Welche Arten von Stammzellen gibt es?

Embryonal, fetal, adult oder induziert – es gibt viele Arten von Stammzellen. Manchmal ensteht aus ihnen ein ganzer Mensch, meist sind es aber nur einzelne Gewebe.

Unterschiedliche Stammzellarten

Totipotente, pluripotente und multipotente Stammzellen unterscheiden sich in ihrem Entwicklungspotenzial

Die Vielzahl der Stammzellarten mag auf den ersten Blick verwirren, doch sie unterscheiden sich meist nur in zwei Eigenschaften: Herkunft und Ent­wicklungs­fähigkeit. Zwischen diesen Eigenschaften besteht ein enger Zusammen­hang – je jünger eine Stammzelle, desto entwicklungsfähiger ist sie.

Die entwicklungsfähigste Stammzelle ist das befruchtete Ei, auch Zygote genannt. Sie bringt nicht nur den Embryo, sondern auch einen Teil der Plazenta hervor – Voraus­setzung dafür, dass sich das Kind im Mutterleib entwickeln kann. Die Eizelle ist totipotent: Aus ihr kann ein Mensch entstehen. Diese Fähigkeit geht bereits nach der zweiten oder dritten Zellteilung verloren.

Pluripotente Stammzellen

Etwa fünf Tage nach der Befruchtung entwickelt sich die Blastozyste, die sich in der Gebärmutter einnistet. In diesem Stadium werden embryonale Stammzellen gewonnen1. Aus embryonalen Stammzellen kann sich jedes menschliche Gewebe entwickeln, aber kein vollständiger Mensch. Daher bezeichnen Forscher sie als pluripotent.

Später in der Entwicklung des Embryos entsteht eine weitere Art von Stammzellen, deren Entwicklungspotenzial noch weiter eingeschränkt ist. Fetale Stammzellen sind eine Übergangsform, in ihnen mischen sich die Eigenschaften von adulten und embryonalen Stammzellen.

Multipotente Stammzellen

Nach der Geburt enthält der Körper adulte Stammzellen, die nur noch Zellen eines einzelnen Organs hervorbringen2. Es sind multipotente Zellen, die in vielen menschlichen Geweben vorkommen. Besonders häufig sind sie in Organen, die großen Belastungen ausgesetzt sind – deren Regeneration ist die Hauptaufgabe der adulte Stammzellen. Sie werden häufig aus Knochenmark, Haut oder Nabelschnurblut gewonnen.

Doch nicht jedes Organ ist auf sie angewiesen. Herz, Gehirn und Bauchspeicheldrüse erneuern sich bei Erwachsenen fast überhaupt nicht mehr, und so finden sich dort keine – oder zumindest nur sehr wenige – adulte Stammzellen.

Stammzellen von Menschenhand

Neben den natürlichen Stammzellen gibt es auch solche, die im Labor erzeugt werden. Eine der ersten Methoden war der somatische Kerntransfer: Der Kern einer normalen Körperzelle wird dabei in eine Eizelle überführt, deren eigener Kern zuvor entfernt wurde. Im Frühjahr 1997 gelang der erste erfolgreiche Kerntransfer bei Säugetieren3: Das Klonschaf Dolly war damals eine Sensation.

Doch mittlerweile hat eine jüngere Methode dem Kerntransfer den Rang abgelaufen: 2006 gelang es dem späteren Nobelpreisträger Shinya Yamanaka, Gewebezellen durch das Einschleusen von vier Genen zu Stammzellen umzuprogrammieren. Die induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) verhalten sich ähnlich wie embryonale Zellen – ihre Entwicklungsfähigkeit hat der Stammzellforschung und -medizin großen Auftrieb gegeben4.

1 D. Cyranoski, The cells that sparked a revolution, Nature, März 2018 (Link)
2 Munoz-Canoves und Huch, Defining adult stem cells, Nature, November 2018 (Link)
alle Referenzen anzeigen 3 Wilmut et al., Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells, Nature 1997 (Link)
4 M. Scudellari, How iPS cells changed the world, Nature, Juni 2016 (Link)

Unterschiedliche Stammzellarten

Totipotente, pluripotente und multipotente Stammzellen unterscheiden sich in ihrem Entwicklungspotenzial
Herkunft und Entwicklungsfähigkeit – das sind die wichtigsten Kriterien, mit denen Stammzellen in verschiedene Typen unterteilt werden.

Stammzellforschung

  • Was sind Stammzellen? mehr...
  • Welche Arten von Stammzellen gibt es? mehr...
  • Stammzellforschung in Deutschland mehr...
  • Die Blastozyste: Quelle pluripotenter Stammzellen mehr...

Arten von Stammzellen

Stammzellforschung

⇒ Stammzellforschung

  • Was sind Stammzellen? mehr...
  • Welche Arten von Stammzellen gibt es? mehr...
  • Stammzellforschung in Deutschland mehr...
  • Die Blastozyste: Quelle pluripotenter Stammzellen mehr...

⇒ Arten von Stammzellen

zellstoff - der Blog

6. Mai 2021
Chimäre aus Mensch und Affe – ein Mittel zum Zweck
Forscher schleusen Stammzellen des Menschen in frühe Embryonen von Affen ein. Das langfristige Ziel sind jedoch menschliche Organe in Schweinen.
mehr...

Kurz und knapp

  • erstes Merkmal zur Unterscheidung von Stammzellen ist ihre Herkunft: Blastozyste, Fetus oder Erwachsener
  • ein zweites Merkmal ist die Entwicklungsfähigkeit der Stammzellen: totipotent,pluripotent oder multipotent
  • im Labor können Stammzellen (iPS-Zellen) hergestellt werden, die sich ähnlich wie pluripotente embryonale Zellen verhalten
OK

Diese Website verwendet Cookies, um Inhalte und Nutzererfahrung zu verbessern.    Info