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Erschienen in:
17.10.2016 | Herzinsuffizienz | Stand der Wissenschaft
Myokardiale Regeneration
Immunbiologische Aspekte der Stammzell- und Engineered-Heart-Tissue-Transplantation
Erschienen in: Zeitschrift für Herz-,Thorax- und Gefäßchirurgie | Ausgabe 2/2017
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Hintergrund
Die Herzinsuffizienz ist die Endstrecke ätiopathogenetisch unterschiedlicher myokardialer Schädigungen und mit substanzieller Morbidität und Mortalität assoziiert. Regenerative Therapiekonzepte sind potenziell durch die Stammzelltherapie realisierbar.
Fragestellung
Zur definitiven myokardialen Regeneration ist eine Stammzelldifferenzierung in Kardiomyozyten nötig. Adulte
Stammzellen sind multipotent und können deshalb nur verschiedene Zelltypen einer bestimmten Linie bilden. Die Generierung von neuen Kardiomyozyten aus kardialen Progenitorzellen ist weiterhin fraglich. Vielversprechender sind pluripotente wie embryonale („human embryonic stem cells“, hESCs), durch somatischen Zellkerntransfer („somatic cell nuclear transfer“, SCNT) entstandene oder induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs). In der zukünftigen Verwendung dieser Zellarten sind jedoch differenzielle immunbiologische Aspekte zu berücksichtigen. Der derzeitige Wissensstand soll hier systematisch aufgezeigt werden.
Material und Methoden
Zur Charakterisierung des immunbiologischen Profils pluripotenter Stammzellarten wurde eine Vielzahl von Methoden wie Transplantationstechniken in autologen, allo- und xenogenen Modellen sowie genetischer Knock-out eingesetzt. Daneben wird der Stand der Forschung in der aktuellen Literatur abgebildet.
Ergebnisse
hESCs erfahren nach allogener Transplantation eine primär HLA („human leukocyte antigen“)-getriggerte, T‑Zell-vermittelte Abstoßung. HLA-I-Knock-down resultiert in einer verminderten T‑Zell-Antwort mit Langzeittransplantatüberleben im xenogenen Modell. Das nach SCNT oozytäre mitochondriale Genom kann bei alloantigenem Mismatch adaptive Immunreaktionen triggern. Trotz identischen Genoms bewirken im Vergleich zu hESCs differenziell exprimierte Gene eine Antigenität von iPSCs.
Diskussion
Immunologische Aspekte sind in stammzelltherapeutischen Konzepten zu berücksichtigen. Idealerweise gelingt die Entwicklung von Zelllinien oder Transplantationstechniken, die keine Immunreaktion hervorrufen.