Stammzellnische
Als Stammzellnische wird in der Biologie eine Umgebung innerhalb eines mehrzelligen Organismus bezeichnet, in der Stammzellen erhalten werden. Die Definition schließt dabei die anatomische Struktur, zelluläre und nicht-zelluläre Komponenten ein.[1]
Eine besondere Rolle bei der Ausbildung der Nische können benachbarte, unterstützende Zellen spielen, die den Stammzellen bestimmte Oberflächenmoleküle präsentieren (z.B. Cadherine, Catenine und Integrine), oder die Signalmoleküle in die Umgebung abgeben. Signale aus der Nische regulieren die Selbsterneuerung, das Überleben und die Erhaltung der Stammzellen. Die speziellen räumlichen Beziehungen der Stammzellen mit den unterstützenden Zellen kann zu einer Polarisierung der Stammzelle und somit zu einer asynchronen Zellteilung führen. Dabei entsteht neben einer bleibenden Stammzelle eine Vorläuferzelle, die sich häufiger teilt und deren Tochterzellen sich weiter differenzieren. Die Adhäsion zwischen Stammzellen und unterstützenden Stroma-Zellen oder der extrazellulären Matrix verankert die Stammzellen in der Stammzellnische und somit in der Nähe der Stammzell-erhaltenden Signale. Die Vermehrung und/oder Differenzierung der Stammzellen kann auch durch systemische Faktoren reguliert werden.[1]
Nischen für unterschiedliche Arten von Stammzellen unterscheiden sich stark voneinander. Eine Deregulation der Stammzellnische kann eine Ursache für Gewebe-Degeneration, Altern und Tumorentstehung sein.[1]
Die Existenz einer Stammzellnische wurde erstmals 1978 von R. Schofield vorgeschlagen.[2] Mittlerweile wurde sie in Wirbeltieren und tierischen Modellorganismen wie der Fruchtfliege Drosophila melanogaster und dem Fadenwurm Caenorhabditis elegans nachgewiesen.[1]
Beispiele
Viele Hämatopoetische Stammzellen aus denen in der Hämatopoese die Blutzellen hervorgehen, befinden sich im Mark von Knochen mit Trabekeln, eng vergesellschaftet mit Osteoblasten und Endothel-Zellen von Blutgefäßen. Neuronale Stammzellen kommen in zwei verschiedenen Regionen des Gehirns vor, In der subventrikulären Zone des Hippocampus und im Riechkolben. In beiden Nischen sind die Stammzellen in enger Nachbarschaft zu Endothel-Zellen. Epitheliale Stammzellen sitzen in in einer spezialisierten Region der äußeren Haarwurzelscheide des Haarfollikels.[1]
Quellen
- ↑ a b c d e Jones DL, Wagers AJ: No place like home: anatomy and function of the stem cell niche. In: Nature reviews. Molecular cell biology. 9. Jahrgang, Nr. 1, Januar 2008, S. 11–21, doi:10.1038/nrm2319, PMID 18097443 (doi.org).
- ↑ Schofield R: The relationship between the spleen colony-forming cell and the haemopoietic stem cell. In: Blood cells. 4. Jahrgang, Nr. 1-2, 1978, S. 7–25, PMID 747780.