Werden adulte Stammzellen nachgebildet? Können sich diese teilen und somit reproduzieren? Hat man nicht im Laufe des Alters immer weniger davon? Wie ist das eigentlich mit dem Blutspenden? Verliert man nicht dabei auch welche? Sind doch nicht alle im Knochenmark oder?
Das nicht, aber mit steigendem Alter, gibt es immer mehr, die wegen reproduktionsbedingten Mutationen, Krebs auslösen (können).
Bin aber kein Experte; hatte 'ne Doku gesehen…
Glückauf!
Hallo,
Neue Zellen können NUR durch Zellteilung entstehen.
ALLE heute lebenden Zellen sind durch Zellteilung aus einer, oder ein paar, Urzellen entstanden.
Wie allerdings diese Urzellen vor Mrd. Jahren entstanden sind, also das Leben entstanden ist, weiss man nicht. Es ist kein Prozess bekannt, welcher aus Aminosäuren eine lebende Zelle entstehen lässt.
Eine Theorie vermutet, dass diese Urzelle durch Zufall aus einer Ursuppe entstanden ist.
Eine Andere, die Panspermie, vermutet, dass die Urzellen durch Meteoriten auf die Erde gekommen sind. Allerdings wird dadurch das Problem nur verlagert, weil die Panspermie nicht erklärt wie diese Urzellen entstanden sind. Auch wenn man jetzt phantasiert, dass diese Urzellen von Ausserirdischen geschaffen wurden, bleibt das Problem wie diese Ausserirdischen zu ihrem Leben kamen …
Grundsätzlich ist es so, dass sich bei einer Zellteilung auch immer mal wieder mal Kopierfehler ergeben. Viele Zellen sind dann schlicht nicht lebensfähig und die Kopie stirbt ab.
Manche Kopien haben zwar Fehler sind aber lebensfähig, geben also ihren Fehler bei der nächsten Zellteilung weiter. Bei einem Teil dieser Kopien befindet sich der Fehler auf einem Gen-Abschnitt, welcher gar nicht benötigt wird, verhalten sich also wie die anderen Zellen. Manche funktionieren etwas anders, haben also etwas abweichende Eigenschaften. Dies kann zu einer neuen Art führen aber auch nur zu einer veränderten Augenfarbe, was werde Vor- noch Nachteil sein kann.
Zusätzlich sind in den heutigen Zellen noch Überwachungs- und Reparaturmechanismen vorhanden. Eine nicht reparierbare fehlerhafte Zelle zerstört sich dann normalerweise selbst oder wird vom Immunsystem vernichtet.
Manche Zellen haben einen Defekt im Zellteilungsmechanismus und teilen sich wie wild und alle anderen Mechanismen zur Zerstörung dieser Zelle versagen. Dann hat man Krebs.
Viele Gene sind bei mehreren Mechanismen beteiligt, so könnte z.B. ein Gen welches eine orange Augenfarbe erzeugt gleichzeitig bewirken, dass dir 6 Finger und Zehen wachsen.
Bei Fruchtfliegen konnte man Zeigen, dass der Bauplan für die Beine, leicht modifiziert auch für die Fühler verwendet wird. wird das Gen für die Modifikation ausgeschaltet, wachsen weitere Beine am Kopf der Fliege, anstatt der Fühler. Umgekehrt führt eine Veränderung der Gene für die Beine, wie z.B. ein zusätzliches Glied auch zu anderen Fühlern.
Zellen altern bei jeder Zellteilung. Ein Mechanismus dabei sind die Telomere, welche für das Auseinanderziehen der Chromosomen bei der Zellteilung verantwortlich sind. Die Telomere sind lange Ketten, welche aber bei jeder Zellteilung kürzer werden. Das Alter einer Zelle erkennt man also an der länge der Telomere.
Eine Stammzelle hat, ausser sich zu teilen, noch keine weitere Aufgabe. Interessant dabei ist, dass sich Stammzellen in andere Stammzellen teilen können, aber auch Tochterzellen mit einer teilweisen Spezialisierung erzeugen können. Allerdings haben auch Stammzellen schon eine kleine Spezialisierung, welche sie von den embryonalen Stammzellen unterscheidet. Im Gegensatz zu den embryonalen Stammzellen können sie nicht mehr zu jeder möglich Zelle programmiert werden. Je nach den Weiterentwicklungsmöglichkeiten unterscheidet man die Stammzellen.
