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Verlängerung der Lebensdauers-Zeitschrift

LE Magazine im März 2006
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Überraschungsfortschritte in der Gewebe-Regeneration

Durch Heather S. Oliff Doktor
Stammzellen. Gruppen der menschlichen embryonalen Stammzellen (blau und purpurrot) auf ihren Zubringerzellen (Grün). Menschliche embryonale Stammzellen sind eine potenzielle Quelle von den Zellen, zum des schädigenden Gewebes in den Krankheiten wie Parkinson zu reparieren und Insulin-abhängiger Diabetes.

Wissenschaftler in den Vereinigten Staaten, in Deutschland und in anderen Ländern berichten über außerordentlichen Fortschritt in dem Erneuern und von lebenden Geweben im Labor ausführend. Bis vor kurzem würden viele dieser bemerkenswerten medizinischen Durchbrüche als das Material von Zukunftsromanen eher als Wissenschaft gegolten haben.

Während das Vergeben möglicherweise eines Auftrags für künstliche Organe und Gewebe noch wie ein futuristisches Konzept scheint, glauben viele Forscher, dass neue Techniken wie Produzieren von ergänzenden DNA-Bibliotheken, genetisches Diagramm, Tiermodelle der Regeneration und Stammzelleforschung eintägige Drehung dieses Konzept in eine Wirklichkeit werden.

In diesem Bericht besprechen wir einige der spätesten Fortschritte in der Geweberegeneration und -technik von den Forschungslabors auf der ganzen Welt.

Verbessernde Zellarten

Richtige Wundheilung ist zum Beibehalten der guten Gesundheit wesentlich. In den Menschen und in anderen Säugetieren führt die meiste Verletzung, um Reparatur, in der der Bereich der Verletzung mit einem Funktions- aber anderen Material ausgebessert wird, wie Narbengewebe zu verwunden.

Ein zweites, seltenere Form der Reparatur bezieht Regeneration mit ein. Regeneration ist von der Reparatur eindeutig, weil sie Gewebe produziert, das beide Blicke und Funktionen normalerweise. Im Gegensatz zu Tieren wie Würmern, können Eidechsen und Starfish, die sind, Körperteile zu erneuern, Menschen Organe nicht noch erneuern, obwohl sie einige Gewebe wie Knochen erneuern können. Die Veranlassung der Zelle und der Geweberegeneration hält möglicherweise gut den Schlüssel Krankheiten erfolgreich zu behandeln und zur Umkehrung des Alterns in den Menschen.

Zellen, die sich nicht stark vermehren oder multiplizieren, können nicht erneuern. Stammzellen sind unreife Gewebevorläuferzellen, die in spezifische Zellarten selbst-erneuern und unterscheiden können, abhängig von den Signalen, die sie von ihrer Umwelt empfangen.Wissenschaftler 1 studieren jetzt zwei Hauptarten Stammzellen: embryonal und erwachsen.

Unbegrenztes Potenzial von embryonalen Stammzellen

Der Gebrauch von embryonalen Stammzellen ist in hohem Grade umstritten, seit dem Erhalten der Stammzellen, erfordert Zerstörung des Embryos. Embryonale Stammzellen kommen von fünf zu den acht-Tag-alten Embryos. Gegenwärtig ist der Embryo ein Ball von den Zellen, die kleiner als eine Genauigkeit sind und enthält einen äußeren Mantel von den Zellen und von einem inneren Zellmass. Wissenschaftler nehmen die embryonalen Stammzellen von der inneren Zellmasse und wachsen sie in einem Teller, in dem sie multiplizieren und erzeugen das Ausgangsmaterial für Forschung, studiert. Da jede embryonale Stammzelle das Potenzial hat, jede mögliche Zelle im Körper zu werden, ist die möglichen Anwendungen und der Nutzen der Stammzellentherapie praktisch unbegrenzt.

