Skip to main content
Hauptrubriken
CME Facharzt-Training Webinare Zeitschriften Bücher e.Medpedia Podcast
Service
Jobbörse Info & Hilfe
Fachgebiete
Anästhesiologie Allgemeinmedizin Arbeitsmedizin Augenheilkunde Chirurgie Dermatologie Gynäkologie und Geburtshilfe HNO Innere Medizin Kardiologie Neurologie Onkologie und Hämatologie Orthopädie und Unfallchirurgie Pädiatrie Pathologie Psychiatrie Radiologie Rechtsmedizin Urologie Zahnmedizin
Themen
Klimawandel und Gesundheit Neues aus dem Markt COVID-19 Praxis und Beruf Seltene Erkrankungen GOÄ & EBM Panorama
Sammlungen
Kasuistiken Algorithmen & Infografiken Blickdiagnosen Arthropedia FlapFinder (für Dermatochirurgen) Videos Kongressberichterstattung Medizin für Apothekerinnen und Apotheker Für Ärztinnen und Ärzte in Weiterbildung Für Medizinstudierende
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben
Die Chirurgie
Erschienen in: Der Chirurg 5/2005

01.05.2005 | Leitthema

Funktioneller Gewebe- und Organersatz mit postnatalen Stammzellen

Technologische Grundlagen

verfasst von: J. Aigner, M. Eblenkamp, Prof. Dr. Dr. E. Wintermantel

Erschienen in: Die Chirurgie | Ausgabe 5/2005

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Zusammenfassung

Stammzellen haben mit ihrer hohen Proliferationsaktivität und Plastizität das Potenzial, eine zentrale Funktion in zelltherapeutischen Therapieansätzen zu übernehmen. Wenngleich die Erforschung der grundlegenden zellbiologischen Prozesse in Stammzellen unabdingbar ist, so reicht dieses alleine jedoch nicht aus, um Stammzellen als Bestandteil des therapeutischen Spektrums zu etablieren. Hierzu ist parallel auch die Weiterentwicklung entsprechender Technologien notwendig. Diese umfasst sowohl die Etablierung von geeigneten Verfahren zur Gewinnung und Differenzierung der Stammzellen, als auch die Entwicklung von geeigneten Zellträgersystemen und Bioreaktoren zur Kultivierung und Expansion der Zellen. Darüber hinaus stellt der Aufbau einer Logistik für die Gewinnung, den Transport und die Lagerung von Stammzellen als Grundlage eines breiten therapeutischen Einsatzes eine große organisatorische und technische Herausforderung dar.
In vorliegendem Übersichtsartikel werden die derzeit etablierten Techniken für die Arbeit an und den Einsatz von postnatalen Stammzellen erläutert sowie Anforderungen für zukünftige technologische Entwicklungen formuliert.
Fußnoten
1
STEMMAT ist ein Multi-Center-Projekt, in dem das Potenzial von Bestandteilen der Nabelschnur im Hinblick auf eine therapeutische Nutzung untersucht wird. STEMMAT wird vom Freistaat Bayern im Rahmen der Gesundheitsinitiative „BayernAktiv“ gefördert. STEMMAT-Partner: Zentralinstitut für Medizintechnik der TU München, Frauenklinik des Klinikums rechts der Isar, TU München, III. Medizinische Klinik des Klinikums rechts der Isar, TU München, Klinik für Herz-, Thorax- und herznahe Gefäßchirurgie (HTC) am Klinikum Regensburg, Blutspendedienst des Bayerischen Roten Kreuzes gGmbH.
 
2
FORTEPRO: Ein von der bayerischen Forschungsstiftung gefördertes Projekt, in dem die Schwerpunkte Tissue Engineering von Knorpel und Knochen mit Verfahren der Rapid-Prototyping-Technik kombiniert werden (http://​www.​fortepro.​de).
 
