Regeneratív orvoslás A művelt szövet helyettesíti az arc bonyolult struktúráit
Simm, Michael
A plasztikai-rekonstruktív műtéteknél a funkcionalitással, a toleranciával és az esztétikai eredményekkel szemben támasztott követelmények magasak. Intenzív kutatás foglalkozik az agy neurogenezisének in vitro utánzásának lehetőségével is.
Németországban évente körülbelül 13 000 embernél alakul ki fül-, orr- és torokrák. Az arcműtéten áteső betegek többségének átfogó funkcionális és esztétikai rekonstrukciókat igényel. Mivel azonban az eredeti állapot gyakran nem állítható helyre a plasztikai-rekonstruktív műtét fejlődése ellenére, új terápiás megközelítés a test saját regenerációs mechanizmusainak aktiválása.
A növekedés minden aspektusában - a Német Természettudósok és Orvosok Társasága ezt a témát a tübingeni 125. találkozójának középpontjába állította.
A növekedési folyamatok gyakorlati relevanciájára példa a regeneratív orvoslás. Célja a sejtek, szövetek és szervek regenerálása, ahol a természetes folyamatok nem elegendőek a normális működés helyreállításához - mondta Priv.-Doz. Dr. med. Hubert Lцwenheim a Tübingeni Egyetem Fül-, Orr- és Torokklinikájából. A követett és részben egymással kombinált fogalmak magukban foglalják a bio-mesterséges szövetbeültetést a testnek kompatibilis és biológiailag lebomló anyagok alapján, a fennmaradó szövet sejtosztódásának stimulálását növekedési faktorokkal és a sejttranszplantációt a test saját őssejtjeinek felhasználásával. Az elpusztult csontokban működni képes biomanyagok közé tartozik a hidroxi-apatit és a trikalcium-foszfát, amelyeket a megmaradt csontba ültetnek be, és amelyekre prekurzor sejtek kapcsolódhatnak, hogy új szövetet képezzenek. Az úgynevezett csontmorfogenetikus fehérjék (BMP), szignálfehérjék, amelyek stimulálják a csontvelőből a differenciálatlan őssejteket, hogy csontsejtekké fejlődjenek és új szövetet képezzenek a hordozóanyagon, támogató hatásúak.
Ezen a területen az egyik legfontosabb esemény eddig egy egyedi gyártású alsó állkapocs felépítése volt egy 56 éves beteg számára, aki nyolc évig nem tudott szilárd ételt enni a daganatos műtét után. A Priv.-Doz által vezetett csapat. Dr. Dr. Patrick Warnke (Orális és Maxillofacial Surgery a Kieli Egyetemen) egy új alsó állkapcsot modellezett a számítógépen, amelyet titán rácsból alakítottak ki, és csontpótló anyaggal, őssejtekkel és BMP-vel töltötték meg (Lancet 2004; Vol. 364: 766-70). Ezt a szerkezetet aztán hét hétig egy hátsó izomba helyezték, és végül átültették a férfi alsó arcába, aki nagyon meg volt elégedve a visszanyert rágóképességgel. A fibula vagy a medence csontjaiból készült hagyományos protézishez képest az új módszer kevesebb kellemetlenséget eredményezett a műtéti helyeken és jobb esztétikát eredményezett.
"De az átültetések még mindig nem nélkülözhetők mesterséges anyagok nélkül" - jegyezte meg Lцwenheim. Ráadásul nem minden előrelépés olyan látványos, mint azt egyes médiumok hiszik: Amikor Robert Langer és Joseph Vacanti amerikai szövetpioneer úttörő laboratóriumi egeret mutatott be 1993-ban, amelynek látszólag egy emberi füle nőtt ki a hátából, sokan ezt áttörésként ünnepelték - és figyelmen kívül hagyták hogy "csak" olyan műanyag protézist oltottak be izolált porcsejtekkel, amelynek szöveti összeférhetőségét a teszt állat bőre alatt tesztelni kellett. Az így rekonstruált fülkagylóval végzett transzplantációs kísérletek azonban kudarcot vallottak, mivel a test néhány héten belül felszívta a szövetet.