Die Stammzelleforschung der ethischen Dilemmas zu überwinden umgebende embryonale ist zur Förderung des Feldes entscheidend. Ein drastischer Durchbruch wurde im letzten Herbst in der prestigevollen Natur der wissenschaftlichen Zeitschrift gemerkt. Wissenschaftler an moderner Zelltechnologie in Worchester, MA, berichteten, dass sie sich zum ersten Mal entwickelt hatten eine Weise, eine einzelne lebensfähige embryonale Stammzelle von einem Embryo zu entfernen, ohne die Fähigkeit des Embryos zu schädigen, sich zu einem voll ausgetragenen Organismus zu entwickeln.2

Diese Technik ist der ähnlich, die in der In-vitro-Fertilisation allgemein verwendet ist, in der genetische Defekte bestimmt werden, indem man eine Einzelzelle extrahiert, bevor der Embryo in der Frau eingepflanzt wird.2 ein Tag wäre möglicherweise es möglich für Leute, ihre eigenen embryonalen Stammzellen ein Bankkonto zu haben, damit ein geschädigtes Organ durch ein neues Organ ersetzt werden konnte, das mit ihren eigenen Zellen gewachsen wurde.

Adulte Stammzellen halten auch Wert

Auf einmal glaubten Wissenschaftler, dass adulte Stammzellen nur im Knochenmark gefunden wurden, das weiche Material, das den inneren Hohlraum von Knochen füllt. Jetzt haben Forscher hergestellt, dass adulte Stammzellen in vielen Geweben und in Organen anwesend sind und dass sie in zahlreiche Arten von Zellen unterscheiden können.

Anders als embryonale Stammzellen können adulte Stammzellen nicht in irgendeine Art Zelle wachsen; stattdessen wird ihre Unterscheidung durch ihre embryonalen Ursprung und die Art des Gewebes geführt, in der sie liegen.1 zum Beispiel, schaffen adulte Stammzellen in der Dünndarmhilfe Epithelzellen, die das Lumen (nach innen) der adulten Stammzellen intestine.1 liegen auch in den Geweben zeichnen, die im Rückenmark, im Gehirn, im Blut, im Knochenmark, im Zahnpulpa, in den Blutgefäßen, im Skelettmuskel, im Epithel der Haut, in der Hornhaut, in der Retina, in der Leber und im Pankreas gefunden werden.1

Weil viele dieser Gewebe nachteilig durch den Prozess des Alterns beeinflußt werden, halten adulte Stammzellen auch beträchtliches Potenzial, Gesundheit und Lebensqualität mit Alter zu verbessern. Vor kurzem entdeckten Wissenschaftler, dass adulte Stammzellen die Plastizität aufweisen und bedeuten, dass Zellen von einem Gewebe Funktionszellarten eines anderen Gewebes erzeugen können. Dieses Phänomen schließlich wird verwendet möglicherweise, um neue Gewebe oder Organe für Versetzung zu erzeugen.1

POPSÄNGER MACHT ERFOLGREICHE STAMMZELLE-OPERATION DURCH

Hawaiischer Sänger Don Ho machte ein experimentelles Stammzelleverfahren für sein Herz in einem Thailand-Krankenhaus im Dezember 2005 durch. Am bekanntesten für die Pop geschlagenen „kleinen Blasen,“ hatte der 75-jährige Sänger unter Herzproblemen, einschließlich Kurzatmigkeit und Arrhythmie, ungefähr ein Jahr vor dem Durchmachen des Verfahrens gelitten. Ho empfing ein Schrittmacherimplantat einige Monate vor dem Stammzelleverfahren.8

Das experimentelle Verfahren, das nicht noch in den Vereinigten Staaten genehmigt wird, bezieht, die Stammzellen zu multiplizieren mit ein, die vom Blut genommen werden und sie in das Herz einzuspritzen in das Ziel der Verstärkung des Organs. Ähnliche Stammzellebehandlungen sind in Europa für ungefähr zwei Jahre verwendet worden, und FDA-gebilligte Studien sind in den US laufend.

