Self-Renewal
Synonym: Selbsterneuerung
Definition
Die Fähigkeit zum Self-Renewal ist eine wichtige Stammzelleigenschaft, die nur diese besitzen und eine Expansion der Zellzahl auf einen Stimulus hin ermöglicht. Dies ist wichtig, um den Stammzell-Pool konstant zu halten und somit sicherzustellen, dass lebenslang ein Stammzellvorrat vorhanden ist. Diese Stammzellen sind nötig für die Bildung neuer Zellen, die alte Zellen ersetzen oder Gewebedefekte zu regenerieren vermögen.
Ablauf
Die Selbsterneuerung der Stammzellen stellt eine besondere Form der Proliferation dar, bei der wieder mindestens eine Stammzelle entsteht.
Diese Zellteilung kann je nach Erfordernissen symmetrisch oder asymmetrisch geschehen:
- symmetrisch: Bei der Zellteilung entstehen 2 identische Stammzellen.
- asymmetrisch: Bei der Teilung entstehen eine Stammzelle und eine weiter differenzierte Zelle mit erhöhter Proliferationsrate, aber verminderter Fähigkeit zum self-renewal.
Die Teilung im Rahmen des self-renewal geschieht aber erst auf einen Wachstumsstimulus hin, die meiste Zeit befindet sich die Stammzelle in einem Ruhestadium (Quieszenz). Dadurch wird sichergestellt, dass die Bildung neuer Zellen nur stattfindet, wenn sie auch benötigt werden. Durch die strenge Regulation des Gleichgewichtes aus Ruhestadium und Zellteilung wird die Zahl der Zellen konstant gehalten.
Die Rolle des Self-Renewal bei Krebs
In einer Vielzahl von Tumoren konnten sogenannte Tumorstammzellen identifiziert werden. Diese Zellen sind für das Entstehen eines Tumors verantwortlich. Eine entscheidende Rolle spielt hierbei ihre Fähigkeit zum self-renewal, die sie mit normalen Stammzellen gemein haben: Tumorstammzellen können sich somit praktisch unbegrenzt teilen und weitere Tumorzellen generieren.
Im Gegensatz zu den normalen Stammzellen, läuft das self-renewal bei den Tumorstammzellen jedoch nicht reguliert ab, sondern unabhängig von Wachstumsstimuli. Die Zellzahl wird somit nicht konstant gehalten, sondern die Tumorzellen expandieren stark – ein Tumor entsteht.