Transplantierte Muskelstammzellen gegen Muskelschwäche im Alter

Boulder (USA) - Mit zunehmendem Alter sinkt die Regenerationsfähigkeit der Skelettmuskeln und die Muskelmasse nimmt ab. In Versuchen mit Mäusen konnten amerikanische Forscher jetzt diesen natürlichen Alterungsprozess verhindern. Sie transplantierten adulte Muskelstammzellen in verletztes Muskelgewebe junger Mäuse. Diese Zellen ersetzten nicht nur das verletzte Gewebe, sondern sorgten auch dafür, dass die Muskelmasse zunahm und bis zum Lebensende erhalten blieb. Die weitere Erforschung der Ursache dieser noch unverstandenen Wirkung könnte dazu beitragen, neue Therapien gegen Muskelkrankheiten und altersbedingte Muskelschwäche zu entwickeln, schreiben die Wissenschaftler im Fachjournal "Science Translational Medicine".

"Das Ergebnis war völlig unerwartet. Wir dachten, dass die Zellen sich im Gewebe vermehren, die geschädigten Muskelzellen ersetzen und dann wieder verschwinden würden", sagt Bradley Olwin von der University of Colorado at Boulder. Überraschenderweise vermehrten sich aber die injizierten Muskelstammzellen sehr stark, bewirkten ein Muskelwachstum und sorgten bis zum Tod der Tiere dafür, dass die Muskelkraft erhalten blieb. Die Forscher hoffen, eines Tages Wirkstoffe zu finden, die die bereits im Muskel vorhandenen adulten Stammzellen so beeinflussen, dass sie dieselben Regenerationsprozesse auslösen. Damit könnte, so Olwin, nicht nur die Lebensqualität im Alter verbessert, sondern auch eine neue Strategie gegen Krankheiten wie die Muskeldystrophie entwickelt werden.

Die Forscher entnahmen aus den Skelettmuskeln junger Mäuse so genannte Satellitenzellen, die aus Stamm- und Vorläuferzellen bestehen und die Funktion haben, verletzte Muskelzellen zu ersetzen. Die Spendermäuse waren gentechnisch so verändert, dass ihre Zellen ein grün fluoreszierendes Protein bilden. Zwischen 10 und 50 Muskelstammzellen und damit verbundene Muskelzellen übertrugen die Forscher in verletzte Beinmuskeln von drei Monate alten Mäusen. In dieser neuen Umgebung reagierten die Stammzellen auf bisher nicht erklärbare Weise: Sie verstärkten das Muskelwachstum, vermehrten sich selbst stark und blieben - erkennbar an ihrer Farbmarkierung - bis zum Lebensende der Tiere nach zwei Jahren aktiv. Dagegen nahm bei gleich alten, nicht behandelten Mäusen die Muskelmasse nach zwei Jahren deutlich ab. Wurden die Stammzellen in unverletztes Muskelgewebe injiziert, blieb die Wirkung auf den altersbedingten Muskelschwund aus.

Die Forscher wollen nun prüfen, ob auch menschliche Satellitenzellen bei Mäusen die Muskelregeneration anregen können. Für eine Therapie wäre es aber besser, wenn man auf Zelltransplantationen verzichten könnte. Dazu würden neue Medikamente benötigt, die die Regenerationskraft der körpereigenen Satellitenzellen anregen, um den Verlust an Muskelmasse zu verhindern.