Kritisch kranke patienten am verfall des atemwegsversagens mit knochenmarkstammzellen behandelt


Kritisch kranke patienten am verfall des atemwegsversagens mit knochenmarkstammzellen behandelt

Forscher berichten in dieser Woche neue Studienergebnisse, die sie sagen, liefern weitere Hinweise auf das therapeutische Potenzial von Stammzellen aus Knochenmark für Patienten mit akuten Lungenverletzungen, eine der häufigsten Ursachen für Atemstillstand in Intensivstationen.

Geleitet von Drs. Michael A. Matthay und Jae W. Lee am Cardiovascular Research Institute der University of California, San Francisco, schreibt das Team in einem Journal of Biological Chemistry "Papier der Woche", dass seine Experimente haben gezeigt, wie eine Art von Knochenmark Stammzellen wächst beschädigte Lungenzellen.

"Wir fanden, dass diese Stammzellen eine signifikante Menge eines Proteins, das die Barriere, die Flüssigkeit und andere Elemente aus der Lunge hält wiederhergestellt", sagte Lee, ein Associate Professor für Anästhesie bei UCSF. "Wir sind optimistisch über das Versprechen, dass Künftige klinische Studien können halten."

Wissenschaftler seit Jahrzehnten haben die natürlichen regenerativen Eigenschaften des Knochenmarks zur Behandlung von Patienten mit blutbedingten Krankheiten nutzbar gemacht. Und in letzter Zeit haben Untersuchungen über das Potenzial der Verwendung von Knochenmarkstammzellen zur Behandlung von beschädigtem Gewebe intensiviert.

Es gibt zwei Arten von Stammzellen im Knochenmark. Eine Art, hämatopoetische Stammzellen, ist mit der Herstellung von roten und weißen Blutzellen beauftragt, je nach den Bedürfnissen des Immunsystems. Die anderen, mesenchymalen Stammzellen stehen im Mittelpunkt der Arbeit von Matthay und Lee. Während mesenchymale Stammzellen auch die Produktion von Blutzellen unterstützen, sind die Wissenschaftler heute sehr interessiert an ihrer Fähigkeit, in Zellen zu differenzieren, die, wenn sie reifen, sich zu Geweben im ganzen Körper entwickeln.

"Innerhalb der vergangenen Jahre hat es ein verstärktes Interesse am Verständnis der Biologie der Stammzellen für die klinische Anwendung als zellbasierte Therapien", sagte Lee.

Eine akute Lungenverletzung wird durch eine Reihe von Bedingungen, wie Pneumonie und Sepsis, auch bekannt als Blutvergiftung gebracht. In einigen Fällen entwickelt sich eine akute Lungenverletzung zu einem ernsteren Zustand, der als akutes Atemnotsyndrom bekannt ist, und führt zu einer unzureichenden Oxygenierung von Blut und einem eventuellen Organversagen.

In den Tiefen des gesunden Lungengewebes begraben, winzige Gruppen von Zellen, die Alveolen genannt werden, dehnen sich auf, um Sauerstoff mit jedem Atemzug aufzunehmen und dann Kohlendioxid während des Ausatmens zu entfernen. Jeder Alveolus ist mit einer Schicht von Epithelzellen ausgekleidet, die als kritische Barriere dienen - indem man bestimmte Substanzen in und bestimmte Substanzen aushält - so dass die Gasbilanz im Inneren in geeigneter Weise erhalten bleibt.

Im Gegensatz dazu kann eine Entzündung aufgrund von Verletzungen oder Infektionen die Grenze der Epithelzellen werden poröser als es sein sollte. Die erhöhte Permeabilität erlaubt es, eine oft tödliche Mischung von Substanzen wie Flüssigkeit und Zellen in den Alveolen zu sickern und sich zu akkumulieren.

Trotz umfangreicher Untersuchungen zur akuten Lungenverletzung und akutem Atemnotsyndrom bleibt die Sterblichkeitsrate für Patienten hoch - bei etwa 40 Prozent, sagte Lee und pharmakologische Therapien, die die Schwere der Lungenverletzung in experimentellen Studien reduzieren, haben sich noch nicht in eine wirksame klinische Phase umgesetzt Behandlungsmöglichkeiten.

"Aktuelle Behandlungen sind in erster Linie unterstützende Pflege, und daher sind innovative Therapien erforderlich", erklärte Co-Autorin Arne P. Neyrinck.

Das Team entschloss sich, die ungesunden Lungenverhältnisse im Labor neu zu kreieren - indem man menschliche Alveolarzellen kultivierte und dann chemisch eine Entzündung verursachte - und zu beobachten, wie die Anwesenheit von Knochenmarkstammzellen die Dinge verändern würde.

"Wir haben dann mesenchymale Stammzellen ohne direkten Zellkontakt eingeführt, und sie haben eine Menge von Protein, genannt Angiopoetin-1, die die Zunahme der Lungenepithel-Permeabilität nach der entzündlichen Verletzung verhindert", sagte Xiaohui Fang, der erste Autor des Manuskripts.

Die Autoren sagen, die Ergebnisse sind die ersten, die zeigen, wie mesenchymale Stammzellen die epitheliale Grenze der Alveolen wiederbeleben, und sie hoffen, dass klinische Studien beweisen, dass die Therapie eine lebensfähige für die Vermeidung von Atemversagen bei kritisch kranken Patienten ist.

Quelle: Amerikanische Gesellschaft für Biochemie und Molekularbiologie

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