Nach dem Verfahren Ho berichtete, dass er viel sich besser und gehofft, zum Stadium bald zurückzugehen fühlte.8

Erneuern eines geschädigten Herzens

Es ist weithin bekannt, dass Herz-Kreislauf-Erkrankung, die Beeinträchtigungen des Herzens oder des Kreislaufsystem enthält, eine Hauptursache des Todes und der Unfähigkeit ist. Wenn die Herzmuskelzellen, die als cardiomyocytes bekannt sind, sterben, schwächt das Herz und kann nicht als leistungsfähig pumpen. Cardiomyocytes wird durch Bluthochdruck, Atherosclerose oder Herzinfarkt zerstört möglicherweise.1 zusätzlich zu arbeitenden cardiomyocytes, erfordert ein gesundes Herz-Kreislauf-System endothelial Gefäßzellen und Zellen des glatten Muskels, die Blutgefäße zu bilden, die den Herzmuskel mit Blut, Sauerstoff und Energie liefern. Für viele Leute das Herz-Kreislauf-System ist zu reparieren ein Primärschlüssel zur Langlebigkeit.

Glücklicherweise können Stammzellen in neue cardiomyocytes und in endothelial Gefäßzellen unterscheiden. Forscher an den prestigevollen Institutionen wie Johns Hopkins, medizinischem College New York und den nationalen Instituten der Gesundheit prüften zuerst die Fähigkeit von Stammzellen, Herzfunktion in den Tieren wieder herzustellen. In den Mäusen und in den Schweinen mit experimentell verursachten Herzinfarkten, wurden Stammzellen vom Knochenmark in das Herz oder in die Durchblutung eingespritzt.3-6 Stammzellen eingespritzt in die Zirkulation abgewandert zum Notstandsgebiet des Herzens, vorzugsweise angezogen zu beschädigt eher als das gesunde Gewebe.4 die Stammzellen regten die Bildung von neuen cardiomyocytes, Gefäßendotheliumzellen und Zellen des glatten Muskels an und halfen, das schädigende Herz- und Schiffgewebe durch neues Gewebe zu ersetzen.5 eine Studie berichteten, dass 68% des geschädigten Herzens durch den neugeformten Herzmuskel ersetzt wurde, über 6, während andere merkten, dass die geschädigten Herzen nach der Stammzelleinfusion besser Vertrag abschließen konnten.3,5 Johns- Hopkinsforscher zeigten auch, dass die menschlichen erwachsenen Knochenmark-Stammzellen, die in eine Maus eingespritzt werden, den Herzmuskel kommen und in cardiomyocytes unterscheiden können.7 dieses bestätigt, dass menschliche adulte Stammzellen in neue Herzzellen in vivo unterscheiden können. Klinische Studien dieser Technologien bald gefolgt.

Eine kleine Studie an der Universität von Frankfurt in Deutschland verglich den Effekt des Knochens Mark-abgeleitet und Blut-leitete Progenitorzellen, die Stammzellen ähnlich sind, in den Leuten ungefähr vier Tage nach einem Herzinfarkt ab.9 Zellen wurden in das Herz mit einem Ballonkatheter gelegt. Ein „Ballon“ wird benutzt, um Durchblutung vorübergehend zu blockieren, also können die Zellen maximale Kontaktzeit mit dem geschädigten Herzen haben. An der viermonatlichen weiteren Verfolgung verbesserten die demonstrierten Patienten linke Kammerherzfunktion, komplette Normalisierung der kranzartigen Durchblutungsreserve und verbesserten contractibility des infarcted Herzmuskels. Beide Zellquellen waren- gleichmäßig effektiv. Eine Gruppe Patienten, die nicht Zelltherapie bekamen, berichtete nicht über ähnliche Verbesserungen.Ist langfristige weitere Verfolgung 9 erforderlich, zu bestimmen, ob dieser Nutzen über vier Monaten hinaus weiter besteht.

