Hauptunterschied – Erwachsene vs. embryonale Stammzellen

Adulte Stammzellen und embryonale Stammzellen führen beide zu differenzierten Zellen im Körper. Stammzellen sind in der Lage, sich selbst zu erneuern und sich in spezialisierte Zellen im Körper zu differenzieren. Adulte Stammzellen sind in mehreren Teilen der differenzierten Zellen im adulten Körper lokalisiert, während die innere Zellmasse der Blastozyste embryonale Stammzellen hervorbringt. Es gibt eine Vielzahl von adulten Stammzellen, aber embryonale Stammzellen werden aus den drei Keimblättern gewonnen. Die Hauptunterschied zwischen adulten und embryonalen Stammzellen ist das adulte Stammzellen sind multipotent, embryonale Stammzellen hingegen pluripotent.

Dieser Artikel befasst sich mit,

1. Was sind adulte Stammzellen? – Eigenschaften, Lage, Beispiele 2. Was sind embryonale Stammzellen? – Eigenschaften, Lage, Beispiele 3. Was ist der Unterschied zwischen adulten und embryonalen Stammzellen?

Was sind adulte Stammzellen?

Adulte Stammzellen kommen in differenzierten Geweben wie Knochenmark und Gehirn vor und bleiben undifferenziert, erneuern sich aber kontinuierlich im Gewebe und produzieren während der gesamten Lebensdauer des Organismus identische Kopien der Zellen. Bei Bedarf werden adulte Stammzellen in spezialisierte Zellen des Ursprungsgewebes differenziert. Adulte Stammzellen sind in einigen Körperteilen lokalisiert. Sie kommen in Skelettmuskeln, Leber, Bauchspeicheldrüse, Gehirn, Augen, Zahnmark, Haut, Knochenmark, Blut und der Auskleidung des Magen-Darm-Trakts vor. Hämatopoetische Stammzellen befinden sich im Knochenmark, wodurch die verschiedenen Arten von Zellen im Blut entstehen. Sie gelten als multipotente Stammzellen, da sie aus einem einzigen Zelltyp mehrere Arten von Blutzellen hervorbringen. Diese Variation differenzierter Zellen wird durch die regulierte Genexpression erreicht, die durch die Beteiligung verschiedener Typen von Transkriptionsfaktoren kontrolliert wird. Stammzellen im Gehirn sind ebenfalls multipotent und bilden sowohl Blutzellen als auch Muskelgewebe. Die Differenzierung von adulten Stammzellen ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Differenzierung von adulten Stammzellen

Da adulte Stammzellen selten und schwer zu identifizieren sind, ist es schwierig, sie zu reinigen oder in Kulturen zu züchten. Stammzellen im Knochenmark sind die am besten untersuchten Stammzelltypen.

Was sind embryonale Stammzellen?

Stammzellen, die in den frühen Stadien des Embryos gefunden werden, werden als embryonale Stammzellen (ESCs) bezeichnet. Als Ergebnis der Befruchtung wird Zygote gebildet, die als das früheste Stadium des Embryos gilt. Die Zygote wird durch Mitose geteilt und bildet die Morula. Blastozyten werden 5-6 Tage nach der Befruchtung aus Morula gebildet. Der Blastozyt besteht aus Trophoblasten, der äußeren Zellschicht und der inneren Zellmasse. Die innere Zellmasse besteht aus pluripotenten Stammzellen, aus denen drei Keimblätter entstehen: Ektoderm, Mesoderm und Endoderm. Im Labor können diese multipotenten Stammzellen aus dem Blastozyt entnommen werden, um ihre unspezialisierten Stadien als Zellkulturlinien zu erhalten. Diese Zelllinien werden in medizinischen Therapien verwendet. Embryonale Stammzellen sind in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Embryonale Stammzellen

Unterschied zwischen adulten und embryonalen Stammzellen

Definition

Erwachsene Stammzellen: Adulte Stammzellen kommen in differenzierten Geweben vor, bleiben aber undifferenziert.

