Als Stammzellen werden allgemein Körperzellen bezeichnet, die Kopien von sich selbst herstellen können und in der Lage sind, alte und defekte Zellen durch neue, gesunde zu ersetzen. Es gibt verschiedene Arten von Stammzellen - embryonal, fetal, adult oder induziert, die sich in ihrer Entwicklungsfähigkeit unterscheiden. Manche haben das Potenzial, ein ganzes Lebewesen hervorzubringen, meist sind es aber nur einzelne Gewebe. Die wichtigsten Kriterien, die die Stammzellen unterscheiden sind Herkunft und Entwicklungsfähigkeit – und zwischen diesen Eigenschaften besteht ein enger Zusammen­hang – je jünger eine Stammzelle, desto entwicklungsfähiger ist sie.

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Nach der Geburt enthält der Körper adulte Stammzellen, die nur noch Zellen eines einzelnen Organs hervorbringen. Besonders häufig sind sie in stark beanspruchten Organen, die fast täglich regeneriert werden müssen – wie Haut, Darm und Knochenmark.

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Wenn wir uns also verbrennen oder eine Schnittverletzung zufügen, dann sorgen die Stammzellen in der Haut dafür, dass neue Hautzellen gebildet werden, um die Wunde zu schließen und zu heilen. Die Zellen der Darmschleimhaut werden alle vier bis fünf Tage durch die darin ansässigen Stammzellen erneuert und regeneriert. Auch das Immunsystem erhält durch Stammzellen regelmäßig eine Auffrischungskur, indem die Blutzellen durch jüngere und frischere Versionen ihrer selbst ersetzt werden. Bei anderen Organen, wie dem Herzen z.B. teilen sich vermutlich die Herzmuskelzellen selbst. Auch in der Bauchspeicheldrüse finden sich keine – oder zumindest nur sehr wenige – adulte Stammzellen.

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Damit der Stammzellen-Pool nicht irgendwann zur Neige geht, machen die Alleskönner sicherheitshalber immer eine Kopie von sich selbst: Sie teilen sich, um so den Stammzellen-Pool zu erhalten. Denn ohne Stammzellen würden wir ziemlich schnell alt aussehen und stark abbauen. Stammzellen warten im Stand-by-Modus auf ihren Einsatz. Sobald sie ein Signal erhalten, werden sie aktiv und schlüpfen in die Rolle der zu ersetzenden defekten Zellen. Leider verlieren die Stammzellen im Laufe des Lebens diese Fähigkeit zunehmend, denn sie altern mit uns. Während ein junger Körper sich sehr schnell regeneriert, verlangsamt sich dieser Prozess mit fortschreitendem Lebensalter. Vor allem die blutbildenden Stammzellen sind dann weniger aktiv und leistungsfähig, wodurch auch unser Immunsystem anfälliger wird. Stammzellen- und Altersforscher sind daher daran interessiert, das Verjüngungspotenzial der Stammzellen möglichst lange zu erhalten.

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Eine sehr wirkungsvolle Methode dafür ist das Fasten. Zumindest bei Mäusen konnten damit wahre Wunder erzielt werden. Die fastenbedingte Senkung de Wachstumsfaktors IGF-1 sowie das Ausschalten des Nahrstofisensors mTOR sind genau die Signale, die Stammzellen verschiedener Gewebe dazu veranlassen, sich zu erneuern, zu regenerieren und aktiv zu werden. Fasten bewirkte aber nicht nur eine Verjüngung der Organe und des Immunsystems der Tiere. Bei Labormäusen konnte auch gezeigt werden, dass Scheinfasten ein mächtiges Instrument ist, um Autoimmunkrankheiten wie Typ-2-Diabetes und Multiple Sklerose zu heilen. Derzeit laufen hierzu Studien am Menschen, und wir darien gespannt sein, als wie wirksam sich das Scheinfasten zur Behandlung solcher Leiden herausstellen wird.

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Warum sind Stammzellen nützlich?

Stammzellen haben mehrere Verwendungszwecke, darunter:

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• Forschung
  zum Verständnis der grundlegenden biologischen Funktionsweise von Lebewesen und der Vorgänge in verschiedenen Zelltypen bei Krankheiten.

• Therapie
  um verlorene oder beschädigte Zellen zu ersetzen, die unser Körper nicht auf natürlichem Wege ersetzen kann.

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Forschung an Stammzellen

Die Forschung ist bestrebt, die Eigenschaften von Stammzellen besser zu verstehen, damit wir:

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• verstehen, wie unser Körper wächst und sich entwickelt,

• Wege finden, um mit Hilfe von Stammzellen geschädigte oder verlorene Zellen oder Gewebe zu ersetzen.

• Anhand von Stammzellen können wir untersuchen, wie sich Zellen auf bestimmte Funktionen im Körper spezialisieren und was passiert, wenn dieser Prozess bei Krankheiten schiefläuft.

• Wenn wir die Entwicklung von Stammzellen verstehen, können wir diesen Prozess möglicherweise reproduzieren, um neue Zellen, Gewebe und Organe zu schaffen.

• Wir können aus Stammzellen Gewebe- und Organstrukturen züchten, die dann untersucht werden können, um herauszufinden, wie sie funktionieren und wie sie von verschiedenen Medikamenten beeinflusst werden.

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Stammzelltherapie

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• Zellen, Gewebe und Organe können manchmal durch Krankheiten, Verletzungen und genetische Bedingungen dauerhaft geschädigt werden oder verloren gehen.

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• Stammzellen können eine Möglichkeit sein, neue Zellen zu erzeugen, die dann in den Körper transplantiert werden können, um die beschädigten oder verlorenen Zellen zu ersetzen.

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• Adulte Stammzellen werden derzeit beispielsweise zur Behandlung einiger Krankheiten eingesetzt:
  Blutstammzellen werden verwendet, um Menschen mit bestimmten Blutkrankheiten wie Thalassämie und Krebspatienten, die ihre eigenen Blutstammzellen während der Behandlung verloren haben, eine Quelle gesunder Blutzellen zu bieten.
  Hautstammzellen können verwendet werden, um neue Haut für Menschen mit schweren Verbrennungen zu erzeugen.

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• Die altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist ein Beispiel für eine Krankheit, bei der Stammzellen in Zukunft als neue Behandlungsform eingesetzt werden könnten:
  Einige Menschen mit altersbedingter Makuladegeneration verlieren ihr Augenlicht, weil Zellen in der Netzhaut des Auges, so genannte retinale Pigmentepithelzellen (RPE), nicht mehr funktionieren.
  Wissenschaftler verwenden induzierte pluripotente Stammzellen, um im Labor neue RPE-Zellen zu produzieren, die dann in das Auge eines Patienten eingesetzt werden können, um die beschädigten Zellen zu ersetzen.

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• Stammzellen könnten zur Erzeugung neuer Organe für Transplantationen verwendet werden:
  Derzeit können geschädigte Organe durch gesunde Organe eines Spenders ersetzt werden, doch können gespendete Organe vom Körper "abgestoßen" werden, da das Immunsystem sie als etwas Fremdes betrachtet.
  Mit induzierten pluripotenten Stammzellen, die vom Patienten selbst stammen, könnten neue Organe gezüchtet werden, die ein geringeres Risiko der Abstoßung aufweisen.