Stammzellen und Schönheit | Funktionieren sie wirklich?

INDICE ARTICOLO

Was ist das?

Die rund 37.000 Milliarden Zellen, aus denen der menschliche Körper besteht, sind größtenteils differenzierte Zellen, die auf bestimmte Funktionen ausgerichtet sind.

So sind die roten Blutkörperchen beispielsweise für den Transport von Sauerstoff zuständig, während die Muskelfaserzellen ihre Länge als Reaktion auf einen Nervenreiz verkürzen können.

Stammzellen hingegen sind undifferenzierte Zellen, die beispielsweise in Embryonen, fetalem Gewebe, der Nabelschnur, dem Fruchtwasser und auch im erwachsenen Organismus vorkommen.

Während eine ausdifferenzierte Zelle nur identische Kopien ihrer selbst generieren kann, können sich Stammzellen endlos replizieren und sich zu jedem anderen Zelltyp des Organismus ausdifferenzieren.

Da sie ihre Bestimmung praktisch noch nicht festgelegt hat, kann eine Stammzellen sich zu jedem im Organismus vorhandenen Typ Zelle entwickeln.

Wenn sich eine Stammzelle teilt, kann sie eine Stammzelle bleiben oder sich in eine Zelle mit stärker eingeschränktem Potenzial verwandeln, sie kann sich also in eine begrenzte Anzahl von Zelltypen ausdifferenzieren.

Dabei verfügen Stammzellen über zwei grundlegende Eigenschaften:

die Fähigkeit, sich selbst zu erneuern, durch eigene Zellteilung also den Fortbestand von Stammzellen zu gewährleisten;
Die Fähigkeit, sich auszudifferenzieren, sich also in spezielles Gewebe oder spezielle Zellen zu verwandeln.

Auf Grundlage dieser letztgenannten Eigenschaft, die als Differenzierungspotential bezeichnet wird, unterscheidet man folgende Stammzelltypen:

Stammzelltypen	Eigenschaften
Totipotente Stammzellen	Diese Zellen können einen kompletten Organismus ausbilden; Beispiel für eine totipotente Stammzelle ist die befruchtete Eizelle (Zygote), embryonale Stammzellen sind bis zum 8-Zell-Stadium totipotent.
Pluripotente Stammzellen	Sie sind Ausbildungen der totipotenten Zellen und können ihrerseits alle Arten reifer Zellen erzeugen (also alle Zellen, die eine bestimmte Funktion erfüllen), nicht aber einen gesamten Organismus.
Multipotente Stammzellen	Sie können sich nicht mehr zu nahezu jeder Körperzelle entwickeln, können aber verschiedene Zelltypen einer bestimmten Linie ausbilden.
Oligopotente Stammzellen	Sie haben die Fähigkeit, sich in wenige verschiedene Zelltypen differenzieren zu können. Ein Beispiel für oligopotente Zellen sind lymphoide oder myeloische Stammzellen.
Unipotente Stammzellen	Auch wenn sie in der Lage sind, sich selbst zu erneuern, können sie nur Zellen desselben Typs bilden.

Einige interessante Beispiele für Stammzellen im dermatologischen Bereich sind jene in der Basalschicht der Epidermis, die für die epidermale Erneuerung und Wundheilung der Haut verantwortlich sind. Andere Stammzellen befinden sich in der Haarzwiebel, wo sie das Wachstum von Haaren und Härchen ermöglichen.

Da Stammzellen die Fähigkeit haben, sich in verschiedene andere Zelltypen auszubilden, gehen Wissenschaftler davon aus, dass sie der Behandlung und dem Verständnis von Krankheiten dienen können.

Sie können beispielsweise zu folgenden Zwecken eingesetzt werden:

Wachstum neuer Zellen im Labor, um beschädigte Organe oder Gewebe zu ersetzen;
teilweise Regeneration von Organen oder Geweben, die nicht richtig funktionieren;
Untersuchung der Ursachen genetischer Defekte in Zellen;
Untersuchung der Ursachen für die Entstehung von Krankheiten oder Krebszellen;
testen der Sicherheit und Wirksamkeit neuer Medikamente.

Die Meldungen über das enorme Potenzial von Stammzellen haben die öffentliche Wahrnehmung zweifelsohne geprägt. Als Folge dessen haben Werbung und Marketing es natürlich nicht versäumt, mehrfach auf die angebliche ( und haltlose) Regenerationsfähigkeit von Stammzellen in Kosmetika zu verweisen, um unter Bezugnahme auf Genetik und DNA die wissenschaftliche Wirksamkeit der Produkte zu belegen.

Stammzellen und Schönheitschirurgie

Stammzellen sind eines der wichtigsten Werkzeuge der regenerativen Medizin und soll hier zur Reparatur und Regeneration von beschädigtem oder gealtertem Gewebe beitragen.