Embryonische Stammzellen: Embryonale Stammzellen befinden sich in den drei Keimblättern des Embryos.

Sicherheit der Therapie

Erwachsene Stammzellen: Adulte stammzellbasierte Therapien (ACT) haben im Vergleich zu embryonalen stammzellbasierten Therapien mehr Vorteile.

Embryonische Stammzellen: Therapien auf Basis von embryonalen Stammzellen sind nicht so sicher wie ACT, da embryonale Stammzellen anfälliger dafür sind, sich zu Krebszellen zu entwickeln.

Beschreibung

Erwachsene Stammzellen: Adulte Stammzellen sind bekannt.

Embryonische Stammzellen: Embryonale Stammzellen sind relativ neu und weniger bekannt.

Potenz

Erwachsene Stammzellen: Adulte Stammzellen lassen sich nicht in eine spezialisierte Zelle differenzieren. Daher sind sie multipotent.

Embryonische Stammzellen: Embryonale Stammzellen haben das Potenzial zur Differenzierung in verschiedene Zelltypen. Daher sind sie pluripotent und gelten als leistungsfähiger als adulte Stammzellen.

Stammzellstudien

Erwachsene Stammzellen: Die am besten untersuchte Art von adulten Stammzellen sind die Stammzellen im Knochenmark.

Embryonische Stammzellen: Im Embryo werden verschiedene Arten von Stammzellen untersucht.

Beispiele

Erwachsene Stammzellen: Adulte Stammzellen kommen beim Menschen in Skelettmuskulatur, Leber, Bauchspeicheldrüse, Gehirn, Auge, Zahnmark, Haut, Knochenmark, Blut und der Auskleidung des Magen-Darm-Trakts vor.

Embryonische Stammzellen: Die innere Zellmasse des Embryos enthält embryonale Stammzellen, aus denen die drei Keimblätter entstehen.

Abschluss

Drei Arten von Stammzellen können während verschiedener Entwicklungsstadien von Organismen identifiziert werden: embryonale Stammzellen, fetale Stammzellen und adulte Stammzellen. Jede einzelne Stammzelle ist in der Lage, sich selbst zu erneuern und in spezialisierte Zelltypen zu differenzieren. Embryonale Stammzellen haben das Potenzial, jede Art von Körperzellen hervorzubringen. Die drei Keimblätter werden in verschiedene Organe und Gewebe des Körpers differenziert. Daher werden sie pluripotent genannt. Adulte Stammzellen werden in differenzierten Organen gefunden. Sie sind in der Lage, sich in spezifische Zellen mit dem Ursprung dieses bestimmten Gewebes zu differenzieren. Das bedeutet, dass adulte Stammzellen nicht in der Lage sind, sich in irgendeine Art der im Körper vorkommenden spezialisierten Zellen zu differenzieren. Aber adulte Stammzellen können zu einer begrenzten Vielfalt von Zelltypen führen. Daher sind adulte Stammzellen multipotent. Daher wird der Hauptunterschied zwischen adulten und embryonalen Stammzellen in ihrer Potenz beobachtet.

Referenz:1. National Research Council (US) und Institute of Medicine (US) Ausschuss für die biologischen und biomedizinischen Anwendungen der Stammzellforschung. „Projektüberblick und Definitionen.“ Stammzellen und die Zukunft der regenerativen Medizin. U.S. National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. 28. März 2017. 2. National Research Council (US) und Institute of Medicine (US) Komitee für die biologischen und biomedizinischen Anwendungen der Stammzellforschung. „Erwachsene Stammzellen.“ Stammzellen und die Zukunft der regenerativen Medizin. U.S. National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. 29. März 2017.

Bildhöflichkeit: 1. „Stemcelldifferentiaion“ (Public Domain) über Commons Wikimedia2.“Human embryonale Stammzellen nur A“ Von Human_embryonic_stem_cells.png: (Bilder: Nissim Benvenisty)derivative work: Vojtech.dostal (talk) – Human_embryonic_stem_cells.png (CC BY 2.5) über Commons Wikimedia