Proliferation und Differenzierung adulter neuraler Stammzellen: Der Einfluss inhärenter, artifizieller und physiologischer Faktoren

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Date:	26 November 2010
Referee:	Prof. Dr. Ludwig Aigner and PD Dr. Christa Büchler
Date of exam:	8 November 2010
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Neurologie
Interdisciplinary Subject Network:	Not selected
Keywords:	neuronale Stammzellen, Differenzierung, TGF beta 1
Dewey Decimal Classification:	600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	17853

Abstract (German)

Adulte neuronale Stammzellen stellen eine attraktive Option zur Therapie neuropathogener Zustände mit Verlust von Gewebe im ZNS dar, seien es traumatische, entzündliche oder chronisch degenerative Erkrankungen. Vor der therapeutischen Nutzbarkeit der Stammzellen müssen diese jedoch erst genau charakterisiert werden; es müssen zudem Medien gefunden werden, in welchen die gewonnenen Stammzellen ...

Abstract (German)

Adulte neuronale Stammzellen stellen eine attraktive Option zur Therapie neuropathogener Zustände mit Verlust von Gewebe im ZNS dar, seien es traumatische, entzündliche oder chronisch degenerative Erkrankungen. Vor der therapeutischen Nutzbarkeit der Stammzellen müssen diese jedoch erst genau charakterisiert werden; es müssen zudem Medien gefunden werden, in welchen die gewonnenen Stammzellen proliferiert und, dem therapeutische Ziel gemäß, differenziert werden können. Schließlich müssen Wege gefunden werden, humorale und lokale Faktoren im geschädigten ZNS, welche einen Einfluss auf die Proliferation und Differenzierung möglicher therapeutischer Stammzellen haben könnten, zu identifizieren und zu beeinflussen.
Diese Arbeit versuchte, einige der möglichen Einflussfaktoren auf neuronale Stammzellen zu untersuchen.
Zunächst konnte gezeigt werden, dass bereits die Herkunft der Stamm- und Vorläuferzellen eine Auswirkung vor allem auf das Differenzierungsverhalten hat. Bei vergleichbarer Proliferationsfähigkeit und Stammzellidentität von Vorläuferzellen aus der Subventrikulärzone, dem Hippocampus und dem Rückenmark zeigte sich unter unterschiedlichen Differenzierungsansätzen zum Teil signifikant unterschiedliches Ansprechen der einzelnen neurogenen Regionen.
Beim Vergleich unterschiedlicher in der Literatur zu findender Differenzierungsansätze, welche zum Teil auf eine Anhebung intrazellulären cAMP´s, zum Teil auf Entzug von Wachstumsfaktoren basieren, zeigt sich, dass alle der untersuchten Differenzierungsansätze geeignet sind, die Proliferation der Stamm- und Vorläuferzellen zu suprimieren und diese Zellen ihrer Stammzellidentität zu berauben. Jedoch konnte keine einheitliche Richtung der Differenzierung unter den einzelnen Differenzierungsansätzen festgestellt werden. Das Ansprechen auf die einzelnen Ansätze war von neurogener Region zu neurogener Region unterschiedlich.

Als Repräsentant für lokale und humorale Faktoren des erkrankten ZNS wurde TGF β1 untersucht. Hier konnte eine signifikante, konzentrationsabhängige, aber reversible Hemmung der Proliferation neuronaler Vorläuferzellen festgestellt werden. Zudem hatte TGF β1 keinen Einfluss auf das Differenzierungsverhalten der Zellen.

Translation of the abstract (English)

Adult neural stem cells are an attractive option in treating neuropathogenic situations with loss of CNS tissue, whether traumatic, inflammatory or degenerative. Before those stem cells can be used in therapy they have to be characterised thoroughly. Furthermore, media have to be found in which the stem cells can be proliferated and differentiated according to the therapeutic intention. At last ...

Translation of the abstract (English)

Adult neural stem cells are an attractive option in treating neuropathogenic situations with loss of CNS tissue, whether traumatic, inflammatory or degenerative. Before those stem cells can be used in therapy they have to be characterised thoroughly. Furthermore, media have to be found in which the stem cells can be proliferated and differentiated according to the therapeutic intention. At last methods have to be found to identify and influence humoral as well as local factors in the damaged CNS that influence proliferation and differentiation of possibly therapeutic stem cells.
This work tried to analyze some of the potential influences on neural stem cells.
First it could be shown that the origin of the stem and progenitor cells itself has an influence on their differentiation behaviour. At a comparable potential of proliferation and stem cell identity of the stem and progenitor cells from the subventricular zone, the hippocampus and the spinal cord those neurogenic regions revealed partly significant differences in their response to variable differentiation media.
The comparison of variable differentiation media that can be found in literature - some work by a raise of intracellular cAMP, some by depletion of growth factors - showed that all of those media can supress proliferation of the stem cells and cause loss of stem cell identity. But a uniform response of differentiation to the different media could not be shown. The actual response to the different media depended on the different neurogenic region.
As an example for local and humoral factors of the damaged CNS
TGF beta 1 was examinated. It showed a significant concentration-dependend, but reversible inhibition of proliferation of neural stem cells. But TGF beta 1 had no influence on the differentiation of the stem cells.

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