Zwei andere kleine klinische Studien, die in Deutschland geleitet wurden, wendeten die Ballonkathetermethode an, um autologous (Spender und Empfänger sind die gleiche Person), Knochenmark-Stammzellen direkt in die geschädigte Infarktzone bei Patienten einzuspritzen, die einen Herzinfarkt fünf bis neun Tage früher erlitten hatten. Zwecks des Vergleiches wurden einige Patienten mit Standardtherapie anstelle der Stammzellentherapie behandelt. Nach drei Monaten demonstrierte die Stammzellentherapiegruppe eine bedeutende Abnahme an der Größe der Infarktregion sowie eine Zunahme der linken Kammerfunktion.10,11 die Forscher stellten fest, dass autologous Stammzellentherapie sicher und effektiv ist, wenn sie die Regeneration des Herzmuskelgewebes und der Funktion stützt.11 eine andere ähnliche Studie berichteten über positive Ergebnisse, obwohl die Forscher eine andere Methode des Lieferns von autologous Knochenmark-Stammzellen mit einem Katheter (Röhrchen) anwendeten der in das Herz durch ein Durchbohren in der Schenkel (Schenkel) Arterie gelegt wurde.12

Randomisierte, kontrollierte klinische Studien gelten als den Goldstandard, wenn man die Wirksamkeit von innovativen Technologien festsetzt. Forscher leiteten die zuerst randomisierte, kontrollierte klinische Studie der Stammzellentherapie an Hannover-Medizinischer Fakultät in Hannover, Deutschland, im Jahre 2004. Innerhalb fünf Tage des Erleidens eines Herzinfarkts, wurden Patienten nach dem Zufall zugewiesen, um medizinische Standardtherapie entweder den autologous Knochenmark-Stammzellen allein oder im Verbindung mit zu bekommen, die in die Infarkt-bedingte Arterie eingespritzt wurden. Linke Kammerfunktion verbesserte durch 7% in der Zelltherapiegruppe und durch weniger als 1% in der Kontrollgruppe. Intracoronary-Übertragung von Knochenmark-Stammzellen scheint folglich, Herzfunktion nach Herzinfarkt zu verbessern.13 weitere Untersuchungen werden angezeigt, um zu bestimmen, ob Stammzellentherapie möglicherweise auch Überlebensrate nach Myokardinfarkt verbessert.

Dorsale Ansicht der Nerven der zentralen und Zusatznervensysteme.

Behandlung des Zentralnervensystem-Defizits

Eine bekannte Fernsehwerbung von den achtziger Jahren schildert das Gehirn als Ei und ein Ei, das zischt in einer Bratpfanne als das „Gehirn auf Drogen.“ Der Zweck der Werbung war zu warnen, dass Zuschauer, die ein Gehirn durch Drogen „kochte“ nicht mehr zu reparieren beschädigt werden könnte. Diese Kampagne reflektierte das medizinische Wissen der Zeit, die behauptete, dass Zellen des Gehirns und des Rückenmarks, die Neuronen genannt wurde, nicht waren zu erneuern, und folglich, dass tote Neuronen endgültig gegangen wurden.

Heute jedoch verstehen Wissenschaftler, dass einige Teile des Gehirns erneuern können und dass neue Neuronen von den neuralen Stammzellen sich entwickeln können.1 können die neuralen Stammzellen die kritischen Nervensystemstützzellen auch verursachen, die Oligodendrocytes, Astrocytes und Gliazellen genannt werden. Wissenschaftler glauben dem in der Zukunft, Stammzellentherapien sind möglicherweise in der Lage, Nervensystembedingungen wie Parkinson-Krankheit, Schaden des Gehirns und des Rückenmarks vom Anschlag oder vom Trauma, Chorea Huntington, multiple Sklerose, Epilepsie und Amyotrophe Lateralsklerose (Amyotrophe Lateralsklerose) zu kurieren.