Stammzellen haben aber einen noch wesentlich besseren Reparaturmechanismus als spezialisierte Zellen und können auch die Telomere wieder reparieren. Im Prinzip macht dies auch Sinn, sonst könnten spezialisierte Zellen ihre Programmierung als Störung erkennen und rückgängig machen. Allerdings können sich auch die Stammzellen nicht 100% reparieren und altern deshalb auch aber langsamer. Deshalb nehmen auch sie im Alter ab.
Ein z.B. Leberzelle wurde, durch an- und abschalten bestimmter Gene, zu einer Leberzelle programmiert. Die ersten Leberzellen entstehen in der embryonalen Entwicklung aus Stammzellen. Später geben diese Leberzellen bei einer Zellteilung auch ihre Programmierung weiter, es entsteht also nur eine Leberzelle. Manche Stammzellen kann man aber zu einer Leberzelle programmieren.
Aktuell ist man im Labor dabei Stammzellen, durch entsprechende Programmierung, zu bestimmten Organen wachsen zu lassen. Dazu programmiert man aber nur die Vorstufe von z.B. einer Leberzelle. Dadurch bilden sich aus den Stammzellen auch z.B. die Blutgefässe der Leber, es entsteht also das komplette Organ mit allem Drum und Dran.
Interessant ist noch, dass man zwar heute Stammzellen zu allen möglichen Zellen programmieren kann aber das Umgekehrte nicht funktioniert.
Man verliert dabei welche, bzw. aus dem Blut kann man die Stammzellen gewinnen. Aber durch die Zellteilung der Stammzellen werden wieder neue produziert, genau so wie die Stammzellen im Knochenmark auch neue Blutzellen bilden.
MfG Peter(TOO)
… tausend Sterne von mir für deinem Beitrag !
Gruß h.
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Danke für die Antworten und danke @Peter_TOO für die ausführliche Antwort. Dein Post war sehr aufschlussreich!
Ich verstehe deinen Post, in Bezug auf das was mich gerade interessiert, so: Adulte Stammzählen bilden sich durch Mythose nach, also gibt es vermutlich ein gewisses Verhältnis und Menge, welches vom Körper versucht wird aufrecht zu erhalten. Wird also durch Blutentnahme das Verhältnis/ Menge an Blutzellen verändert, so bemüht sich der Körper den Soll-Zustand möglichst schnell wieder herzustellen.
Das Ganze passiert dann im Knochenmark? Also teilen sich die adulten Stammzellen, um die Menge an Stammzellen wiederherzustellen und noch viel mehr, und differenzieren sich dann aus in rote Blutkörperchen, Blutplättchen, weiße Blutzellen und anderes aus.
Also beschleunigt man doch in gewisser Weise den Alterungsprozess, wenn man regelmäßig Vollblut und Blutplasma spenden geht oder? Gibt es dazu Studien? Also inwiefern der Alterungsprozess dadurch beschleunigt wird, prozentual gesehen. Mir fällt gerade auf, dass ich mit meinem eineiigen Zwillingsbruder ein gutes Testobjekt dafür wäre: Ich spende, er nicht.
Ich finde das mit dem Altern gerade extrem interessant! Gibts da vielleicht spannende Lektüre, die du empfehlen kannst, zu? Bin jetzt kein Biologe, aber angehender Ingenieur für Raum- und Infrastrukturplanung. Wissenschaftliches Verständis hab ich schon, darf also ruhig komplizierter sein.
Liebe Grüße!
Ich hab eben gelesen…
„Viele Stammzellen sind vor diesen genetischen Katastrophen geschützt,
indem sie „schlafen“. Sie bleiben so lange in einer sogenannten
„Quieszenz“, bis sie aufgrund einer großflächigeren Verletzung zur
Regeneration aktiviert werden. Haben sie ihr Werk getan (, indem sie
sich geteilt und verschiedene Zell-Untertypen produziert haben, die zur
Reparatur und zum Erhalt eines Gewebes nötig sind), fallen sie zurück in
ihre Ruhephase. Auf diese Weise werden ihre Telomere davor geschützt,
zu schnell zu verkürzen. Die Stammzellen dienen als genetische eiserne
Reserve.“
Quelle: http://www.leibniz-fli.de/de/warum-altern-wir/alternde-stammzellen/
Das ist auch sehr interessant. Es kann doch sein, dass durch die Blutentnahme diese Zellen aktiviert werden oder?
