Was ist der Unterschied zwischen pluripotenten und multipotenten Stammzellen

Das Hauptunterschied zwischen pluripotenten und multipotenten Stammzellen ist, dass die Pluripotente Stammzellen können sich in jeden Zelltyp des Körpers differenzieren, während multipotente Stammzellen nur die Fähigkeit haben, in verschiedene Zelltypen zu differenzieren. 

Pluripotente und multipotente Stammzellen sind zwei Arten von Stammzellen, die während der Entwicklungsstadien des Lebens auftreten. Darüber hinaus sind embryonale Stammzellen pluripotente Stammzellen, während hämatopoetische Stammzellen multipotente Stammzellen sind. 

Wichtige Bereiche 

1. Was sind pluripotente Stammzellen?
     - Definition, Funktionen, Typen
2. Was sind multipotente Stammzellen?
     - Definition, Funktionen, Typen
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen pluripotenten und multipotenten Stammzellen
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen pluripotenten und multipotenten Stammzellen
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe  

Zellpotenz, Differenzierung, embryonale Stammzellen, multipotente Stammzellen, pluripotente Stammzellen, spezialisierte Zellen

Was sind pluripotente Stammzellen? 

Pluripotente Stammzellen sind die Stammzellen, die sich in jede Art von Zellen im Körper differenzieren können. Das bedeutet; Sie können sich in jede Art von Zellen in den drei Keimschichten unterscheiden: Endoderm, Mesoderm und Ektoderm. Hier entwickelt das Endoderm die Lunge, die innere Magenschleimhaut und den Magen-Darm-Trakt. Das Mesoderm entwickelt den Knochen, die Muskeln, das Blut und das Urogenital. Andererseits entwickelt das Ektoderm das Nervensystem und das epidermale Gewebe.

Abbildung 1: Zellpotenz

Auch für pluripotente Stammzellen gibt es eine andere Klassifizierung nach Gewebsursprung. Sie sind;

• Embryonische Stammzellen - Die innere Zellmasse der Blastozyste enthält embryonale Stammzellen. Sie entwickelt sich nach dem 5. Tag der Befruchtung. Es stammt von den totipotenten Zellen der Zygote ab, die gespalten wurden. Diese Zellen bilden neben der inneren Zellmasse den Trophoblasten, der die Plazenta entwickelt.  
• Nabelschnurstammzellen / perinatale Stammzellen - Sie stammen aus dem Nabelschnurblut und können aufgrund ihrer Fähigkeit, sich in jede Art von Körperzellen zu differenzieren, in ihrem späteren Leben komplizierte Erkrankungen des Individuums behandeln. 
• Induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) - Sie werden künstlich umprogrammiert, um sich wie embryonale Stammzellen zu verhalten. Hier werden die somatischen Zellen desselben Individuums zur Herstellung der Stammzellen verwendet. 

Was sind multipotente Stammzellen? 

Multipotente Stammzellen sind Stammzellen, die sich in mehrere funktional verwandte Zelltypen des Körpers differenzieren können. Sie haben die Fähigkeit, sich selbst zu erneuern und in spezialisierte Zelltypen zu differenzieren. Die Hauptfunktion der multipotenten Stammzellen besteht auch darin, die beschädigten oder toten Zellen des Gewebes, in dem die Stammzellen auftreten, aufzufüllen. Daher bleibt diese Art von Stammzellen im Ruhezustand, bis sie das Signal zur Differenzierung erhalten.  

Abbildung 2: Hämatopoese

Die drei Haupttypen multipotenter Stammzellen sind hämatopoetische Stammzellen, neurale Stammzellen und mesenchymale Stammzellen.  

• Hämatopoetische Stammzellen - treten im Knochenmark auf und unterscheiden sich in drei Arten von Blutzellen, roten Blutkörperchen und Blutplättchen
• Neurale Stammzellen - differenzieren in Neuronen, Oligodendrozyten und Astrozyten
• Mesenchymale Stammzellen - unterscheidet in Osteoblasten, Chondrozyten, Adipozyten und Myozyten

Ähnlichkeiten zwischen pluripotenten und multipotenten Stammzellen 

• Pluripotente und multipotente Stammzellen sind zwei Arten von Stammzellen, die im Körper vorkommen. 
• Beide haben eine uneingeschränkte Fähigkeit zur Selbsterneuerung. 
• Da es sich um undifferenzierte Zellen handelt, üben sie keine spezialisierte Funktion im Körper aus. 
• Auch ihre Differenzierung führt zu spezialisierten Zellen. 
• Darüber hinaus helfen beide Arten von Stammzellen bei der Stammzelltransplantation. 

