Charakterisierung mesenchymaler Stammzellen und Applikation in der experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Charakterisierung mesenchymaler Stammzellen (MSC) des Knochenmarks, gefolgt von der systemischen und prophylaktischen Transplantation im Tiermodell für die Multiple Sklerose, der MOG1-125-induzierten Experimentellen Autoimmunen Enzephalomyelitis (EAE) in der DA-Ratte. Im Fokus der Untersuchungen standen sowohl Einflüsse der Zellen auf die Klinik, Immunologie, Histopathologie, als auch die Migration und Homing der Zellen in vivo. Fluoreszierende (PKH26-gelabelte) MSCdienten der Bestimmung der Zellzahl in verschiedenen Organen nach Transplantation und Immunisierung, während für die Bildgebung das Kontrastmittel Resovist® zur Zellmarkierung gewählt wurde. Positive Effekte konnten klinisch und histopathologisch in einem Ansatz beobachtet werden. Resovist®-markierte Zellen erzielten keinen positiven Effekt auf den klinischen Verlaufoder verschlechterten ihn in einem weiteren Experiment. Unabhängig von einer Markierung sind MSC in alle untersuchten Organe migriert, eine hohe Zahl Resovist®-markierter Zellen befand sich nach der Transplantation im ZNS immunisierter Tiere. Möglicherweise führt der durch MSC begünstigte Transport der im Kontrastmittel enthaltenen Eisenpartikelin das ZNS zu einer Verstärkung Eisen-katalysierter Vorgänge. Hierzu zählt oxidativer Stress, infolge dessen z. B. Demyelinisierungen und axonale Schäden auftreten. Weiterhin wurden in vitro-Studien an hMSC vorgenommen, die mit unterschiedlichen Kontrastmitteln markiert wurden. Unter einigen Versuchsbedingungen wurden die Koloniebildung und die Migrationskapazität im Vergleich zu unbehandelten Kontrollen beeinflusst. Ein weiteres Kapitel behandelt die Expression von Blutgruppengenen und Antigenen von MSC. Das H-Antigen konnte auf einer GD2+ MSC-Population identifiziert werden, während immunzytochemisch eine weitere Subpopulation GD2++ MSC identifiziert wurde, der das H-Antigen fehlt. Damit ist eine Klassifizierung undifferenzierter MSC im Hinblick auf ihre „Stemness“ möglich. Die für eine Alloantikörperbildung relevanten Antigene wurden auf der MSC-Oberfläche nicht nachgewiesen. Neben ihrer geringen Immunogenität (fehlende MHC II-Moleküle, geringe Anzahl an MHC I-Molekülen) sind MSC daher für allogene Transplantationen unbedenklich.