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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-52561
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2011/5256/


Phänotypische und funktionelle Charakterisierung zirkulierender Stammzellen im Rahmen leberchirurgischer Eingriffe

Münster, Alice

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Freie Schlagwörter (Deutsch): CD133 , Stammzellen , Progenitorzellen , Leber , c-kit , CD34
Freie Schlagwörter (Englisch): liver , stem cells
Basisklassifikation: 44.65
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Sterneck, Martina (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 30.06.2011
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 15.08.2011
Kurzfassung auf Deutsch: Zahlreiche experimentelle Studien der vergangenen Jahre weisen daraufhin, dass Stammzellen des Knochenmarks an der Regeneration der Leber beteiligt sein könnten. In Studien wurden definierte Stammzellpopulationen aus dem Knochenmark isoliert und Mäusen oder Ratten intravenös injiziert. Diese Stammzellpopulationen hatten einen hämatopoetischen Phänotyp und waren in der Lage, sowohl das Knochenmark als auch die Leber zu besiedeln und sich damit zu Blutzellen als auch zu Hepatozyten zu differenzieren. Neueste Studien zeigen, dass insbesondere aus dem Knochenmark stammende monozytäre Zellen die Fähigkeit besitzen, eine geschädigte Leber zu besiedeln und einen hepatozytären Phänotyp anzunehmen. Diese Zellen, auch myelomonozytäre Zellen genannt, scheinen dabei auch als bereits determinierte Progenitorzellen an der Leberregeneration beteiligt zu sein.
In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob bei Patienten nach Leberresektion und bei Gesunden nach Leberlebendspende Stammzellen aus dem Knochenmark in das periphere Blut freigesetzt werden und welchen Phänotyp und welche Differenzierungsfähigkeit diese Zellen besitzen. Dazu wurden bei Leberlebendspendern und Patienten mit Lebererkrankungen prä- und postoperative durchflusszytometrische Analysen des peripheren Blutes durchgeführt. Zur Detektion der zirkulierenden Progenitorzellen wurden Antikörper gegen die Stammzellantigene CD133, CD34, c-kit und bcrp-1 eingesetzt und zur weiteren Phänotypisierung Antikörper gegen hämatopoetische Antigene CD45, CD14 und gegen den Chemokin Rezeptor CXCR4 verwendet. Ferner wurde das klonogene Potenzial der zirkulierenden Progenitorzellen mittels Colony Assays ermittelt.
Bei diesen Analysen ließ sich eine deutliche Mobilisierung von CD133-positiven (+) Zellen, sowie von CD133+/CD14+, CD133+/CXCR4+, CD14+, c-kit+ und c-kit+/CXCR4+ Zellen bereits vor Leberresektion bei lebererkrankten Patienten nachweisen. Bei den Lebendspendern war eine Mobilisierung der gleichen Zellpopulation hingegen vor allem nach der Leberspende detektierbar. Es konnte gezeigt werden, dass vermehrt nach Leberlebendspende jedoch nicht nach Leberresektion CD133+ Progenitorzellen in das periphere Blut mobilisiert werden. CD34+ und bcrp-1+ Zellen wurden in beiden Kollektiven nur in sehr geringem Ausmaß mobilisiert.
Mittels o.g. Colony Assays konnte demonstriert werden, dass es nach Leberlebendspende zu einer Zunahme hämatopoetischer, insbesondere monozytärer und erythrozytärer, sowie endothelialer Progenitoren kommt. Dieses Phänomen war nach Resektion einer erkrankten Leber nicht nachweisbar.
Weiterhin gibt der Nachweis c-kit+ Zellen, zusammen mit der vermehrten Bildung von CFU-E, sowie c-kit+/CXCR4+ und CXCR4+ Zellen Grund zu der Annahme, dass eine Rekrutierung hämatopoetischer Stammzellen unter anderem durch eine intrahepatische Hypoxie gesteuert und mittels SDF-1 von verletztem Gewebe angelockt werden könnte.
Die in dieser Arbeit gewonnenen Resultate weisen daraufhin, dass die Rekrutierung von Stammzellen aus dem Knochenmark in das periphere Blut einen relevanten physiologischen Prozess im Falle von endogener sowie exogener Schädigung der Leber darstellt, und unterstreichen die potentielle Rolle von Stammzellen für die Therapie von Lebererkrankungen.

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