Literatur
1.
Ahmad I, Tang L, Pham H (2000) Identification of neural progenitors in the adult mammalian eye. Biochem Biophys Res Commun 270:517–521
2.
Alison MR, Vig P, Russo F et al. (2004) Hepatic stem cells: from inside and outside the liver? Cell Prolif 37:1–21
3.
Bagley J, Rosenzweig M, Marks DF, Pykett MJ (1999) Extended culture of multipotent hematopoietic progenitors without cytokine augmentation in a novel three-dimensional device. Exp Hematol 27:496–504
4.
Banu N, Rosenzweig M, Kim H, Bagley J, Pykett M (2001) Cytokine-augmented culture of haematopoietic progenitor cells in a novel three-dimensional cell growth matrix. Cytokine 13:349–358
5.
Brittan M, Wright NA (2002) Gastrointestinal stem cells. J Pathol 197:492–509
6.
Cao Y, Rodriguez A, Vacanti M, Ibarra C, Arevalo C, Vacanti CA (1998) Comparative study of the use of poly(glycolic acid), calcium alginate and pluronics in the engineering of autologous porcine cartilage. J Biomater Sci Polym Ed 9:475–487
7.
Ceborare S, Lichtenberg A, Tudorache I et al. (2004) Clinical Application of Tissue Engineering Human Heart Valves. Leibniz Symposium on Transplantation and Regeneration of Thoracic Organs, Hannover, Germany
8.
Dillon GP, Yu X, Sridharan A, Ranieri JP, Bellamkonda RV (1998) The influence of physical structure and charge on neurite extension in a 3D hydrogel scaffold. J Biomater Sci Polym Ed 9:1049–1069
9.
Eblenkamp M, Aigner J, Hintermair J et al. (2004) Umbilical cord stromal cells (UCSC). Cells featuring osteogenic differentiation potential. Orthopade
10.
Ehring B, Biber K, Upton TM, Plosky D, Pykett M, Rosenzweig M (2003) Expansion of HPCs from cord blood in a novel 3D matrix. Cytotherapy 5:490–499
11.
Eisenberg LM, Eisenberg CA (2003) Stem cell plasticity, cell fusion, and transdifferentiation. Birth Defects Res Part C Embryo Today 69:209–218
12.
Emura M (1997) Stem cells of the respiratory epithelium and their in vitro cultivation. In Vitro Cell Dev Biol Anim 33:3–14
13.
Filshie RJ (2002) Cytokines in haemopoietic progenitor mobilisation for peripheral blood stem cell transplantation. Curr Pharm Des 8:379–394
14.
Gronthos S, Mankani M, Brahim J, Robey PG, Shi S (2000) Postnatal human dental pulp stem cells (DPSCs) in vitro and in vivo. Proc Natl Acad Sci USA 97:13625–13630
15.
Hirtenstein M, Clark J, Lindgren G, Vretblad P (1980) Microcarriers for animal cell culture: a brief review of theory and practice. Dev Biol Stand 46:109–116
16.
Horwitz EM, Prockop DJ, Fitzpatrick LA et al. (1999) Transplantability and therapeutic effects of bone marrow-derived mesenchymal cells in children with osteogenesis imperfecta. Nat Med 5:309–313
17.
Hutmacher DW, Goh JC, Teoh SH (2001) An introduction to biodegradable materials for tissue engineering applications. Ann Acad Med Singapore 30:183–191
18.
Jaroma HJ, Ritsila VA (1988) Effect of diffusion chamber pore size on differentiation and proliferation of periosteal cells. An experimental study. Clin Orthop 258–264
19.
Kii I, Amizuka N, Shimomura J, Saga Y, Kudo A (2004) Cell-cell interaction mediated by cadherin-11 directly regulates the differentiation of mesenchymal cells into the cells of the osteo-lineage and the chondro-lineage. J Bone Miner Res 19:1840–1849
20.
Kim HS, Lim JB, Min YH, Lee ST, Lyu CJ, Kim ES, Kim HO (2003) Ex vivo expansion of human umbilical cord blood CD34+ cells in a collagen bead-containing 3-dimensional culture system. Int J Hematol 78:126–132
21.
Kruse C, Birth M, Rohwedel J, Assmuth K, Goepel A, Wedel T (2004) Pluripotency of adult stem cells derived from human and rat pancreas. Appl Phys A: Mat Sci Process 79 (7):1617–1624
22.
Lamm P, Juchem G, Milz S, Schuffenhauer M, Reichart B (2001) Autologous endothelialized vein allograft: a solution in the search for small-caliber grafts in coronary artery bypass graft operations. Circulation 104:I108–114
23.
Minuth WW, Kloth S, Aigner J, Sittinger M, Rockl W (1996) Approach to an organo-typical environment for cultured cells and tissues. Biotechniques 20:498–501
