Fettgewebsstammzellen

In den letzten Jahren sind Stammzellen aus Fettgewebe, sogenannte Adipose tissue derived Stem Cells (ASCs), zunehmend in den Forschungsfokus der Regenerativen Medizin gerückt. ASCs sind Zellen mit der Qualität einer mesenchymalen Stammzelle (MSC). Das bedeutet, dass sie die Fähigkeit zur Selbsterneuerung besitzen und sich in verschiedene Zelltypen, wie Adipozyten (Fettzellen), Chondrozyten (Knorpelzellen) und Osteozyten (Knochenzellen) entwickeln können. Bezeichnet wird dies als Multipotenz. MSCs als Stammzellen des adulten Organismus haben im Körper die Funktion das Gewebe zu erneuern und bei Verletzungen zu regenerieren. Des Weiteren werden den Zellen immunmodulatorische und sekretorische Fähigkeiten zugeschrieben. Die Zellen können in verschiedenen Körpergeweben gefunden und daraus isoliert werden. Der bekannteste Vertreter der MSCs ist die Stammzelle aus dem Knochenmark (bmMSC). Im Gegensatz zu den bmMSCs haben ASCs jedoch den großen Vorteil, dass sie als Bestandteil des Fettgewebes in großer Menge zur Verfügung stehen und deutlich einfacher, zum Beispiel durch eine Fettabsaugung (Liposuktion) in Lokalanästhesie gewonnen werden können.

Dank ihrer Eigenschaften als Stammzellen und Immunmodulatoren sowie der einfachen Zugänglichkeit und hohen Bioverfügbarkeit eignen sich die Fettgewebsstammzellen hervorragend für verschiedene Applikationen in der Regenerativen Medizin: zum Beispiel für das Tissue Engineering unterschiedlicher Körpergewebe. Dabei ist das Ziel die Herstellung eines funktionalen Konstruktes das verletztes Gewebe wiederherstellt, ersetzt oder verbessert. Durch ihre Multipotenz stellen ASCs eine alternative Zellquelle zu bereits differenzierten Zellen (z.B. Chondrozyten) dar, die häufig deutlich schwerer zu ernten und nur begrenzt verfügbar sind.

Des Weiteren zeigen die Fettgewebsstammzellen großes Potential als Therapie von Wundheilungsstörungen und konnten im Tiermodel die Wundheilung, Optik und Flexibilität von Narben verbessern. Die antiinflammatorischen Eigenschaften machen ASCs zu einer potentiellen Therapie bei chronisch-entzündlichen Erkrankungen wie Morbus Crohn, Diabetes mellitus und Arthrose. Die Gelenkinjektion von Fettgewebsstammzellen bei Arthrose des Kniegelenkes (Gonoarthrose) und Daumensattelgelenkes (Rhizarthrose) ist bereits Inhalt klinischer Studien und führte zu einer zufriedenstellenden Funktionsverbesserung und Schmerzerleichterung bei den Patienten. Zusammengefasst sind die Einsatzmöglichkeiten für Fettgewebsstammzellen sehr vielseitig und vielversprechend, so dass sich die Zellen als Hoffnungsträger in der klinischen und experimentellen Regenerativen Medizin etabliert haben.

ASCs werden klassischerweise mittels einer enzymatischen Reaktion aus dem Lipoaspirat des Patienten isoliert und können durch ihre plastik-adhärenz von weiteren zellulären Bestandteilen des Bindegewebes (der sogenannten Stromal Vascular Fraction - SVF) separiert werden. Zum Nachweis der Stammzellidentität erfolgt u.a. durch die adipogene, osteogene und chondrogene Differenzierung in vitro. Gemeinsam mit der Zellteilung (Proliferation) und Zellvitalität bezeichnen wir die Differenzierungskapazität der Zellen, vereinfacht dargestellt, als regeneratives Potential. Allerdings fällt bei der Arbeit in der Zellkultur schnell auf, dass es deutliche qualitative und quantitative Unterschiede zwischen den ASCs von verschiedenen Stammzellspendern bestehen.

Diese Arbeitsgruppe hat das Ziel Eigenschaften von den Fettstammzellspendern, von der Verarbeitung (Methodik) der Zellen und von potentiellen Noxen auf das regenerative Potential und die immunmodulatorischen Fähigkeiten von ASCs zu untersuchen. Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet sind eine wichtige Voraussetzung um experimentelle Therapieansätze in der Regenerativen Medizin verlässlich und sicher in die klinische Praxis umzusetzen und neue Erkenntnisse über Stammzellen und die komplexe Natur von Zell-Matrix-Interaktionen zu gewinnen. So können langfristig effektive und gleichzeitig schonende stammzell-basierte Behandlungsalterativen für den Patienten geschaffen werden.