Welche Faktoren beeinflussen zirkulierende Vorläuferzellen?
Zirkulierende Vorläuferzellen sind eine spezielle Art von Zellen, die sich durch den Körper bewegen und in viele Gewebearten differenzieren können. Es gibt viele chemische Faktoren, die die Migration und Entwicklung von zirkulierenden Vorläuferzellen beeinflussen können. Beispielsweise können sich neurale Vorläuferzellen in Gegenwart bestimmter Wachstumsfaktoren im Gehirn zu Neuronen (graue Substanz) oder Gliazellen (weiße Substanz) entwickeln. Vorläuferzellen haben Rezeptoren für diese Faktoren, mit deren Hilfe die Zellen erkennen können, wann und wo sie am dringendsten benötigt werden.
Neuronale Vorläufer sind von denselben Molekülen betroffen, die das Wachstum und die Differenzierung anderer Gewebetypen unterstützen. Zu diesen Molekülen gehören Wachstumsfaktoren, die auf natürliche Weise bei der Entwicklung des Fötus auftreten. Wenn neuronale Vorläuferzellen in die Nähe von Faktoren wie dem epidermalen Wachstumsfaktor und dem Fibroblasten-Wachstumsfaktor 2 gebracht werden, vermehren sie sich schnell.
Wenn die Wachstumsfaktoren entfernt werden, beginnen sich die Vorläuferzellen sowohl in Neuronen als auch in Gliazellen zu differenzieren. Andere Wachstumsfaktoren können die Zirkulation von Vorläuferzellen zu Muskel-, Knochen- oder anderen Gewebetypen anregen. Mit diesem System kann der Körper die Anzahl der Zellen, die für die Wiederherstellung von Verletzungen und das Gewebewachstum zur Verfügung stehen, sorgfältig kontrollieren. Wenn neues Gewebe benötigt wird, setzen die Zellen den geeigneten Wachstumsfaktor frei, um Vorläuferzellen anzuziehen.
Ein Peptid namens Substanz P ist ein weiterer Faktor, der zirkulierende Vorläuferzellen anzieht. Die Substanz P verursacht normalerweise einen Anstieg der neuronalen Vorläuferzellen bei Exposition. Untersuchungen haben ergeben, dass Zellen in der Nähe des verletzten Bereichs bei einer Hirnverletzung Substanz P freisetzen, um mehr Vorläuferzellen anzulocken.
Diese Vorläuferzellen entwickelten sich zu Gliazellen, die dazu beitrugen, Schäden an der verletzten Stelle zu reparieren. Die Gliazellen stärkten auch die Verbindungen zwischen den Neuronen und ermöglichten den Neuronen, weiterhin Signale zu senden. Substanz P zieht daher Vorläuferzellen an, um das Absterben von verletztem Gewebe zu verhindern, und ist eine Methode, die das Gehirn verwendet, um sich von einem Trauma zu erholen.
Nach einer Verletzung braucht der Körper einen Weg, um Vorläuferzellen an die Verletzungsstelle zu locken. Vorläuferzellen entstehen im Knochenmark, wandern aber nur dann durch die Blutbahn, wenn dies signalisiert wird. Diese Signalübertragung wird häufig von Chemikalien durchgeführt, die als Cytokine bezeichnet werden, beispielsweise von Stromal abgeleitetem Faktor 1 (SDF-1).
Zellen an der Verletzungsstelle setzen SDF-1 frei und leiten Vorläuferzellen in den Blutkreislauf. Die zirkulierenden Vorläuferzellen suchen nach höheren Konzentrationen von SDF-1, was sie zur Verletzungsstelle führt. Dort sagen andere Wachstumsfaktoren den Vorläuferzellen, welche Gewebearten benötigt werden, und die Vorläufer differenzieren entsprechend.