Totipotenz und Pluripotenz: Von der klassischen Embryologie zu neuen Therapiestrategien

Zusammenfassung

Die Differenzierung ist ein grundlegendes zellbiologisches Problem. Totipotenz und Pluripotenz sind wesentliche Phänomene auf dem Weg zur Differenzierung. Totipotenz ist definiert als die Fähigkeit einer Zelle, ein ganzes Individuum zu bilden. In Analogie zu dieser Definition spricht man bei weiteren natürlichen und experimentellen embryonalen Entwicklungsverläufen auch von Totipotenz eines Gewebes. Die Regulationsfähigkeit einer geteilten Keimscheibe kann als Totipotenz verstanden werden, dabei gründet sich diese Fähigkeit auf die Kommunikation einer artspezifischen Mindestzahl von pluripotenten Embryoblastzellen. Von Totipotenz eines Zellkerns allein sollte man nicht reden, denn einem transplantierten Zellkern wird diese Potenz vom Zytoplasma einer totipotenten Zelle erst verliehen. Pluripotenz wird als Fähigkeit von Zellen definiert, sich zu allen Gewebetypen zu entwickeln, jedoch haben diese Zellen nicht mehr die Fähigkeit, ein ganzes Individuum zu bilden. Die Möglichkeit, pluripotente menschliche Stammzellen in vitro zu halten, eröffnet neue Dimensionen für Forschung und Therapie. Es ist vorstellbar, daß man künftig durch Kerntransfer erzeugte totipotente Zellen für die Produktion von embryonalen Stammzell-Linien (ES-Zell-Linien) verwenden wird. Diese pluripotenten Stammzellen werden z.B. Cardiomyozyten, Nervenzellen, Knochenzellen oder hämatopoetische Stammzellen bilden. Aber auch aus primordialen Keimzellen (EG-Zellen) werden Zeil-Linien gezüchtet, die pluripotenten embryonalen Stammzellen gleichen. Die klassische Embryologie liefert somit die Basis für neue Potentiale in der Transplantationsmedizin.

Dieses Manuskript basiert auf einer Veröffentlichung, die in der Zeitschrift Reproduktionsmedizin ({dy1999) erschienen ist. Den Herausgebern und dem Springer-Verlag sei für die Genehmigung gedankt, wesentliche Teile dieser Publikation zu übernehmen.