Isolierung von adulten humanen Haarfollikel-Stammzellen und Versuche zur Transdifferenzierung in endokrine Progenitorzellen

Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, die prinzipielle
Fragestellung zu beantworten, ob Stammzellen aus humanen
Haarfollikeln in ausreichender Menge expandiert werden können und
inwieweit eine Differenzierung in neuroendokrine Zellen möglich
ist. Es sollte eine Methode zur Isolierung und Langzeitkultivierung
von Haarfollikelstammzellen etabliert und optimiert werden, um eine
neue Quelle autologer adulter Stammzellen für zelltherapeutische
Ansätze zu gewinnen. Durch Verwendung verschiedener Medien und
Beschichtungsarten wurde ein Protokoll entwickelt, aus
Dispase-verdauten Hautbiopsien Progenitorzellen zu isolieren. Die
auf diese Weise expandierten Zellen wurden mit FACS-Analyse, RT-PCR
und Immunhistologie charakterisiert. Im letzten Teil der Arbeit
wurde durch Zugabe von spezifischen Faktoren die Fähigkeit zur
Differenzierung in unterschiedliche Zelltypen untersucht. Nach
Austestung verschiedener Zellkulturbedingungen wurde eine neue
Population von Zellen aus der Haarfollikelregion isoliert. Diese
Zellen, die als hBSCs bezeichnet wurden, waren über mehr als 30
Passagen mit stabilem Phänotyp kultivierbar (Self-Renewal). Zudem
waren sie im Colony-Unit-Assay positiv und zeigten die Expression
pluripotenter (Oct4) und multipotenter Stammzellmarker (Nestin,
BCRP1, Sox2). Die molekulare Signatur der hBSCs zeigt einige
Übereinstimmung mit Merkelzellen, neuroektodermalen Zellen der
Haut, die eine Rolle als Mechanorezeptoren und neurosekretorische
Zellen der Haut spielen. Unter Verwendung von etablierten
Protokollen wurde die Fähigkeit der Differenzierung in Adipozyten,
Osteoblasten, glatte Muskelzellen, Neuronen und endokrine Zellen
untersucht. Der Nachweis der Entwicklung von glatten Muskelzellen,
Neuronen und in eingeschränktem Maße auch Adipozyten belegt die
Multipotenz der hBSCs. Darüber hinaus besitzen die hBSCs die
Fähigkeit, stimulusabhängig Somatostatin zu exprimieren und zu
sezernieren. Somit ist es erstmals gelungen, humane adulte
Stammzellen/Progenitorzellen mit neuroendokrinen Eigenschaften zu
isolieren. Zusammenfassend ist es in der vorliegenden Arbeit
gelungen, eine Methode zu etablieren, mittels derer eine neue
Population von humanen multipotenten Stammzellen aus der
Haarfollikelregion in Langzeitkultur expandiert werden konnte. Die
Plastizität der hBSCs und insbesondere die Differenzierung in reife
endokrine Zellen muss in weiteren Studien untersucht werden.