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Medizin

Embryologie: Forscher bilden fetale Nebennierenrinde aus Stammzellen

Mittwoch, 23. November 2022

/Dan Race, stock.adobe.com

Philadelphia – US-Forschern ist es gelungen, fetale Nebennierenrinden aus Stammzellen herzustellen. Die Organoide erreichten ein fetales Alter von 4 Monaten und begannen nach Stimulation mit ACTH mit der Produktion von Steroidhormonen. Die Ergebnisse wurden in Developmental Cell (2022; DOI: 10.1016/j.devcel.2022.10.010) vorgestellt. Das fernere Ziel ist die zellbasierte Behandlung von Störungen der Nebennierenrindeninsuffizienz.

Die Nebennierenrinden sind der wichtigste endokrine Knotenpunkt für die Produktion von Steroidhormonen. Die äußere Schicht der etwa 3 cm kleinen Nebennieren auf dem oberen Nierenpol sind an der Steuerung wichtiger Körperfunktionen einschließlich Immun- und Stressreaktionen, sexueller Reifung und Elektrolyt­haus­­halt beteiligt.

In der Fetalzeit beeinflussen sie auch die Entwicklung verschiedener Organsysteme einschließlich der Plazenta. Intrauterine Funktionsstörungen der Nebennierenrinde führen häufig zu einem Abbruch der Schwangerschaft.

Der komplexe Aufbau der Nebennierenrinde erschwert die Bildung von funktionsfähigen Organoiden, doch einem Team um Kotaro Sasaki von der Universität von Pennsylvania in Philadelphia scheint jetzt ein gewisser Durchbruch gelungen zu sein. Die Organoide, die die Forscher aus den Stammzellen von 3 Blutspendern herstellten, sind zwar nur etwa 2 Millimeter groß. Sie durchliefen im Labor jedoch mehrere Schritte der fetalen Organentwicklung.

Aus den Zellen eines posterioren intermediären Mesodems entwickelten sich über Vorläuferzellen reife Nebennierenrindenzellen, die in der Lage waren, Hormone zu produzieren. Dazu gehörten das Stresshormon Cortisol sowie Pregnenolon, das der Körper zur Herstellung vieler Hormone verwendet, darunter Testosteron, Östrogen und Progesteron.

Ein wichtiger Fortschritt war, dass die Organoide in den Petrischalen auf das adrenocorticotrope Hormon (ACTH) reagierten. Das im Hypophysenvorderlappen gebildete Hormon regelt im Körper die Funktion der Nebennierenrinde und beeinflusst dort die Produktion von Glukokortikoiden, Mineralokortikoiden und Androgenen.

Die Organoide dürften zunächst für die Erforschung der fetalen Organentwicklung und einiger genetischer Störungen interessant sein. Für einen klinischen Einsatz müssten die Organoide die gesamte Organentwick­lung durchlaufen. Dann könnten sie zur Behandlung von Morbus Addison oder anderen Formen der Neben­nierenrindeninsuffizienz eingesetzt werden.

Eine einmalige „Stammzelltherapie“ könnte die Erkrankungen dann womöglich auf Dauer kurieren. Bisher sind die Patienten auf die lebenslange Substitution der Hormone angewiesen. © rme/aerzteblatt.de

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