Projekte

Links: Enterisches Nervensystem im Myenterischen Plexus des Dünndarms. Ein enterisches Ganglion ist rot umkreist. Mitte: Kultivierte Neurone aus einem enterischen Ganglion. Blau gefärbt sind die Zellkörper, grün die neuronalen Ausläufer. Rechts: Patch-clamp- Ableitung von einem enterischen Neuron in Kultur.

Links: Enterisches Nervensystem im Myenterischen Plexus des Dünndarms. Ein enterisches Ganglion ist rot umkreist. Mitte: Kultivierte Neurone aus einem enterischen Ganglion. Blau gefärbt sind die Zellkörper, grün die neuronalen Ausläufer. Rechts: Patch-clamp- Ableitung von einem enterischen Neuron in Kultur.

Stammzelltherapie bei Hirschsprung-Erkrankung

Mit elektrophysiologischen Untersuchungen an Ionenkanälen wird das Potenzial einer Zelltherapie bei neuronalen Darmerkrankungen ausgelotet.

Projektname: Hirschsprung Erkrankung
Stammzelltherapie der Hirschsprung Erkrankung - Physiologie von Ionenkanälen in humanen enterischen Neuronen
Projektleiter: Prof. Dr. Elke Guenther
Geldgeber: BMBF
Projektträger: DLR
FKZ: 01GN0968
Laufzeit von: 01.06.2009
Laufzeit bis: 31.05.2012

Bei Morbus Hirschsprung fehlen bestimmte Nervenzellen im Darm oder sie sind vermindert. Die Patienten leiden unter schweren Störungen der Darmbewegung, die lebensbedrohlich werden können. Eine Zelltherapie, ausgehend von Stamm- und neuronalen Vorläuferzellen, soll Abhilfe schaffen und das Defizit an Nervenzellen ausgleichen. Die Funktionsfähigkeit kultivierter und im Tiermodell transplantierter Nervenzellen sowie dreidimensionaler Gewebekonstrukte wird elektrophysiologisch charakterisiert. Dazu wird die Aktivität der Ionenkanäle analysiert, die in der Zellmembran von Nervenzellen für die Weiterleitung elektrischer Impulse verantwortlich sind.

Beschreibung

Neurale Stamm- und Vorläuferzellen des enterischen Nervensystems (ENS) werden mittlerweile als eine mögliche Zellquelle angesehen, um zukünftig neurogastrointestinale Erkrankungen wie den Morbus Hirschsprung zelltherapeutisch behandeln zu können.

Die Hirschsprung-Erkrankung ist die häufigste enterische Neuropathie mit einer Inzidenz von 1:5.000 und ist oft mit weiteren entwicklungsabhängigen Anomalien assoziiert. Bei dieser Erkrankung führt das Fehlen oder die Verminderung der enterischen Ganglienzellen im aboralen Kolon zu einer Engstellung des betroffenen Darmsegments und damit zu einer Missregulation der Darmmotilität. In jüngerer Zeit konnte die erfolgreiche Isolation, Expansion und Differenzierung von humanen enterischen neuralen Stamm- und Vorläuferzellen, die aus neonatalem und adultem Darm gewonnen wurden, gezeigt werden.

Das Hauptziel dieses Forschungsverbundprojekts ist die Untersuchung des therapeutischen Potentials von humanen Stamm- und Vorläuferzellen, die aus gesundem und pathologisch verändertem Material von Hirschsprungpatienten und Nicht-Hirschsprungpatienten gewonnen werden. Dazu soll das Stammzellpotential und die Integrationskapazität in vitro und in vivo durch zellbiologische, molekularbiologische und elektrophysiologische Methoden analysiert werden.
Das Projekt ist in sechs verschiedene Unterabschnitte eingeteilt:

1. Die detaillierte histologische Charakterisierung von kultivierten neuralen Stammzellen, die von gesunden und hypoganglionären Darmabschnitten gewonnen werden

2. Die Evaluation eines kürzlich neu entdeckten Oberflächenmarkers für die selektive Isolation von neuralen Stamm- und Vorläuferzellen

3. Die detaillierte elektrophysiologische Charakterisierung von neuralen Zellen des enterischen Nervensystems und von kultivierten neuralen Stammzellen, die von gesunden und hypoganglionären Darmabschnitten gewonnen werden.

4. Die Entwicklung und Herstellung von dünnen biokompatiblen Zellträgern

5. Die Herstellung von dreidimensionalen intestinalen Gewebekonstrukten zur Charakterisierung von ENS-Stammzellen

6. Die Evaluation von transplantierten enterischen Stammzellen und dreidimensionalen Gewebekonstrukten nach deren Implantation in das Tiermodell

Projektpartner

  • Abteilung Kinderchirurgie, Universitätsklinik für Kinder und Jugendmedizin Tübingen
  • Anatomisches Institut, Universität Tübingen
  • Naturin GmbH & Co. KG

Veröffentlichungen

Metzger M., Bareiss P.M., Danker T., Wagner S., Hennenlotter J., Guenther E., Stenzl A., Koenigsrainer A., Skutella T., Just L. (2009) Expansion and differentiation of neural progenitors derived from the human adult enteric nervous system. Gastroenterology, ;137(6):2063-2073

zurück