Unterschied zwischen pluripotenten und multipotenten Stammzellen 

Definition 

Pluripotente Stammzellen sind Stammzellen, die sich in jeden Zelltyp im Körper differenzieren können, während multipotente Stammzellen Stammzellen sind, die sich in verschiedene Zelltypen im Körper differenzieren können. Dies gibt eine Vorstellung von dem Unterschied zwischen pluripotenten und multipotenten Stammzellen.

Unterscheidung 

Genauer gesagt, können die pluripotenten Stammzellen in jede Art von Zellen in den drei Keimschichten differenzieren, während multipotente Stammzellen in mehrere funktional verwandte Zelltypen im Körper differenzieren können. 

Potenz 

Auch die Potenz ist ein Hauptunterschied zwischen pluripotenten und multipotenten Stammzellen. Pluripotente Stammzellen haben eine mittlere Potenz, während multipotente Stammzellen eine niedrige Potenz haben.

Ursprung 

Natürliche pluripotente Stammzellen haben einen embryonalen Ursprung, während multipotente Stammzellen einen erwachsenen Ursprung haben. Dies ist ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen pluripotenten und multipotenten Stammzellen. 

Wirkungsweise 

Wir können einen Unterschied zwischen pluripotenten und multipotenten Stammzellen auch anhand ihrer Wirksamkeit feststellen. Pluripotente Stammzellen teilen sich aktiv und differenzieren sich, um die nächsten Zellgenerationen zu erzeugen, während multipotente Stammzellen ruhig bleiben, bis sie die Signale zur Differenzierung erhalten.

Auftreten 

Pluripotente Stammzellen kommen außerdem in der inneren Zellmasse der Blastozyste vor, während multipotente Stammzellen in vielen Geweben vorkommen. 

Expression von Pluripotenzgenen 

Die Expression von Pluripotenzgenen ist ein weiterer Unterschied zwischen pluripotenten und multipotenten Stammzellen. Die Expression von Pluripotenzgenen ist in den pluripotenten Stammzellen hoch, während die Expression von Pluripotenzgenen in den multipotenten Stammzellen vergleichsweise gering ist. 

Expression linienspezifischer Gene 

Darüber hinaus ist die Expression von linienspezifischen Genen in den pluripotenten Stammzellen niedrig, während die Expression von linienspezifischen Genen in den multipotenten Stammzellen hoch ist. 

Vorteile der Stammzelltransplantation 

Die zwei Hauptvorteile einer pluripotenten Stammzellentransplantation sind außerdem die unbegrenzte Fähigkeit zur Selbsterneuerung und die leichte Isolierbarkeit. Bei der multipotenten Stammzellentransplantation besteht jedoch eine geringere Chance für eine Abstoßung des Gewebes sowie weniger ethische Probleme.

Nachteile der Stammzelltransplantation 

Das hohe Risiko der Abstoßung des Gewebes, ethische Probleme und die Bildung von Teratomen sind schließlich die Nachteile der pluripotenten Stammzelltransplantation, während die begrenzte Differenzierung und Isolationsschwierigkeiten die Nachteile einer multipotenten Stammzelltransplantation sind.  

Beispiele 

Embryonale Stammzellen, Nabelschnurstammzellen und induzierte pluripotente Stammzellen sind die Typen pluripotenter Stammzellen, während hämatopoetische Stammzellen, neurale Stammzellen und mesenchymale Stammzellen multipotente Stammzellen sind. 

Fazit 

Zusammenfassend sind pluripotente Stammzellen hauptsächlich embryonale Stammzellen, die sich in jede Art von Zellen der drei Keimschichten, aus denen der Körper besteht, unterscheiden können. Daher haben sie eine hohe Potenz. Auf der anderen Seite sind multipotente Stammzellen hauptsächlich adulte Stammzellen, die sich in verschiedene Arten von funktionell verwandten Zellen eines bestimmten Gewebes unterscheiden können. Daher haben sie eine geringere Wirksamkeit als die pluripotenten Stammzellen. Daher ist der Hauptunterschied zwischen pluripotenten und multipotenten Stammzellen der Wirkungsgrad.

Referenz:

1. Hima Bindu A, Srilatha B (2011) Potenz verschiedener Arten von Stammzellen und deren Transplantation. J Stem Cell Res Ther. Hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1. “422 Feature Stammzelle neu” Von OpenStax College - Anatomy & Physiology, Connexions-Website, 19. Juni 2013. (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia  
2. "Hematopoiesis simple" von Mikael Häggström, aus dem Original von A. Rad - Bild: Hematopoiesis (human) diagram.png von A. Rad (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia