Neuronale Stammzelle

In der Embryonalentwicklung sind die neuronalen Stammzellen in der ventrikulären Zone des Neuralrohrs lokalisiert. Während der Neurogenese entsteht aus ihnen das Nervensystem.

Im adulten Gehirn sind nur noch wenige neuronale Stammzellen vorhanden, die meist in ihrer inaktiven Form vorliegen. Sie befinden sich vor allem in der subventrikulären Zone (SVZ) der Seitenventrikel und in der subgranulären Zone (SGZ) des Hippocampus. Sie besitzen die Fähigkeit, nach langen inaktiven Phasen in den aktiven Zellzyklus überzugehen und so im Verlauf des Lebens neue Nervenzellen zu generieren.

Neuronale Stammzellen durchlaufen sowohl eine symmetrische Teilung zur Erweiterung des Stammzellen-Pools, als auch eine asymmetrische Teilung. Aus dieser gehen Progenitorzellen hervor, die sich wiederum in drei Zelltypen des Nervensystems differenzieren: Neurone, Oligodendrozyten und Astrozyten.

Die Selbsterneuerung und die Differenzierung neuronaler Stammzellen werden durch eine Kombination von intrinsischen Faktoren und extrinsischen Signalen reguliert. Die Interaktion von Zellen, Transkriptionsfaktoren (z.B. Sox2) sowie Neurotrophine und Zytokine sind dabei entscheidende Faktoren. Es konnte z.B. gezeigt werden, dass TNF-α die Proliferation neuronaler Stammzellen über den IKK/NF-κB-Signalweg induziert.^[1]

Neuronale Stammzellen können aus drei Quellen gewonnen werden:^[2]

1. direkte Extraktion aus Primärgewebe
2. Differenzierung aus pluripotenten Stammzellen oder embryonalen Stammzellen
3. Transdifferenzierung aus somatischen Zellen

Für viele Erkrankungen des Nervensystems, darunter Hirntumore, neurodegenerative und zerebrovaskuläre Erkrankungen sowie traumatische Hirnverletzungen, gibt es derzeit (2023) keine wirksame restitutionierende Therapie. Aufgrund der reduzierten Neuroregeneration im ZNS und der Sekretion von neurotrophen Faktoren, kommt es häufig zu irreversiblen Schäden und einem Verlust der neuronalen Funktionsfähigkeit (Defektheilung). Aktuelle Studien erforschen neue Therapiemöglichkeiten auf der Grundlage der Selbsterneuerung und Differenzierung der neuronalen Stammzellen in die Hauptzelltypen des Nervensystems. U.a. könnte die Transplantation von neuronalen Stammzellen in geschädigte Gehirnareale die Regeneration des Nervengewebes fördern.^[1]