Hallo,
Im Prinzip Ja,
aber die roten Blutkörperchen werden so 8-12 Wochen alt. Diese werden also sowieso etwa 5x im Jahr komplett ausgetauscht.
Blutspenden sollte man maximal 4x im Jahr.
Und noch ein kleines Gegenargument: Frauen verlieren über Jahrzehnte jeden Monat etwas Blut, werden aber statistisch älter als Männer.
Ok, rechnen wir das Ganz doch mal grob durch …
Sagen wir mal ich hätte 6 Liter Blut und würde 70 Jahre leben. Das Blut würde pro Jahr 3x erneuert werden und ich würde 20 Jahre lang Vollblut und Blutplasma spenden.
70Jahre6Liter3 = 1260 Liter insgesamt
Ich würde alle 3 Wochen Plasma a 750ml und alle 3 Monate Vollblut a 475ml spenden und das 20 Jahre lang. Wieviel % in Form von Blutzellen dabei nachgebildet werden?
43% im Blut sind rote Blutkörperchen, 1% sind weiße Blutkörperchen, 2% Blutplättchen (gerundet). Insgesamt also 45% des Vollblutes, welches im Knochenmark nachgebildet werden muss. Für das Blutplasma sind es 10% an Blutproteinen.
Nehmen wir eine homogene Verteilung für die Lebensdauer der Blutzellen an. Dann hätten im Durschnitt die Hälfte der Zellen sowieso bald ausgetauscht werden müssen. Da jedoch auch diese in der Verteilung noch einige Tage oder Wochen hätten genutzt werden können und die Blutzellen an sich unterschiedliche Lebensdauer besitzen nehme ich geschätzt einen Abschwächungsfaktor von 0,3 bzw. 0,7 an Zellen, die noch einer längeren Nutzung zu Gute gekommen wären.
Beim der Plasmaspende bleiben zusätzlich ca. 80ml im Schlauchsystm an roten Roten Blutzellen hängen.
Fügen wir nun alles zusammen:
Vollblut: 4(ximJahr)*20(Jahre)*0,475(Liter)*0,45(%) = 17,1 Liter
Blutplasma: 16(ximJahr)20Jahre[ 0,75(Liter)*0,1(%) + 0,08(Liter)*1(%) ] = 49,6 Liter
Jetzt wenden wir die 45% auch auf die gesamten 1260 LIter an: 0,45*1260 = 567 Liter. Das mag unsinnig erscheinen, aber sonst macht die vorher erfolgte Differenzierung kein Sinn.
Also: Insgesamt zusätzlich über 20 Jahre relevant produzierten Blutzellen:
(17,1 + 49,6)*0,7(Abschwächungsfaktor) = 46,7 Liter
Prozentualer Anteil am Gesamten: 46,7 / 567 = 8,2%
Also wenn ich das 20 Jahre lang machen würde, dann hätte ich am Ende meines Lebens 8,2% mehr Zellteilung in meinem Knochenmark erlebt. Wenn sich das 1:1 zu der Länge der Telomere ausdrücken würde, dann hätte ich im Vergleich zu meinem Zwillingsbruder 8% kürzere Telomere. Wenn diese sich 1:1 als Krebsrisiko ausdrücken würde, dann hätte ich am Ende meines Lebens eine 8% höhere Chance an Krebs zu erkranken bzw. ein Wert zwischen 1 und 8%, je nachdem wieviele Jahre ich und ich mit dem Spenden schon hinter mir habe.
Dem entgegen stehen jedoch insgesamt 320 gespenden Blutplasma Spenden und 80 Vollblutspenden, die in Verkettung von Ereignissen vielleicht irgendjemandes Leben gerettet oder verlängert haben könnte.
Keine Ahnung ob das so ansatzweise Sinn macht, Fehlertolranz zu bestimmten ist für mich leider nicht möglich. Aber fands trotzdem interessant sich das zu mindest mal ganz grob in Zahlen auszudrücken.
Grüße