Förderprojekte

Förderbeginn 01.01.2010

Nachweis des Zusammenhangs zwischen dem Alter subkutaner, mesenchymaler Stammzellen und unzureichender proangiogenetischer Aktivität

Prof. Dr. Günther Machens
Technische Universität München
Klinik und Poliklinik für Plastische Chirurgie u. Handchir. / Klinikum r.d.Isar

Dr. Jan A. Nolta
University of California, Davis
Stem Cell Program

Das Regenerationspotential von Geweben während der Wundheilung, wie z.B. bei der Haut, nimmt bekannter weise mit zunehmendem Alter ab, was ein erhebliches klinisches Problem darstellt. Unter anderem ist das geschädigte Gewebe auf eine ausreichende Vaskularisierung angewiesen um wieder volle Funktionsfähigkeit zu erreichen. Neueste Befunde zeigen eine Schlüsselrolle der mesenchymalen Stammzellen (MSC) während des Revaskularisierungsprozesses. Dies ist auf ihre Fähigkeit zurückzuführen proangiogenetische Faktoren freizusetzen und wahrscheinlich die strukturelle Gefäßneubildung unterstützen, da MSC mit Perizyten korrespondieren. So wurden MSC bereits in klinischen Studien zur Behandlung von untervaskulularisierten Geweben wie bei kritischer Ischämie der Extremitäten oder ischämischen Herzkrankheiten getestet.

Unser Ziel ist es mögliche Veränderungen von MSC aus der Haut während des Alterungsprozesses zu identifizieren, die eine kritische Rolle bei der Wundheilung spielen. Um dies zu testen wird im Labor Prof. Dr. Machens eine Bank humaner subkutaner MSC von Spendern mit einem großen Altersspektrum etabliert werden. In Nolta’s Labor werden diese Zellen hinsichtlich ihres Proliferations- und angiogentischen Potentials charakterisiert. Insbesondere werden die MSC ex vivo bewertet auf ihre Fähigkeit fibroblast colony forming units (CFU-F) zu bilden, zu proliferieren, proangiogentische Faktoren wie SDF-1 alpha, bFGF und VEGF sowohl auf Protein- , wie auch RNA- Ebene freizusetzen. Zum Testen des angiogenetischen Potentials in vivo werden zwei bereits etablierte Methoden eingesetzt werden. Zum einen wird in Nolta’s Labor eine einseitige Hinterlauf Ischämie in NODSCIDbeta2null Mäusen durch Entfernung der Arteria femoralis erzeugt und nach intravenöser Transplantation der MSC die Wiederherstellung des Blutflusses durch regelmäßiges Doppler Imaging gemessen. Zum anderen wird in Prof. Machens Labor ein Hautdefektmodell in Nacktmäusen verwendet, wo MSC in einem auf Kollagen basierenden Zellträger lokal implantiert werden und eine exakte Quantifizierung der Gefäßneubildung durchgeführt werden kann. Durch diese Arbeiten werden entscheidende Veränderungen bei subkutanen MSC, die mit dem Spenderalter assoziiert sind identifiziert werden, was die vermeintliche geringe Regenerationsfähigkeit der Zellen erklären könnte.