Gesundheit: Stammzellenforschung: Von Haut zu Haar

Forscher des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in Buch haben eine Entdeckung gemacht, die die viel diskutierte Stammzell-Forschung einen deutlichen Schritt weiter bringen könnte. In der neuen Ausgabe des amerikanischen Fachblatts "Cell" (Band 105, Nr. Seite 533) berichtet die Gruppe um Jörg Huelsken und Walter Birchmaier über die wichtige Rolle, die das Boten-Molekül Beta-Catenin bei der Entwicklung und Erneuerung von Haut und Haaren spielt. Sie fanden heraus, dass Beta-Catenin Stammzellen der Haut kontrolliert.

Dass Beta-Catenin als Signalmolekül bei der Übermittlung von Informationen zwischen Zelloberfläche und Zellkern tätig und für die Entwicklung des Embryos wichtig ist, war bereits seit einiger Zeit bekannt. Auf die bedeutende Rolle dieses molekularen Kuriers für die Entwicklung des Haarbalgs (Haarfollikels) und die Differenzierung von Stammzellen für Haut und Haare aber stießen die Forscher erst, als sie das Gen für die Bildung von Beta-Catenin in der Haut von Versuchsmäusen gezielt ausschalteten.

Die "Knock-out-Mäuse" ohne intaktes Beta-Catenin-Gen kamen daraufhin mit schütterem Fell, einige auch mit kahlen Stellen auf die Welt. Zudem verloren sie die Haare, die bei der Geburt angelegt waren, zwischen dem 20. und 30. Tag.Das lag daran, dass keine neuen Haarfollikel mehr gebildet wurden. Diese sackförmigen Gebilde aus Bindegewebe umgeben und nähren die Haarwurzel. Statt der Haarfollikel entstanden in der Haut der Nager ungewöhnliche Zysten (mit Flüssigkeit gefüllte Hohlräume), die von Zellen der Oberhaut ausgekleidet waren.

Beim Menschen wie bei der Maus sorgen normalerweise Stammzellen, aus denen sich spezialisierte Zellen entwickeln, für die ständige Erneuerung der Haare. Die Laborversuche der Arbeitsgruppe zeigen nun, dass das Molekül Beta-Catenin gebraucht wird, um Stammzellen der Haut zur Bildung von Haarfollikeln anzuregen. Ob sie sich zur Haar- oder Hautzelle entwickeln, darüber entscheidet demnach die An- oder Abwesenheit von Beta-Catenin.

Das Molekül ist dabei, wie die Wissenschaftler erläutern, an zwei Phasen der Bildung von Haaren - und Federn - bei Mensch und Tier beteiligt: Zuerst schon vor der Geburt bei der Entwicklung des entsprechenden Vorläufer-Gewebes und später dann in der Steuerung des zyklischen Geschehens, das regelmäßig zur Bildung neuer Haare führt. So erklären sich die von vorneherein kahlen Stellen der Versuchsmäuse und andererseits der Verlust des vorhandenen spärlichen Haarkleids nach dem ersten Haarzyklus. Stammzellen, die sich in zahlreichen Organen des menschlichen Körpers finden, sind nicht spezialisiert und noch für viele Aufgaben offen (pluripotent). Um sie von den embryonalen Stammzellen zu unterscheiden, um deren Einsatz in der Forschung in Deutschland ein aktueller Streit entbrannt ist, werden sie auch "adult" genannt. Sie sind zwar keine Tausendsassas, trotzdem werden große Hoffnungen in sie gesetzt, weil ihr Einsatz ethisch unbedenklich ist und ihnen ein großes Entwicklungspotenzial zugeschrieben wird.

Besser zu verstehen, wie diese Multitalente dazu gebracht werden, sich auf einzelne Aufgaben zu spezialisieren, ist deshalb eines der drängenden Forschungsziele. Ihm ist die Berliner Gruppe im Bereich der Stammzellen der Haut jetzt offensichtlich ein Stück näher genommen. "Die Tatsache, dass wir ein Spezialisierungs-Signal für den Haarfollikel gefunden haben, vergrößert nicht nur unser Wissen über Entwicklung und Funktion der Haut, sondern kann als allgemeiner Fortschritt in der Stammzellbiologie betrachtet werden", betonen die Autoren nicht ohne Stolz.

Nicht zuletzt deshalb, weil das Beta-Catenin auch bei der Differenzierung anderer Arten von Stammzellen, etwa des Magen-Darm-Trakts, eine Schlüsselrolle spielen könnte. Zudem deuten andere Forschungsergebnisse der letzten Jahre darauf hin, dass die zu starke Aktivierung des Signal-Moleküls mit dem Wachstum von Tumoren in Verbindung steht.

Die therapeutische Nutzung der neuen Erkenntnisse ist zwar noch Zukunftsmusik, doch die an der Studie beteiligten Molekularbiologen, die zurzeit in New York ihre Ergebnisse vor internationalen Fachkollegen vorstellen, haben auf dem Campus des MDC schon eine Firma gegründet. "Wir müssen die Biologie dieses Signalübermittlungswegs allerdings erst wirklich verstehen lernen, um sie nutzen zu können", dämpfte Walter Birchmeier, Autor der "Cell"-Studie, im Gespräch mit dem Tagesspiegel voreilige Erwartungen.

Adelheid Müller-Lissner