24.
Mitchell KE, Weiss ML, Mitchell BM et al. (2003) Matrix cells from Wharton’s jelly form neurons and glia. Stem Cells 21:50–60
25.
Nikolai TJ, Hu WS (1992) Cultivation of mammalian cells on macroporous microcarriers. Enzyme Microb Technol 14:203–208
26.
Oshima H, Rochat A, Kedzia C, Kobayashi K, Barrandon Y (2001) Morphogenesis and renewal of hair follicles from adult multipotent stem cells. Cell 104:233–245
27.
Palmer TD, Schwartz PH, Taupin P, Kaspar B, Stein SA, Gage FH (2001) Cell culture. Progenitor cells from human brain after death. Nature 411:42–43
28.
Pittenger MF, Mackay AM, Beck SC et al. (1999) Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science 284:143–147
29.
Pittenger MF, Martin BJ (2004) Mesenchymal stem cells and their potential as cardiac therapeutics. Circ Res 95:9–20
30.
Radice M, Brun P, Cortivo R, Scapinelli R, Battaliard C, Abatangelo G (2000) Hyaluronan-based biopolymers as delivery vehicles for bone-marrow-derived mesenchymal progenitors. J Biomed Mater Res 50:101–109
31.
Rocha V, Sanz G, Gluckman E (2004) Umbilical cord blood transplantation. Curr Opin Hematol 11:375–385
32.
Romanov YA, Svintsitskaya VA, Smirnov VN (2003) Searching for alternative sources of postnatal human mesenchymal stem cells: candidate MSC-like cells from umbilical cord. Stem Cells 21:105–110
33.
Salasznyk RM, Williams WA, Boskey A, Batorsky A, Plopper GE (2004) Adhesion to Vitronectin and Collagen I Promotes Osteogenic Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells. J Biomed Biotechnol 2004:24–34
34.
Sarugaser R, Lickorish D, Davies J (2004) Human Umbilical Cord Whartons’s Jelly as a Source of Mesenchymal Progenitors Capable of Expressing a Functional Osteogenic Phenotype. 7th World Biomaterials Congress, Sydney
35.
Schrimpf G, Friedl P (1993) Growth of human vascular endothelial cells on various types of microcarriers. Cytotechnology 13:203–211
36.
Schultheiss D, Gabouev AI, Cebotari S et al. (2005) Biological Vascularized Matrix for Bladder Tissue Engineering: Matrix Preparation, Reseeding Technique and Short-Term Implantation in a Porcine Model. J Urol 173:276–280
37.
Slack JM, Tosh D (2001) Transdifferentiation and metaplasia--switching cell types. Curr Opin Genet Dev 11:581–586
38.
Solchaga LA, Gao J, Dennis JE, Awadallah A, Lundberg M, Caplan AI, Goldberg VM (2002) Treatment of osteochondral defects with autologous bone marrow in a hyaluronan-based delivery vehicle. Tissue Eng 8:333–347
39.
Toma JG, Akhavan M, Fernandes KJ, Barnabe-Heider F, Sadikot A, Kaplan DR, Miller FD (2001) Isolation of multipotent adult stem cells from the dermis of mammalian skin. Nat Cell Biol 3:778–784
40.
Wintermantel E, Ha S (2002) Medizintechnik mit biokompatiblen Werkstoffen und Verfahren. Springer, Berlin Heidelberg New York
41.
Wollert KC, Meyer GP, Lotz J et al. (2004) Intracoronary autologous bone-marrow cell transfer after myocardial infarction: the BOOST randomised controlled clinical trial. Lancet 364:141–148
42.
Wu QF, Wu CT, Dong B, Wang LS (2003) Cultivation of human mesenchymal stem cells on macroporous CultiSpher G microcarriers. Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi 11:15–21
43.
Zeltinger J, Sherwood JK, Graham DA, Mueller R, Griffith LG (2001) Effect of pore size and void fraction on cellular adhesion, proliferation, and matrix deposition. Tissue Eng 7:557–572
44.
Zuk PA, Zhu M, Ashjian P et al. (2002) Human adipose tissue is a source of multipotent stem cells. Mol Biol Cell 13:4279–4295
Metadaten
Titel
Funktioneller Gewebe- und Organersatz mit postnatalen Stammzellen
Technologische Grundlagen
verfasst von
J. Aigner
M. Eblenkamp
Prof. Dr. Dr. E. Wintermantel
Publikationsdatum
01.05.2005
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Die Chirurgie / Ausgabe 5/2005
Print ISSN: 2731-6971
Elektronische ISSN: 2731-698X
DOI
https://doi.org/10.1007/s00104-005-1008-z

