Leitende Wissenschaftler: Kathrin Baldauf, Holger Braun

Eine fokale zerebrale Ischämie, induziert durch die Einführung eines Filaments in die mittlere Zerebralarterie oder der Verschluss des Gefäßes durch Endothelin-1, führt zu einer Schädigung kortikaler und striataler Hirngebiete. Eine „Reparatur“ dieser geschädigten Areale ist durch die Aktivierung endogener Stammzellen oder die Transplantation exogener Stammzellen denkbar. Die Steigerung der endogenen Zellproliferation in der Subventrikularzone nach einer Schädigung wird durch verschiedene Faktoren, wie Wachstumsfaktoren oder antiapototische Substanzen beeinflusst. Inwiefern diese Faktoren vor Zelltod schützen können und/oder die Entwicklung neuer Zellen in die neuronale Richtung führen, ist Gegenstand derzeitiger Untersuchungen.
Embryonale Stammzellen und Stammzellen aus dem Knochenmark stehen im Fokus von Untersuchungen zur Transplantation von Stammzellen nach Schlaganfall. Embryonale Stammzellen können sich dabei in Gliazellen und Neurone differenzieren und somit verlorengegangene Hirnzellen nach Schlaganfall zumindest teilweise und vorübergehend ersetzen. Stammzellen des Knochenmarks wandern in das geschädigte Hirngebiet und setzen möglicherweise Wachstumsfaktoren frei, welche einen positiven Einfluss auf die Regeneration des ischämischen Gehirns haben.

Ergebnisse:

Wir haben gezeigt, dass:

1. 2 Wochen nach eMCAO BrdU-positive Zellen im Striatum, der Wand des lateralen Ventrikels und im Gyrus dentatus des Hippokampus vorhanden sind
2. die Wachstumsfaktoren EGF/bFGF die Anzahl der BrdU-positiven und DCX-positiven Zellen im lateralen Ventrikel steigern
3. Ischämie keinen Effekt auf die Zellzahl in der Ventrikelwand hat, aber die Zahl der BrdU-positiven Zellen im Striatum erhöht
4. Transplantierte Embryonale Stammzellen (ES-Zellen) überleben im Schadensgebiet und differenzieren in Neurone und Gliazellen

NISSL-Schnitt der läsionierten Seite des ischämischen Hirns (links) und Doppelmarkierung von BrdU (grün) und DCX (rot) in der Subventrikularzone und dem lateralen Ventrikel.

Transplantierte ES-Zellen der Maus (grün) differenzieren im Rattenhirn nach Schlaganfall in Astrozyten. Die Astrozyten werden durch das gleichzeitige Vorhandensein von grünen GFP-Proteinen und roten GFAP-Markern identifiziert.

Referenzen:

Baldauf K, Reymann KG. (2005) Influence of EGF/bFGF treatment on proliferation, early neurogenesis and infarct volume after transient focal ischemia. Brain Res. 1056: 158-167

Bühnemann C, Scholz A, Bernreuther C, Malik CY, Braun H, Schachner M, Reymann KG, Dihné M. (2006) Neuronal differentiation of transplanted embryonic stem cell-derived precursors in stroke lesions of adult rats. Brain (in press)