Stammzellen aus menschlicher Milchzahnpulpa können bei der Behandlung von Zerebralparese in der chronischen Phase hilfreich sein

Zerebralparese ist eine Erkrankung, die in der Regel durch eine Hirnschädigung vor oder während der Geburt verursacht wird und zu einer beeinträchtigten Haltung und Bewegung führt. Frühe Symptome sind typischerweise subtil, was die Diagnose verzögern kann, bis mit zunehmendem Wachstum des Kindes offensichtlichere Anzeichen auftreten.

Aktuelle Tierstudien zeigen, dass eine Stammzelltherapie zur Wiederherstellung der neurologischen Funktion beitragen kann, wenn sie in der akuten oder subakuten Phase, typischerweise innerhalb weniger Wochen nach der Geburt, eingeleitet wird. Während einige klinische Untersuchungen auf mögliche Vorteile auch in späteren Stadien hinweisen, wurden noch keine bestätigenden klinischen Studien veröffentlicht.

Jetzt hat ein japanisches Forscherteam in Rattenexperimenten gezeigt, dass Stammzellen aus menschlicher Milchzahnpulpa bei der Behandlung von Zerebralparese in der chronischen Phase helfen können.

Dies ist die erste Tierstudie, die zeigt, dass die Stammzellbehandlung auch dann noch wirkt, wenn bereits motorische Defizite aufgetreten sind.“

Yoshiaki Sato, klinischer Professor, Nagoya University Hospital, korrespondierender Autor der Studie

Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Stem Cell Research & Therapy veröffentlicht.

Zerebralparese betrifft zwei bis drei von 1.000 Lebendgeburten und es gibt derzeit keine Heilung. Die Hauptursache ist die hypoxisch-ischämische Enzephalopathie (HIE), die auf eine verminderte Sauerstoff- und Durchblutung des Gehirns zurückzuführen ist.

„Unser Team arbeitet mit S-Quatre, einem japanischen Biotechnologieunternehmen, zusammen, um einen neuen Therapieansatz für HIE unter Verwendung von Stammzellen aus menschlichen exfoliierten Milchzähnen (SHED) zu entwickeln“, sagte Sato. „Diese Stammzellen werden aus Milchzähnen gewonnen, die auf natürliche Weise ausgefallen sind und andernfalls entsorgt würden. Diese Methode vermeidet die ethischen Bedenken, die mit anderen Stammzellquellen verbunden sind.“

Ein Forschungsteam unter der Leitung von Sato, Dr. Takahiro Kanzawa und Professor Yoshiyuki Takahashi an der Nagoya University Graduate School of Medicine und dem Nagoya University Hospital führte in Zusammenarbeit mit S-Quatre eine experimentelle Studie durch, um festzustellen, ob eine SHED-basierte Behandlung in der chronischen Phase der Zerebralparese wirksam bleibt.

Tiermodellversuche

Die Forscher erstellten Zerebralparesemodelle, indem sie bei 7 Tage alten Ratten eine einseitige hypoxisch-ischämische Hirnschädigung hervorriefen, was zu einer einseitigen motorischen Beeinträchtigung führte, ähnlich der hemiplegischen Zerebralparese beim Menschen. Sie testeten die Ratten im Alter von 4 Wochen mit einem horizontalen Leitertest und wählten nur diejenigen mit signifikant niedrigen Werten für die Studie aus.

Sie verabreichten den ausgewählten Ratten während der chronischen Phase im Alter von 5, 7 und 9 Wochen intravenös SHED – was in etwa dem Vorpubertätsalter beim Menschen entspricht.

Die Forscher verglichen die motorischen und Lernfunktionen zwischen mit SHED behandelten und unbehandelten Ratten. Im horizontalen Leitertest, bei dem Ratten eine Leiter mit unregelmäßig angeordneten Sprossen überquerten, rutschte die SHED-Gruppe nach vier Monaten deutlich seltener aus als die Kontrollgruppe.

Beim Zylindertest, der die Asymmetrie der Vorderbeine misst, verließ sich die SHED-Gruppe stärker auf die beeinträchtigte Vorderbeine als die Kontrollgruppe. Im Shuttle-Vermeidungstest zeigte die SHED-Gruppe in späteren Sitzungen deutlich bessere Vermeidungsraten, was auf ein verbessertes Lernen und Gedächtnis schließen lässt.

Mithilfe von Quantenpunkt-markiertem SHED und In-vivo-Bildgebung verfolgten die Forscher die Migration und Bioverteilung der Zellen und bestätigten, dass sie in das Gehirn wanderten.

Zellkulturexperimente

Das Forschungsteam führte auch Zellkulturexperimente durch, um SHED zu bewerten, indem es es mit anderen Stammzelltypen wie mesenchymalen Stromazellen des Knochenmarks und dermalen Fibroblasten verglich.

In kontaktlosen Co-Kultur-Experimenten förderte SHED die Proliferation neuronaler Stammzellen wirksamer als die anderen Zelltypen. Die Forscher führen diesen Effekt auf die hohe Sekretion des Hepatozyten-Wachstumsfaktors (HGF) durch SHED zurück.

Diese Ergebnisse legen nahe, dass die SHED-Behandlung motorische und kognitive Beeinträchtigungen in Rattenmodellen für Zerebralparese verbessern könnte, sogar in der chronischen Phase. Dieser therapeutische Effekt scheint durch die Förderung des Wachstums von neuem Nervengewebe über HGF und verwandte biologische Wege zu erfolgen.

Blick nach vorn

Das Nagoya University Hospital führt eine klinische Studie durch, um die Sicherheit und Verträglichkeit einer intravenösen Einzeldosis autologem SHED bei Kindern mit Zerebralparese zu bewerten. Basierend auf den Ergebnissen dieser Studie plant das Team die Durchführung groß angelegter Studien und langfristiger Folgestudien, um die Wirksamkeit der Behandlung zu bestätigen.

„Unser oberstes Ziel ist es, diesen Ansatz als neue Behandlungsoption für Patienten mit Zerebralparese und ihre Familien zu etablieren“, sagte Sato.

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