Zusätzliches Protein verlangsamt die Alterung von Zahnfleisch-Stammzellen bei Ratten
Stammzellen, die Zahnfleischgewebe reparieren sollen, altern im Labor mitunter so schnell, dass sie ihre Funktion verlieren. Forschende haben ein Protein entdeckt, das diesen Prozess zumindest bei Ratten verlangsamen kann.
Parodontitis, die schwere Form der Zahnfleischerkrankung, betrifft etwa die Hälfte aller Erwachsenen über 45. Sie zerstört den Knochen, der die Zähne stützt, und gehört zu den häufigsten altersbedingten Erkrankungen. Ein vielversprechender Behandlungsansatz nutzt Stammzellen aus dem Dentalfollikel – dem Gewebe, das einen noch nicht durchgebrochenen Zahn umgibt. Diese Zellen können im Prinzip dazu beitragen, Zahnfleisch und Kieferknochen wiederaufzubauen. Doch auch Stammzellen altern: Sie hören auf, sich zu teilen, und verlieren ihre Regenerationsfähigkeit. Diesen Vorgang nennt man zelluläre Seneszenz.
Ein Protein, weniger Alterung
In der Studie, erschienen im International Journal of Oral Science, stellten die Forschenden fest, dass das Protein IGFBP5 in seneszenten Dentalfollikel-Stammzellen stark vermindert war. Als sie seine Produktion künstlich steigerten, wurden die Zellen langsamer seneszent. Zugleich verbesserte sich ihre Fähigkeit, Knochengewebe zu bilden. Das Protein scheint eine nicht-kanonische Komponente des Wnt-Signalwegs zu aktivieren – eines gut erforschten Regulators von Zellwachstum und Geweberegeneration.
Um den Befund in eine mögliche Therapie zu überführen, entwickelte das Team ein Trägersystem: ein Hydrogel mit eingebetteten Nanopartikeln, die die modifizierten Zellen transportieren. In einem Ratten-Modell der Parodontitis führte dieser Ansatz zu messbarem Knochenwiederaufbau. Die Forschenden ordnen die Arbeit als Machbarkeitsstudie ein. Ob das Verfahren beim Menschen funktioniert, ist bislang nicht untersucht.
Warum zelluläres Altern in der Regenerativen Medizin eine Rolle spielt
Diese Arbeit greift eine grundlegende Herausforderung der Regenerativen Medizin auf: Stammzellen, die für eine Therapie kultiviert werden, altern bereits während des Herstellungsprozesses. Je mehr Zellteilungen im Labor stattfinden, desto größer ist das Risiko, dass die Zellen ihre Funktion einbüßen. Zelluläre Seneszenz ist daher nicht nur ein Problem im Körper selbst, sondern auch in der Produktionsphase einer Behandlung. Aus der Perspektive der Longevity-Forschung ist das bemerkenswert: Verfahren, die zelluläre Seneszenz unterdrücken, könnten die Qualität von Zelltherapien steigern und zugleich zur Verlangsamung der Gewebealterung beitragen.
Die Studie zeigt, dass die gezielte Veränderung eines einzigen Proteins Stammzellen für die parodontale Regeneration nützlicher machen kann – zumindest im Tiermodell. Ob dieser Ansatz beim Menschen sicher und wirksam ist, muss die weitere Forschung zeigen.
Für eigene Recherchen empfehlen sich folgende Suchbegriffe: cellular senescence stem cells | Wnt signalling bone regeneration | replicative senescence cell therapy