A dogma változása: A neuronok is regenerálódnak
Indukált pluripotens sejtek (iPS) előállítását tojássejtek vagy embriók fogyasztása nélkül, amelyet a „Science” szaklap „2008-as áttörésként” ünnepelt, Lцwenheim figyelemre méltónak nevezte, de figyelmeztetett a túlzó elvárásokra, tekintettel arra, hogy a legtöbb ilyen kísérlet eddig csak a kultúrákban zajlott történtek. Ennek ellenére Lцwenstein optimista volt: "A regeneratív orvoslás ígérete szerint a 21. századi biomedicina egyik kulcsfontosságú tudományágává válik."
Prof. Dr. rer. nat. Magdalena Gцtz a regeneráció témájával foglalkozik, különösen a felnőtt agyban. A müncheni Helmholtz Központ Őssejtkutató Intézetének és a müncheni Ludwig Maximilians Egyetem Fiziológiai Genomikai Tanszékének vezetője arra törekszik, hogy tisztázza az őssejtek specifikációjának alapvető mechanizmusait, és ezeket az ismereteket fel akarja használni az agy sérült sejtjeinek célzott helyreállítására. . Az a tény, hogy az agysejtek a sérülések után már nem pótolhatók, évtizedek óta dogma volt, és Gцtz és munkacsoportja is segített ennek kiküszöbölésében. 2007-ben Gцtz megkapta a Német Kutatási Alapítvány Leibniz-díját, különösen azért, mert felfedezte, hogy a gliasejtek, amelyeket mindig csak az agy „cementjének” tekintettek, megfelelő körülmények között idegsejteket (neuronokat) alkothatnak, és így őssejtként működhetnek.
A gliasejtek szintén a leggyakoribb sejttípusok a felnőtt agyban, és kétszer-háromszor, az embereknél pedig akár tízszeresét meghaladják az egerekben a "valódi" idegsejtek számát. Míg közülük néhány - a neurogén gliasejtek - ebben a régióban az idegsejtek nagy részét alkotják, miközben az agykéreg fejlődik, addig a többi gliasejtek önmaguk reprodukciójára korlátozódnak. A fejlődési szakasz vége felé a neurogén gliasejtek kimerítik magukat azáltal, hogy két idegsejtet alkotnak egy utolsó osztódási lépésben. A fennmaradó gliasejtek ezen a ponton csillag alakú asztrocitákká alakulnak át. Csak néhány agyrégióban, például a hippocampusban és a subventricularis zónában, valamint a szaglógumóban lévő egérben a neurogén gliasejtek úgynevezett felnőtt idegi őssejtként maradnak. Ezeken a helyeken a gliasejtek átveszik az őssejtek tulajdonságait, nevezetesen mind a regenerálódás képességét, mind pedig a speciális idegsejtekké való fejlődést.
Fiziológiai körülmények között a gliasejtek a legtöbb agyi régióban nem képeznek új idegsejteket. Ismert azonban, hogy sérülések - például az egér kérgében szúrt seb - után az asztrociták osztódni kezdenek, és a folyamat során szintén differenciálódnak. Gцtz és munkatársai most megmutatták, hogy ezek közül az asztrociták közül néhány multipotens, azaz különböző típusú sejteket képezhet, ha bizonyos körülmények között sejttenyészetekben tartják őket. Meghatározták az Olig2 transzkripciós faktort is, amely az egyik olyan jel, amely gátolja a neurogenezist a hegszövet területén.
"Nem szabad csodálatos gyógyulásokra számítani"
A csapat már korábban bebizonyította, hogy egy másik transzkripciós faktor (Pax6) képes stimulálni a gliasejteket éretlen idegsejtek kialakítására agysérülés után. És csak nemrégiben sikerült gliasejteket növeszteni azokból a szövetekből, amelyeket el kellett távolítani az epilepsziás betegek műtéte során, és a Mash1 transzkripciós faktor kikapcsolásával stimulálni lehetett az új idegsejtek képződését. Ezeknek az újonnan megszerzett idegsejteknek az abszolút száma még mindig nagyon kicsi, és még mindig várat magára annak bizonyítása, hogy fiziológiai funkciót képesek ellátni. - Nem szabad csodálatos gyógyulásokra számítani - figyelmeztette Gцtz. "De az új ismereteknek köszönhetően a hosszú távú cél egy kicsit közelebb kerül ahhoz, hogy ezeket a folyamatokat terápiásan lehessen használni."
Michael Simm
A német természettudósok és orvosok társaságának 125. ülése Tübingenben: Növekedés - eszkaláció, ellenőrzés és korlátok