Das Gewebe der Nabelschnur enthält potente Stammzellen

Die Nabelschnur versorgt das Kind im Mutterleib, und mehrere Arten von Stammzellen unterstützen sie dabei.

Die Nabelschnur muss während der Schwangerschaft mit der raschen Entwicklung des Kindes Schritt halten. Vermehrungsfreudige Stamm­zellen machen dies möglich: Sie bilden ein Gewebe, das auf den ersten Blick simpel erscheint, aber optimal an seine Funktion angepasst ist.

Stammzellen

Die wichtigste Aufgabe der Nabelschnur ist der Transport von Sauerstoff und Nährstoffen. Dazu verbindet eine große Vene die Blutkreisläufe von Mutter und Kind, zwei kleinere Arterien transportieren schädliche Stoff­wechsel­produkte zurück zur Plazenta. Und ein festes, gelantineartiges Gewebe sorgt für die nötige Stabilität1: Die Nabelschnur muss beinahe druck- und knickfest sein, damit die Versorgung des Kindes zu keinem Zeitpunkt unterbrochen wird.

Drei Arten von Stammzellen im Nabelschnurgewebe

Mindestens drei Arten von Stammzellen finden sich im Nabelschnur­gewebe2. Die sogenannten endothelialen Stammzellen sorgen dafür, dass die Blut­gefäße gebildet werden. Epitheliale Stammzellen bilden die äußere Amnion-Membran der Nabelschnur.

Am zahlreichsten sind die mesenchymalen Stammzellen des Bindegewebes, und auch am interessantesten: Ärzte hoffen, sie auch nach der Geburt zu nutzen und mit ihnen neue Therapien zu entwickeln.

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Die mesenchymalen Stammzellen der Nabelschnur sind sehr ursprüngliche Zellen, die noch einige Merkmale mit den potenten embryonalen Stammzellen teilen3. Die wandlungsfähigen Zellen finden sich im gesamten Stütz­gewebe, das auch Wharton-Sulze genannt wird. Aus ihnen gehen Zellen hervor, die wichtige Bestandteile des Bindegewebes erzeugen: Fasern aus Collagen und anderen Proteinen, die für die notwendige Festigkeit sorgen.

Mesenchymale Stammzellen sind wandlungsfähig

Doch mesenchymale Stammzellen können mehr als nur das Stützgewebe aufbauen. In der Hand von Forschern beweisen sie eine hohe Wachstums- und Wandlungsfähigkeit4. So ist es gelungen, aus ihnen verschiedenste Zellen zu züchten: Neben Fett-, Knochen- und Knorpelgewebe (ihrer natürlichen Bestimmung) sind dies auch Zellen der Leber, des Herzens und sogar des Nervensystems. Zudem setzen mesenchymale Zellen eine Vielzahl von Signalstoffen frei, die das Immunsystem und die Wundheilung positiv beeinflussen.

Eine Anwendung in der Medizin wird dadurch erleichtert, dass diese Zellen leicht zugänglich sind. Die Stammzellen werden erst nach der Abnabelung gewonnen, so dass Mutter und Kind nicht beeinträchtigt werden. Zwar sind mesenchymale Stammzellen auch noch im Knochenmark und Fettgewebe von Erwachsenen zu finden, doch die Zelldichte ist nicht so hoch wie in der Nabelschnur. Und vor allem ist eine Aufreinigung bei Erwachsenen mit operativen Eingriffen verbunden, die zum Teil äußerst schmerzhaft sein können.

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Jahrelange Lagerung in flüssigem Stickstoff

Die aufgereinigten Zellen müssen nicht sofort verwendet werden - ähnlich wie die Zellen aus dem Blut lassen sie sich in flüssigem Stickstoff einlagern5. Es ist also möglich, sie nach der Geburt aufzubewahren und sie Jahre später für medizinische Zwecke zu verwenden.

Einen Nachteil gibt es: Die Nabelschnur weist zwar eine hohe Dichte an mesenchymalen Stammzellen auf, aber da sie bei der Geburt kaum mehr als 40 Gramm wiegt, ist auch die Gesamtzahl der Zellen eher klein2. Für die Behandlung eines Patienten ist das meist zu wenig. Um dieses Problem zu lösen, vermehren manche Forscher die Stamm­zellen im Labor vermehren und erhalten so die notwendigen Zellzahlen.

Noch gilt die Nabelschnur als medizinischer Abfall und wird in der Regel sofort entsorgt. Doch viele Ärzte glauben, dass ihre Stammzellen eine wichtige Rolle in der Medizin spielen können.

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1 Batsali et al., Mesenchymal Stem Cells Derived from Wharton's Jelly of the Umbilical Cord: Biological Properties and Emerging Clinical Applications, Current Stem Cell Research & Therapy 2013, (link)
2 D. Harris, Umbilical Cord Tissue Mesenchymal Stem Cells: Characterization and Clinical Applications, Current Stem Cell Research & Therapy 2013 (link)
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Stammzellen

Die Nabelschnur ist zwar ein einfaches Gewebe, aber gut an ihre Funktion angepasst.

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Kurz und knapp

  • im Gewebe der Nabelschnur finden sich drei unterschiedliche Arten von Stammzellen
  • aus den mesenchymalen Stammzellen geht das Stützgewebe hervor
  • mesenchymale Zellen erzeugen Zellen aus vielen anderen Geweben
  • mesenchymale Stammzellen lassen sich leicht aufreinigen und lagern
  • Ärzte wollen mesenchymale Zellen aus dem Nabelschnurgewebe für die Medizin nutzen