Wissenschaftler forschen jetzt drei Hauptalleen Zentralnervensystemregeneration nach: 1) wachsende neurale Stammzellen in einem Teller und in der Einpflanzung sie in den Körper, nachdem sie in die erforderlichen Zellen unterschieden haben; 2) Einpflanzung neurale Stammzellen direkt in den Körper, in dem sie in die erforderlichen Zellen unterscheiden können; und 3), Wachstumsfaktoren und Hormone finden, die eigenen neuralen Stammzellen des Patienten signalisieren können, um zu unterscheiden.1 , da Stammzellen Klimastichwörter erfordern, zu führen, welche Art von Zellen sie werden, forschen Forscher nach, wie man die Signale manipuliert, die Stammzelleverhalten bestimmen. Die Fähigkeit, neurale Stammzellen zu benutzen hängt möglicherweise von der Fähigkeit der Wissenschaftler, solche Signale zu ändern ab.

In einer neuen Studie bei University of California, verursachte Irvine, Forscher menschliche embryonale Stammzellen, um in Oligodendrocyteprogenitorzellen im Labor zu unterscheiden. Oligodendrocytes helfen, die Myelinhülle zu bilden, die Neuronen isoliert. Verlust dieser Myelinhülle kann zur gehinderten Bewegung beitragen, die Rückenmarkverletzung folgt. Als die Zellen in Ratten mit Rückenmarkverletzungen verpflanzt wurden, zeigten die Tiere eine Wiederherstellung von Myelin geschädigt durch die Verletzung und gewannen ihre Fähigkeit wieder zu gehen.14 dieses viel versprechende Finden bietet Hoffnung an, dass Stammzellentherapien eintägige Hilfsleute, die unter Rückenmarkverletzungen leiden, um verlorene Bewegungsfähigkeiten wiederzugewinnen, wie die Fähigkeit zu gehen können.

VON DEN MÄUSEN UND VON DEN MÄNNERN: MENSCHLICHE STAMMZELLEN VERPFLANZT IN MÄUSEgehirne

In einer bahnbrechenden Entwicklung auf dem Gebiet der Stammzelleforschung, zeigten Forscher am Salk-Institut für biologische Wissenschaften in La Jolla, CA, Dass die menschlichen embryonalen Stammzellen, die in die Gehirnherzkammern von embryonalen Mäusen eingepflanzt werden, in die reifen, aktiven menschlichen Neuronen unterscheiden können, die erfolgreich in das erwachsene Mäusegehirn integrieren.

Während menschliche embryonale Stammzellen zu irgendeiner Art Zelle theoretisch sich entwickeln können, war Unterscheidung dieser Zellen vorher nur in der Kultur oder in der Bildung des Teratoms (Tumor) demonstriert worden. Die Kalifornien-Forscher deckten auch auf, dass Signale, die neurale Unterscheidung anregen, zwischen verschiedenen Säugetieren ähnlich sind.15

Die Forscher spritzten 100.000 menschliche embryonale Stammzellen in die Gehirne von 14 einen-Tag-alt Mäuseembryos ein. Die Mäuse waren mit ungefähr 0,1% von menschlichen Zellen in ihren Gehirnen geboren. Diese Studie stellt einen bedeutenden Schritt dar, wenn sie die technische Herausforderung überwindt von, wann man Stammzellen in Empfänger einspritzt. Die Ergebnisse schlagen vor, dass menschliche embryonale Stammzellen ähnlich den Zellen reifen, die sie umgeben.15

Dieses neue Modell, Eigenschaften von Mäusen und Männer kombinierend, erlaubt, dass menschliche neurale Entwicklung in einer Liveumwelt studiert wird und führt möglicherweise zu neue Modelle für die Untersuchung von menschlichen neurodegenerative und psychiatrischen Krankheiten. Zusätzlich konnte dieses Modell das Prüfverfahren für therapeutische Mittel beschleunigen.15

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