Stem Cells – Clinical Application and Perspectives

Background:

Augmentation of myocardial performance in experimental models of therapeutic infarction and heart failure has been achieved by transplantation of exogenous cells into damaged myocardium. The quest for suitable donor cells has prompted research into the use of both embryonic stem cells and adult somatic stem cells.

Multipotent Somatic Stem Cells: Recently, there has been a growing body of evidence that multipotent somatic stem cells in adult bone marrow exhibit tremendous functional plasticity and can reprogram in a new environmental tissue niche to give rise to cell lineages specific for new organ site. This phenomenon has made huge impact on myocardial biology, while multipotent adult bone marrow hematopoeitic stem cells and mesechymal stem cells can repopulate infarcted rodent myocardium and differentiate into both cardiomyocytes and new blood vessels.

Conclusion: These data, coupled with the identification of a putative primitive cardiac stem cell population in the adult human heart, may open the way for novel therapeutic modalities for enhancing myocardial performance and treating heart failure.

Hintergrund:

Durch die Transplantation von adulten oder embryonalen Stammzellen in infarziertes Myokard kann eine Verbesserung der myokardialen Funktion bei Tieren mit Myokardinfarkt und Herzinsuffizienz erreicht werden. Die Suche nach verwendbaren Spenderzellen führte zum Einsatz der embryonalen und adulten Stammzellen.

Multipotente adulte Stammzellen: Neuere Untersuchungen geben vermehrt Hinweise darauf, dass multipotente adulte Stammzellen des Knochenmarks eine enorme funktionelle Plastizität besitzen und dass sie sich in einem anderen Gewebe zu Zellen differenzieren können, die spezifisch für das neue Organ sind. Diese Beobachtung dürfte einen großen Einfluss auf die Biologie des Myokards haben, weil multipotente adulte hämatopoetische Stammzellen des Knochenmarks und mesenchymale Stammzellen in infarziertes Myokard einwandern können und sich zu Kardiomyozyten und Blutgefäßen entwickeln.

Schlussfolgerung: Diese Ergebnisse, zusammen mit dem Nachweis einer primitiven kardialen Stammzellpopulation im adulten Herzen, könnten den Weg für neue therapeutische Ansätze zur Verbesserung der myokardialen Funktion und zur Behandlung der Herzinsuffizienz bahnen.