Während in bestimmten Bereichen, wie Neurologie, Onkologie und Endokrinologie, seit vielen Jahren mit menschlichen Stammzellen experimentiert wird, ist die Verwendung von Stammzellen in der ästhetischen Medizin sowie der kosmetischen Chirurgie noch wenig erforscht.

Stammzellen aus Fettgewebe

Die dermatologisch interessantesten Stammzellen sind die mesenchymalen Stammzellen (MSC): Diese multipotenten Stammzellen können sich in Knochen-, Knorpel-, Muskel- und Fettzellen ausdifferenzieren.

Von diesen MSCs werden in der Dermatologie am häufigsten die Stammzellen aus Fettgewebe (ADSC) verwendet, die allein nach In-vitro-Expansion oder zusammen mit der stromalen Gefäßfraktion (SVF) verwendet werden ¹.

Beim sogenannten Lipofilling kommt es zur Transplantation von Eigenfett, um das Volumen von Weichgewebe im gesamten Körper zu steigern: Typische Anwendungen sind Brustvergrößerungen oder die Behandlung von Fettauszehrungen im Gesichtsbereich (Lipoatrophie).

Nachdem das Fett des/der Patienten/in abgesaugt wurde, kann es angemessen behandelt werden, um den Anteil an Stammzellen (insbesondere Stromazellen aus Fettgewebe bzw. ASC oder ASDC) zu steigern.

Dieser Vorgang scheint die Überlebensrate des Fetttransplantats zu erhöhen und wirkt der erneuten Resorption des injizierten Fettes entgegen, die als größtes Problem beim Lipofilling gilt ^{2, 3, 4}.

Potenzielle Vorteile konnten auch bei der Behandlung von Gesichtsnarben, Verbrennungen und Zeichen der Hautalterung beobachtet werden ^{5, 6, 7, 8}.

Auch andere zelluläre Quellen, wie Stammzellen aus Knochenmark (BM MSC), Fruchtwasser (AFSC), Nabelschnur (UB MSC) oder Wharton-Sulze (WJ MSC) wurden für die Anwendung bei dermatologischen Erkrankungen in Betracht gezogen ⁹.

So wurden Knochenmark-Stammzellen in Kombination mit Fibrinkleber beispielsweise zur Medikation von Verbrennungen verwendet, wo sie den Heilungsprozess deutlich beschleunigen konnten ^{10, 11}.

Der klinische Einsatz von Stammzellen in der kosmetischen Chirurgie und Medizin ist zwar äußerst vielversprechend, steckt aber noch in den Kinderschuhen. Weitere Studien müssen ihre Wirksamkeit beweisen und zur Festlegung standardisierter Verfahren führen, um ihre Wirksamkeit vollständig zu gewährleisten.

Transplantation Autologer Fibroblasten

Eine von der amerikanischen FDA zugelassene Zelltherapie mit dem Namen Azficel-T besteht darin, körpereigene Fibroblasten des/der Patienten/in hinter dem Ohr einzusammeln, sie über 90 Tage lang zu kultivieren und sie im Zuge einer Reihe von Behandlungen erneut zu injizieren.

Die Transplantation Autologer Fibroblasten führt zu einer Verbesserung des Erscheinungsbildes mittelschwerer bis schwerer Falten der Nasolabialfalte bei Erwachsenen ^{12, 13}.

Fibroblasten sind die vorherrschenden Zellen des Bindegewebes und für die Synthese von Kollagen, Elastin und anderen Komponenten der extrazellulären Matrix (ECM) verantwortlich. Zudem produzieren sie wichtige Wachstumsfaktoren.

Dennoch handelt es sich bei Fibroblasten nicht um Stammzellen.

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PRP

PRP (thrombozytenreiches Plasma) hat in einer Reihe von klinischen Bereichen, wie Orthopädie, Augenheilkunde und Wundheilung, Anwendung gefunden und dient als Quelle für Wachstumsfaktoren zur Verbesserung der Geweberegeneration.

Die Vermarktung von PRP als Stammzelltherapie ist jedoch irreführend.

Plättchenreiches Plasma wird verarbeitet, um Blutplättchen und verwandte Wachstumsfaktoren zu konzentrieren, es enthält jedoch keine Stammzellen.

Stammzellen in Kosmetika

Aufgrund der (nicht nur ethischen und rechtlichen, sondern auch industriellen) Probleme im Zusammenhang mit der Verwendung von Stammzellen aus menschlichen oder tierischen Quellen hat sich die kosmetische Forschung auf pflanzliche Stammzellen konzentriert.

Ohne dass dies so beabsichtigt war, fungiert der Apfel, eines der Symbole für Gesundheit, Wohlbefinden und Jugend schlechthin, heute als wichtigste Quelle für pflanzliche Stammzellen.

Pflanzliche Stammzellen

Wie Menschen und Tiere verfügen auch Pflanzen über ein Stammzellreservoir, das notwendig ist, um das korrekte Wachstum der Pflanze sicherzustellen.

