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17.10.2016 | Stand der Wissenschaft | Ausgabe 2/2017

Zeitschrift für Herz-,Thorax- und Gefäßchirurgie 2/2017

Myokardiale Regeneration

Immunbiologische Aspekte der Stammzell- und Engineered-Heart-Tissue-Transplantation

Zeitschrift:
Zeitschrift für Herz-,Thorax- und Gefäßchirurgie > Ausgabe 2/2017
Autoren:
S. P. W. Guenther, S. Schrepfer, H. Reichenspurner, Prof. Dr. T. Deuse

Zusammenfassung

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.

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