Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forschern der TU Dresden gelingt Transplantation von Nebennierenzellen im Bioreaktor

17.02.2015

Ist die Funktion der Nebenniere gestört, produziert sie nicht ausreichend stressregulierende Stoffe. Die Folge sind schwere und oft lebensbedrohliche Erkrankungen. Weil die Medizin bisher nur beschränkt Hilfe bietet, entwickelten Forscher unter der Leitung von Prof. Dr. Stefan R. Bornstein vom Universitätsklinikum Carl Gustav Carus gemeinsam mit dem Medizinnobelpreisträger Prof. Dr. Andrew Schally im Tiermodell ein künstliches Nebennierensystem. Dieses soll zukünftig beim Menschen die Transplantation von Nebennierenzellen möglich machen. Davon profitieren sollen Patienten mit Nebennierenversagen, aber auch angeborenen Nebennierenkrankheiten wie dem Adrenogenitalen Syndrom.

Steht ein Mensch unter Stress, schüttet sein Körper Stressregulierer aus. Das sind Cortisol, Adrenalin und Noradrenalin - Hormone und Botenstoffe -, die regulierend in den Stoffwechsel eingreifen und so dem Organismus helfen, die außergewöhnliche Belastung zu bewältigen. Cortisol hat hier eine entscheidende Bedeutung für den Kohlenhydrathaushalt, den Fettstoffwechsel sowie den Proteinumsatz.


Prof. Dr. med. Stefan R. Bornstein, Direktor der Medizinische Klinik und Poliklinik III des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus Dresden.

Foto: Uniklinikum Dresden

Produziert werden diese Hormon- und Botenstoffe in den Nebennieren, die darum als zentrale Stressorgane gelten. Durch eine Unterfunktion der Nebenniere, die sogenannte Nebenniereninsuffizienz, vermindert sich die Produktion der Stressregulierer und das normale Gleichgewicht im Stoffwechsel ist gestört. Ein Zustand, der gravierende Folgen für die Gesundheit hat und sogar lebensbedrohlich sein kann.

Genauso verschlechtern angeborene Störungen bei der Hormonbildung die Lebensqualität der Betroffenen deutlich. Ein Beispiel ist der 21-Hydroxylasemangel, die häufigste Form des Adrenogenitalen Syndroms, bei dem die Betroffenen eine starke Vermännlichung aufweisen.

Bislang bietet die Medizin bei solchen Störungen nur eingeschränkt Hilfe: „Die Therapie besteht derzeit im Ersatz der fehlenden Hormone“, sagt der Nebennierenexperte Prof. Dr. Stefan R. Bornstein, Direktor der Medizinischen Klinik III am Dresdner Universitätsklinikum. „Dies entspricht aber nicht der komplexen und natürlichen Ausschüttung der Hormone im Tagesverlauf.“

Die Dresdner Forscher setzen gemeinsam mit dem amerikanischen Nobelpreisträger Prof. Andrew Schally - von der Miller School of Medicine der University of Miami - auf einen anderen Therapieansatz: Die Transplantation von hormonproduzierenden Nebennierenzellen aus einem Spenderorgan. Nur sie könnte eine permanente und damit natürliche Ausschüttung der Hormone möglich machen. Die Forscher entnahmen Nebennierenzellen von Rindern, bereiteten sie in einem aufwendigen Verfahren auf, um Lebensdauer und Funktion der Zellen zu erhöhen, und transplantierten diese schließlich in Ratten. Das Experiment gelang, die Zellen nahmen im Empfängerkörper die regelmäßige Hormonproduktion auf.

Und auch der entscheidende nächste Schritt glückte: Die Forscher gaben die Zellen vor der Transplantation in eine kleine Kapsel, ein künstliches Nebennierensystem, das sie schließlich dem Empfänger einpflanzten. Der Vorteil: Das künstliche System ― entwickelt von einem israelischen Unternehmen ― macht eine Immunsuppression beim Empfänger überflüssig. Die Kapsel schützt die Spenderzellen vor den Angriffen des Immunsystems, lässt aber die Hormone durch die halbdurchlässigen Wände in den Körper des Empfängers passieren.

Für Professor Bornstein ist damit ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum künstlichen Nebennierensystem für den Menschen gelungen: „Unsere Vision ist, dass Menschen zukünftig sogar Nebennierenzellen einer anderen Art transplantiert bekommen, wie beispielsweise vom Schwein. Die Kapsel schafft die biotechnische Voraussetzung dafür, denn sie trennt die Spenderzellen vom Körper des Empfängers und überträgt ausschließlich die für den Stoffwechsel wichtigen Hormone.“ Im Blick für eine zukünftige Transplantation haben die Dresdner Patienten mit Nebenniereninsuffizienz, aber auch mit angeborenen Krankheiten wie dem 21-Hydroxylasemangel.

Die Forschungsergebnisse aus Dresden wurden jetzt unter dem Titel „Transplantation of bovine adrenocortical cells encapsulated in alginate“ in der renommierten Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS, veröffentlicht (doi:10.1073/pnas.1500242112).

Kontakt
Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden
Technische Universität Dresden
Medizinische Klinik und Poliklinik III
Prof. Dr. med. Stefan R. Bornstein
Tel.: +49 0351 458 5955
Fax: +49 0351 458 6398
E-Mail: stefan.bornstein@uniklinkum-dresden.de

Weitere Informationen:

http://www.uniklinikum-dresden.de/mk3

Konrad Kästner | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nose2Brain – Effizientere Therapie von Multipler Sklerose
26.04.2017 | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

nachricht Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität
25.04.2017 | Universität Bielefeld

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

200 Weltneuheiten beim Innovationstag Mittelstand in Berlin

26.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungen

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal mit neuer Push-in-Leiteranschlussklemme - Kontakte im Handumdrehen

26.04.2017 | HANNOVER MESSE

Plastik – nicht nur Müll

26.04.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Seminar zu Einblicken in die unterschiedlichen Ebenen des 3D-Druckens und wirtschaftlichen Nutzungsmöglichkeiten - 2017

26.04.2017 | Seminare Workshops