Im pflanzlichen Organismus befinden sich die Stammzellen an den Wurzeln oder Sprossspitzen ( Meristemen).

Diese Stammzellen können die Entwicklung der Pflanze angemessen steuern und haben das Potenzial, die gesamte Pflanze aufzubauen.

An dieser Stelle ist es natürlich logisch zu fragen, ob diese einzigartige Eigenschaft von Pflanzen genutzt werden kann, um die Geweberegeneration bei Tieren und Menschen zu verbessern.

Die Antwort lautet nach heutigem Kenntnisstand: Nein. Dies bedeutet jedoch nicht, dass pflanzliche Stammzellen keinen positiven Auswirkungen haben.

Funktionieren sie?

Abgesehen von verschiedenen Werbeaufmachungen, im Rahmen derer auf wissenschaftlich irrationale Weise auf die Wirksamkeit pflanzlicher Stammzellen in der Kosmetik aufmerksam gemacht wird, hat die wissenschaftliche Forschung einige interessante Ergebnisse erzielt.

Die ersten experimentellen Studien wurden in vitro durchgeführt, wobei dermale Fibroblasten in Zellkulturen mit pflanzlichen Stammzellen inkubiert wurden.

Diese Studien haben zum Beispiel die potenzielle Fähigkeit dieser Zellen gezeigt, den Alterungsprozess der dermalen Fibroblasten umzukehren und die Expression mehrerer für die Zellproliferation und das Zellwachstum wichtiger Gene hochzuregulieren ¹⁶.

Lebende Stammzellen oder Stammzellenextrakt?

Kosmetika enthalten keine lebenden Stammzellen, sondern nur tote pflanzliche Stammzellen, die natürlich nicht wie lebende Stammzellen agieren können.

Normalerweise enthalten kosmetische Produkten Stammzellenextrakte. Aus diesem Grund ergeben sich die Vorteile für die Haut nicht aufgrund von genetischen Interferenzmechanismen, sondern sind auf den Gehalt an Antioxidantien und anderen phytochemischen Wirkstoffen in diesen Extrakten zurückzuführen.

Obwohl viele Kosmetika behaupten, pflanzliche Stammzellen zu enthalten, verwenden sie in Wirklichkeit pflanzliche Stammzellenextrakte.

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Überlegungen

Vorausgesetzt, dass die in vitro nachgewiesenen Vorteile auch in vivo erzielt werden können, müssten pflanzliche Stammzellen zumindest als lebende Zellen zugesetzt werden und dies während ihres Aufenthalts in der kosmetischen Formulierung auch bleiben.

Es wäre demnach notwendig, diese lebenden Stammzellen in einen Trägerstoff zu integrieren, der ihnen ein Eindringen in die tieferen Hautschichten ermöglicht.

Dies gilt zumindest für die Anfangsphase. Zu klären bliebe dann, ob es in vivo tatsächlich konkrete positive Auswirkungen gibt und auf welche biologischen Mechanismen diese zurückzuführen sind.

Selbst wenn die Fähigkeit zur “Regeneration von Hautgewebe” marketingtechnisch gesehen sehr faszinierend ist, müsste die an Science-Fiction erinnernde Hypothese einer Wechselwirkung zwischen pflanzlichen und menschlichen Stammzellen nicht unbedingt positive Auswirkungen haben.

Auch Wachstum durch Papillomviren oder Tumore sind beispielsweise das Ergebnis einer unkontrollierten Zellproliferation, die aus genetischen Anomalien resultiert.

Gerade weil Kosmetika aber tote Stammzellen enthalten, besteht dieses hypothetische Risiko jedoch keinesfalls.

Nach Ansicht der Verfasser einer Übersichtsstudie zur kosmetischen Verwendung von pflanzlichen Stammzellen ist jedes Kosmetikprodukt, dem aufgrund von pflanzlichen Stammzellen eine Anti-Aging-Wirkung zugeschrieben wird, nach heutigem Kenntnisstand als ebenso wirksam anzusehen wie Cremes ohne Stammzellen ¹⁴.

Mögliche Vorteile

Pflanzliche Zellkulturen verfügen auch ohne genetische Interferenz über ein enormes Potential.

Dazu gehört beispielsweise die Gewinnung von Extrakten mit höherer Wirkstoffkonzentration als das natürliche Gegenstück.

Die durch diese Technologie erhaltenen Extrakte können daher zur Herstellung von besonders wirkstoffreichen Kosmetika oder Nahrungsergänzungsmitteln verwendet werden.

Beispielsweise wurde aus flüssigen Tomatenkulturen (Lycopersicon esculentum), die sehr hohe Konzentrationen einiger Flavonoide und Phenolsäuren, wie Rutin-, Cumar-, Protocatechu- und Chlorogensäure, enthalten, ein wasserlöslicher kosmetischer Wirkstoff hergestellt. Dieser kann in kosmetischen Formulierungen für Hautpflege und Schönheit natürlich zur Anwendung kommen ¹⁵.