Weitere Artikel der Ausgabe 5/2005

Der Chirurg 5/2005 Zur Ausgabe

Leithema

Knorpelzelltransplantation — eine Alternative zur Endoprothese?

Originalien

Ropivacain zur Leistenhernienoperation in Lokalanästhesie

Leitthema

Die neuen Wege des Prometheus: Adulte Leberstammzellen

Für Sie gelesen

Für Sie gelesen, Heft 5/2005

Leitthema

Regenerative Medizin und Plastische Chirurgie

Originalien

Problemorientiertes Lernen in der Chirurgie

Neu im Fachgebiet Chirurgie

Echinokokkose medikamentös behandeln oder operieren?

06.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Die Therapie von Echinokokkosen sollte immer in spezialisierten Zentren erfolgen. Eine symptomlose Echinokokkose kann – egal ob von Hunde- oder Fuchsbandwurm ausgelöst – konservativ erfolgen. Wenn eine Op. nötig ist, kann es sinnvoll sein, vorher Zysten zu leeren und zu desinfizieren. 

Wie sieht der OP der Zukunft aus?

04.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Der OP in der Zukunft wird mit weniger Personal auskommen – nicht, weil die Technik das medizinische Fachpersonal verdrängt, sondern weil der Personalmangel es nötig macht.

Umsetzung der POMGAT-Leitlinie läuft

03.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Seit November 2023 gibt es evidenzbasierte Empfehlungen zum perioperativen Management bei gastrointestinalen Tumoren (POMGAT) auf S3-Niveau. Vieles wird schon entsprechend der Empfehlungen durchgeführt. Wo es im Alltag noch hapert, zeigt eine Umfrage in einem Klinikverbund.

Recycling im OP – möglich, aber teuer

02.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Auch wenn sich Krankenhäuser nachhaltig und grün geben – sie tragen aktuell erheblich zu den CO2-Emissionen bei und produzieren jede Menge Müll. Ein Pilotprojekt aus Bonn zeigt, dass viele Op.-Abfälle wiederverwertet werden können.

Update Chirurgie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

Newsletter bestellen

Aktuelle BDC Leitlinien-Webinare

S3-Leitlinie „Diagnostik und Therapie des Karpaltunnelsyndroms“

Karpaltunnelsyndrom BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Karpaltunnelsyndrom ist die häufigste Kompressionsneuropathie peripherer Nerven. Obwohl die Anamnese mit dem nächtlichen Einschlafen der Hand (Brachialgia parästhetica nocturna) sehr typisch ist, ist eine klinisch-neurologische Untersuchung und Elektroneurografie in manchen Fällen auch eine Neurosonografie erforderlich. Im Anfangsstadium sind konservative Maßnahmen (Handgelenksschiene, Ergotherapie) empfehlenswert. Bei nicht Ansprechen der konservativen Therapie oder Auftreten von neurologischen Ausfällen ist eine Dekompression des N. medianus am Karpaltunnel indiziert.

Prof. Dr. med. Gregor Antoniadis
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S2e-Leitlinie „Distale Radiusfraktur“

Radiusfraktur BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Webinar beschäftigt sich mit Fragen und Antworten zu Diagnostik und Klassifikation sowie Möglichkeiten des Ausschlusses von Zusatzverletzungen. Die Referenten erläutern, welche Frakturen konservativ behandelt werden können und wie. Das Webinar beantwortet die Frage nach aktuellen operativen Therapiekonzepten: Welcher Zugang, welches Osteosynthesematerial? Auf was muss bei der Nachbehandlung der distalen Radiusfraktur geachtet werden?

PD Dr. med. Oliver Pieske
Dr. med. Benjamin Meyknecht
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“

Appendizitis BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Inhalte des Webinars zur S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“ sind die Darstellung des Projektes und des Erstellungswegs zur S1-Leitlinie, die Erläuterung der klinischen Relevanz der Klassifikation EAES 2015, die wissenschaftliche Begründung der wichtigsten Empfehlungen und die Darstellung stadiengerechter Therapieoptionen.

Dr. med. Mihailo Andric
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.
Bildnachweise