Dieses Dokument enthält meine GFS für den 4-stündigen Biologiekurs, an dem sozialwissenschaftlichen Gymnasium Pädagogium Baden-Baden.
Einleitung etc. sind im Dokument selbst gegeben.
Gliederung
Einleitung
1. Was sind Stammzellen?
2. Embryonale Stammzellen
2.1. Omnipotenz & Pluripotenz
2.2. Kultivierung
2.3. Therapeutischen Nutzen
3. Multipotente Stammzellen
3.1. Adulte Stammzellen
3.2. Mesenchymale Stammzellen
3.3. Hämatopoetische Stammzellen
4. Klonen
4.1. Reproduktives Klonen
4.2. Therapeutisches Klonen
5. Literaturverzeichnis
Einleitung
Es gibt nicht viele Themen, die derart viele Hoffnungen, Befürchtungen und Diskussionen ausgelöst haben wie die Forschung an Stammzellen.
Viele sehen in der Stammzellenforschung den Schlüssel zur Heilung unzähliger Krankheiten und die Möglichkeit die Entstehung neuen Lebens besser zu verstehen, wo andere wiederum, eine Bedrohung für mögliches Leben und dessen Rechte. In meiner GFS, werde ich jedoch weniger auf die ethische Kontroverse, sondern auf die biologischen Besonderheiten, Nutzungsmöglichkeiten und verschiedene Theorien bezüglich der Nutzbarkeit Stammzellen eingehen.
1. Was sind Stammzellen?
Stammzellen sind multi- bis omnipotente Zellen, welche je nach Art, in der Lage sind, sämtliche Zellen (Körperzellen, Blutzellen, etc.) und somit alle Teile des Körpers (Organe, Extremitäten, etc.) zu bilden (vgl. von Beeren & Roßnagel 2010, S. 142).
2. Embryonale Stammzellen
Embryonale Stammzellen sind die noch undefinierten Urzellen, der Zygote und des aus ihr resultierenden Embryos, welche während und kurz nach der Befruchtung entstehen und die Fähigkeit besitzen, durch mitotische Teilung, beinahe jede Zellenart zu bilden.
(vgl. Wormer 2003, S.14).
2.1 Omnipotenz & Pluripotenz
Omnipotente Stammzellen sind die ersten Zellen, die nach der Befruchtung gebildet werden. Sie sind die einzige Zell Art, aus der ein kompletter Organismus entstehen kann und bilden einerseits den Embryoblast, welcher später den Embryokörper bildet, und den Trophoplast, welcher sich später mit der Gebärmutterschleimhaut verbindet und die Plazenta bildet. Aus noch unbekannten Gründen, verlieren die meisten embryonalen Stammzellen ihre Omnipotenz und sind stattdessen nur noch pluripotent.
Omnipotente Stammzellen sind z.B. die Zygote, aus der der gesamte Organismus entsteht, und die im Trophoplast befindlichen Zellen zu finden, die die Plazenta bilden. (vgl. Wormer 2003, S. 14, 55).
Pluripotente Stammzellen, haben zwar immer noch das Potenzial sich zu den meisten Zellen zu entwickeln, können jedoch, im Gegensatz zu ihren omnipotenten Vorgängern, keinen vollständigen Organismus mehr bilden (vgl. Wormer 2003, S. 55).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 1: Entwicklungsstadien von Blastocysten (aus Schöler 2003, S.529)
2.2 Kultivierung
Embryonale Stammzellen werden, zu Forschungszwecken, aus ca. 3 Tage Blastocysten gewonnen, indem die innere Zellmasse isoliert und der embryonale Teil, der Blastocyste, entfernt wird. Durch diesen Prozess wird der Embryo zerstört. Damit die Zellen undifferenziert bleiben und sich optimal weiterentwickeln, muss die Kultivierung auf einer Gelatine-vorbehandelten Petrischale erfolgen, die entwicklungsarretierte Fibroblasten enthalten, die als Feeder-Schicht fungieren (vgl. Schenkel 1995, S. 74). Fibroblasten werden zur Kultivierung von Zellen benutzt, da sie fast überall im Körper vorkommen und als Substrat zum besseren Anheften der Zellen dienen (vgl. Schmitz 2011, S. 84) Nach sieben Tagen können Subklone gepickt und in einem Nährmedium weitergezüchtet werden, welches unter anderem verschiedene Aminosäuren, Antibiotika , den Leukemia Inhibitory Factor, welcher die Differenzierung der Stammzellen verhindert und Nährzellen, wie z.B. Fibroblasten, enthält (vgl. Schenkel 1995, S.75).
Unter optimalen Bedingungen können embryonale Stamzellen unbegrenzt reproduziert werden (vgl. Schöler 2003, S. 529).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2: kultivierte embryonale Stammzelle (aus Schenkel 1995, S.75)
Bei der Kultivierung von humanen Stammzellen können Probleme auftreten, da die Nährzellen und die Gelatine von Tieren gewonnen werden und somit Übertragungen von tierischen Krankheiten auf den Menschen möglich sind. Zudem hat der Leukemia Inhibitory Factor auf humane Stammzellen keinen Einfluss, was die Kultivierung dieser erschwert (vgl. Schöler 2003, S. 530).
2.3 Therapeutischen Nutzen
Mithilfe embryonaler Stammzellen, kann in großen Mengen, eine Vielzahl von Zelltypen gebildet werden (z.B. Insulin produzierende Zellen, Knochenzellen, Fettzellen, etc.), welche fehlende Zellen, eines erkrankten Organismus, ersetzen bzw. reparieren können, um somit Krankheiten, die auf ein Fehlen oder den Defekt eines Zelltyps zurückzuführen sind, zu lindern oder sogar vollständig zu heilen. Jedoch ist diese Vorstellung eines Wunderheilmittels, zum jetzigen Zeitpunkt, noch nicht umsetzbar, da es zwar, bei Experimenten mit Mäusen, bereits gelungen ist Krankheiten, wie Parkinson und Diabetes, zu lindern, jedoch bei Versuchen mit menschlichen Zellen, Probleme aufgetreten sind. 1998 zeigte, der US-amerikanische Zellbiologe, James Thomson, dass bei der Injektion, undifferenzierter embryonaler Stammzellen, unter Umständen, lebensbedrohliche Tumore gebildet werden können. Um diese und ähnliche Gefahren auszuschließen, muss die embryonale Stammzelle, vor der Injektion, bereits zu dem gewünschten Zelltyp differenziert werden. Ein weiteres Problem stellt die Immunabwehr dar, da die Spenderzellen als Fremdkörper angesehen werden und es zu Abstoßreaktionen kommt. Um dies zu verhindern wird der Kern der embryonalen Stammzelle entfernt und durch den Kern, einer Körperzelle des Empfängers, ersetzt. (siehe 4.2. Therapeutisches Klonen) (vgl. Schöler 2003, S. 529-531).
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- Arbeit zitieren
- Daniel Fischer (Autor:in), 2011, Stammzellen - Was sind Stammzellen?, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/205813
