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2. Doppelstunde

2. Doppelstunde. Max F. Perutz Laboratories. Max F. Perutz Laboratories. Georg Weitzer. Kapitel 1.2: Klassifikation der Stammzellen und Stammzelllinien. Max F. Perutz Laboratories. Max F. Perutz Laboratories. Georg Weitzer. Welche Stammzell linien gibt es?. Spezies.

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Presentation Transcript

  1. 2. Doppelstunde

  2. Max F. Perutz Laboratories Max F. Perutz Laboratories Georg Weitzer Kapitel 1.2: Klassifikation der Stammzellen und Stammzelllinien

  3. Max F. Perutz Laboratories Max F. Perutz Laboratories Georg Weitzer Welche Stammzelllinien gibt es? Spezies • Embryonale Stammzellen ESCs + ESLCs ~20 • Primäre Keimbahnzellen PGCs >EGCs ~5 • [Mouse, Pig, Cow, Man, Chicken] • Embryonale Teratokarzinomzellen ECCs (TCCs) ~2 • Knochenmarkstammzellen • Hämatopoetische Stammzellen HSCs 0 • Mesenchymale Stammzellen MSCs 0 • Somatische Stammzellen SSCs 0 • Darm, Haut, Hirn, Gonaden, Herz, Fett … (existieren nur in „Nischen“) 0

  4. Max F. Perutz Laboratories Max F. Perutz Laboratories Georg Weitzer Kapitel 1.3: Eigenschaften von Stammzelllinien

  5. Max F. Perutz Laboratories Max F. Perutz Laboratories Georg Weitzer Was ist eine Stammzelllinie? • Selbsterneuerungsfähigkeit (self renewal capacity) • = nicht endend wollende Teilung zu Tochterzellen (TZ) • mit identischen Potenzial und Eigenschaften wie Mutterzelle (MZ). • Derzeit Passagen (P) > 100; somatische Zellen werden spätestens bei P=80 senescent. • Klonalität, Klonierbarkeit (clonality) • = Fähigkeit als einzelne Zelle zu überleben und sich zu vermehren. • In vivo wohl immer Helfer- oder Nischenzellen dabei. • Differenzierungspotenzial (potency of differentiation) • = Anzahl der Möglichkeiten in somatische Zellen zu differenzieren Anmerkung: Eutheria sind Mammalia (Säugetiere) mit Plazenta.

  6. Max F. Perutz Laboratories Max F. Perutz Laboratories Georg Weitzer Selbsterneuerungsfähigkeit Asymmetrische Zellteilung Symmetrische Zellteilung MZ MZ Stammzelle TZ TZ Stammzelle Differenzierung Stammzellen Somatische Zelle

  7. Max F. Perutz Laboratories Max F. Perutz Laboratories Georg Weitzer Selbsterneuerungsfähigkeit Es wird angenommen das diese durch sogenannte „Stemness Factors“ gewährleistet wird. Transkriptionsfaktoren: Oct 3/4 (Gen: Pou5f1) Nanog Sox2 Wachstumsfaktoren: IL6 Familie > JAK / STAT Signaltransduktionsweg Tgf-ß Familie > Smad Signaltransduktionsweg

  8. Max F. Perutz Laboratories Max F. Perutz Laboratories Georg Weitzer Klonalität MZ In vitro Stammzelle TZ Instructive signal Stammzellen Helferzelle (in Nische) In vivo

  9. Max F. Perutz Laboratories Max F. Perutz Laboratories Georg Weitzer Potenzialität (in vitro + in vivo) A MZ B Stammzelle C Somatische Zellen

  10. Max F. Perutz Laboratories Georg Weitzer Potenz(ialität) von ES Zellen • ES Zellen differenzieren zu “allen” Zelltypen (~200) • Keimzellen (Eizellen und Spermien) • Leber-, Herz- Fett- Blutzellen etc. Beweis: Chimäre Mäuse Embryoid Bodies in vitro in vivo

  11. Max F. Perutz Laboratories Max F. Perutz Laboratories Georg Weitzer Potenzialität (in vitro + in vivo) * MZ ** (künstlich) Stammzelle Stammzelle Somatische Zellen A Somatische Zellen B ** Reprogrammierung * Wundheilung: Myofibroblasten

  12. Max F. Perutz Laboratories Georg Weitzer Abstufungen der Potenzialität: Totipotenz (Omnipotenz): Oocyten, 2-8 Blastomere ? (siehe Embryoentwicklung) (Spermium ?) Pluripotenz: ESCs, EGCs, PGCs (Im Gegensatz zu den Maus ESCs, machen Menschen ESCs auch trophektodermale Zellen) Multipotenz: MSCs, HSCs ? Impotenz (Nullipotenz): somatic cells - falsch: Plastizität, Transdifferentiation, Redifferenzierung - künstlich: Reprogrammierung Takahashi and Yamanaka, 2006:Link to paper Wernig et al., 2007:Link to paper

  13. Max F. Perutz Laboratories Georg Weitzer Wundheilung: Plastizität / Transdifferentiation Smooth muscle actin (SMA) Vimentin (IFs) Chou et al. Exp. Cell Res. 2007 http://edoc.hu-berlin.de/dissertationen/kraemer-liv-2005-04-15/HTML/Kraemer_html_664dc9ac.gif Myofibroblast (mfb) Fibroblast (fb)

  14. Max F. Perutz Laboratories Georg Weitzer Reprogramming: Künstliche Herstellung von sogenannten induced pluripotent stem cells. Kit Rodolfa and Kevin Eggan 2006, Cell 126, 652-655.

  15. Max F. Perutz Laboratories Georg Weitzer Lernunterlagen: R. Lanza / R. Gardener Kapitel „Stemness“ Siehe links auf der homepage.

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