Aileen Anderson, U.C.Irvine, Stem Cell Research Center, Irvine, USA

Leistungsfähigkeit von Mitochondrien in neuralen Stammzellen

Gefördert in: 2021, 2022, 2023


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Problem: Aktivität von Stammzellen spielt wichtige Rolle bei Entwicklung, Alterung, Erkrankung und Verletzung
Ansatzpunkt: Verbesserter Energiehaushalt von Mitochondrien in neuralen Stammzellen
Zielsetzung: Neue Erkenntnisse über die Mechanismen der Wiederherstellung

Aktivität und Funktion von Stammzellen spielen generell eine wichtige Rolle bei Entwicklung, Alterung, Erkrankung und Verletzung. Bei der Transplantation humaner neuraler Stammzellen (hNSC) können äußere Einflussfaktoren das Potential für eine funktionelle Erholung blockieren. In ähnlichem Maße können zellinnere Veränderungen der einzelnen neuralen Stammzelllinien die Erholungskapazität einschränken. Das Zusammenspiel der einzelnen Faktoren ist bisher nicht verstanden.

Die Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Mitochondrien eine Ursache für die zellinneren Variationen unter den neuralen Stammzelllinien sind. Mitochondrien nehmen eine Schlüsselrolle bei der Energieerzeugung in Säugetierzellen ein. Sie regulieren darüber hinaus die Genexpression der Zellen sowie Wachstum und Überleben.

In diesem Projekt testen die Forscher, ob eine Verbesserung des mitochondrialen Energiehaushaltes, und damit die Bioenergetik der neuralen Stammzellen, die Eigenschaften der Zellen und die Fähigkeit der funktionellen Erholung positiv beeinflussen. Sie möchten hierfür zunächst den Effekt von klinisch relevanten Verbindungen untersuchen. Dabei gehen sie von einer optimierten Funktion der Mitochondrien neuraler Stammzellen bei in vitro Versuchen aus. Mit diesen zunächst in vitro gewonnenen Daten möchten die Wissenschaftler den Effekt der Behandlung neuraler Stammzellen mit ein oder zwei dieser Verbindungen testen, bevor sie eine Transplantation in einem in vivo Model vornehmen.

Die Identifizierung von Strategien zur Verbesserung des Erholungspotential stellt eine kritische Lücke im Verständnis bei der Neurotransplantation dar. Die Forscher gehen davon aus, dass mit ihrem Projekt neue Erkenntnisse über die Mechanismen der Wiederherstellung gewonnen werden können.