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Menschliche Hornhäute wachsen nach, um das Sehvermögen wiederherzustellen
Ein Team von Wissenschaftlern aus mehreren Harvard-nahen Zentren in Boston, Massachusetts, hat menschliches Hornhautgewebe in Mäusen mit adulten menschlichen Stammzellen gezüchtet. Sie glauben, dass ihr Durchbruch Menschen Hoffnung geben wird, die aufgrund von Verbrennungen, chemischen Verletzungen oder Augenerkrankungen, die die Hornhaut schädigen, beeinträchtigt oder verloren sind.
Dr. Bruce Ksander, außerordentlicher Professor für Augenheilkunde an der Harvard Medical School und auch von Massachusetts Eye & Ear Infirmary, und Kollegen schreiben über ihre Arbeit - das erste bekannte Beispiel für Gewebe aus einer menschlichen Stammzelle - in der Zeitschrift Natur.
Die Zellen, die die Hornhaut bilden - das durchsichtige "Fenster" des Gewebes an der Vorderseite des Auges - werden ständig durch das Blinzeln und die Exposition gegenüber der Außenwelt beschädigt. Um den Schaden zu reparieren, hält das Auge eine kleine Anzahl von "limbalen Stammzellen" am Rand der Hornhaut.
Seltene limbische Stammzellen sind essentiell für das Wachstum und die Reparatur von Hornhaut
Die limbalen Stammzellen ergänzen Hornhautzellen, wenn sie beschädigt werden. Eine Verletzung oder Krankheit kann jedoch zum Verlust dieser Stammzellen führen, und das Auge verliert seine Fähigkeit, die Hornhaut transparent und klar zu halten, was zu einem erheblichen Verlust des Sehvermögens und schließlich zu Blindheit führt.
Verletzungen oder Krankheiten können zu einem Verlust der limbalen Stammzellen führen, was zu einem erheblichen Verlust des Sehvermögens und schließlich zur Erblindung führt.
Die einzige Behandlungsoption für Patienten, die ihre limbalen Stammzellen verloren haben, ist die Transplantation. Dies wird jedoch durch die Tatsache erschwert, dass der limbische Stamm nicht leicht zu identifizieren ist, so dass Augenchirurgen nicht sicher sein können, ob die Transplantate in den essentiellen Stammzellen reich oder arm sind.
Prof. Ksander sagt: "Limbale Stammzellen sind sehr selten, und erfolgreiche Transplantationen sind von diesen seltenen Zellen abhängig."
In seiner Studie fanden er und seine Kollegen heraus, dass das Gen ABCB5 als Marker für schwer zu findende limbale Stammzellen fungiert und auch für die Erhaltung der Stammzellen sowie für das Wachstum und die Reparatur der Hornhaut unerlässlich ist.
Sie fanden heraus, dass Mäuse, denen ein funktionelles ABCB5-Gen fehlte, ihre limbalen Stammzellen verloren und ihre Hornhäute nach einer Verletzung schlecht verheilt waren.
Mäuse, die menschliche ABCB5-positive limbale Stammzellen erhielten, stellten ihre Hornhäute wieder her
Aber Mäuse, denen limbale Stammzellen fehlten, entwickelten voll funktionsfähige, wiederhergestellte Hornhäute, die klar und normal gehalten wurden, nachdem sie Transplantate von humanen ABCB5-positiven limbalen Stammzellen erhalten hatten.
Im Gegensatz dazu konnten Kontrollmäuse, die entweder keine limbalen Stammzellen erhielten oder ABCB5-negative limbale Stammzellen erhielten, ihre Hornhäute nicht wiederherstellen.
Die Forscher verwendeten Antikörper zum Nachweis von ABCB5 und bestätigten, dass Gewebe von verstorbenen menschlichen Spendern limbale Stammzellen enthielt, bevor sie in die Mäuse transplantiert wurden.
Sie sagen, ABCB5 hält die Stammzellen am Leben und schützt sie vor dem programmierten Zelltod oder der Apoptose. Es wird angenommen, dass die Studie an Mäusen die erste ist, die zeigt, wie sich das Gen bei normaler Entwicklung verhält.
"Mit diesem Befund wird es jetzt viel einfacher, die Hornhautoberfläche wiederherzustellen", sagt Prof. Ksander. "Es ist ein sehr gutes Beispiel für Grundlagenforschung, die sich schnell in eine translationale Anwendung bewegt."
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