undifferentiated cells.

What are the differences between stem cells and PRP?

Stem cell therapy has a longer-lasting effect than PRP therapy. Stem cells support healing by starting to regenerate damaged tissue.
PRP therapy has a faster effect, but its effect is shorter. PRP therapy is generally preferred for mild-moderate diseases, while stem cell therapy is preferred for more severe diseases.
Stem cell therapy is performed by using live stem cells injected into damaged tissues. PRP therapy provides healing with growth factors secreted by platelets.
Stem cell therapy is a more invasive procedure, because stem cells are mostly obtained from bone marrow or fat tissue and undergo a special process before being injected. PRP treatment is injected after the blood is separated.

Are stem cell treatments safe?

Stem cell treatments are new treatments and there is still research on them, and without controlled clinical trials, there is no way to know what will happen in the long term or even in the short term. For this reason, the FDA does not recommend the use of stem cells outside of clinical trials or approved treatments.

There are risks in some procedures used to remove stem cells from the body (such as liposuction or spinal tap) or procedures used to introduce stem cells to the body (such as placing them in the heart, brain, spinal cord or other organs). This risk is related to the procedures themselves, not the stem cells themselves.

Every medical procedure has risks. One goal of clinical trials is to determine whether the potential benefits of a treatment outweigh the risks. A possible risk of some stem cell treatments is the development of tumors or cancer.

A particular danger of pluripotent cells is that if they are undifferentiated, they can form tumors called teratomas. Other possible risks include infection, tissue rejection, and complications from the medical procedure itself.

Quellen:

Prof. Dr. Turgut Göksoy, (2024, März), Präsentation zur Stammzellentherapie, Istanbul, Türkei
onlinelibrary.wiley.com
mayo.edu
nature.com
physoc.org
sciencedirect.com

Stammzellentherapie