Heilung durch Stammzellen

Neue Chance für Hunde mit Arthrose

Arthrose ist eine der häufigsten Diagnosen, mit denen Hundebesitzer beim Besuch in der Kleintierpraxis konfrontiert werden. Die verschiedensten Ursachen, wie verletzungsbedingte Entzündungsreaktionen oder angeborene Fehlstellungen der Gelenke, können auch bei sehr jungen Hunden bereits zu diesen schmerzhaften und als unheilbar geltenden Veränderungen im Gelenk führen, die zunächst den Knorpel und im weiteren Verlauf auch den Knochen schädigen. Für die Schmerzbekämpfung stehen in der Tiermedizin heute effektive Medikamente und wirksame physiotherapeutische Anwendungen zur Verfügung. Der vollständige Gelenksersatz gehört hinsichtlich der Hüfte zu den etablierten Therapiemöglichkeiten, und ein künstliches Kniegelenk ist manchmal die letzte Option, wenn die Arthroseschmerzen nach einem verschleppten oder viel zu spät operierten Kreuzbandriss für den vierbeinigen Patienten nicht mehr zumutbar sind. Die Stammzelltherapie ist ein neuer Ansatz, dem Problem Arthrose und eventuell anderen Erkrankungen, die einer Geweberegeneration bedürfen, zu begegnen. „mein HAUSTIER“ sprach mit Professor Walter Brehm, Direktor der Chirurgischen Tierklinik der Universität Leipzig, über Möglichkeiten der Stammzelltherapie für den Hund.

Herr Professor Brehm, im Mittelpunkt Ihrer Forschung steht die Anwendung von Stammzellen in regenerativen Therapieformen. Woran arbeiten Sie aktuell?
Prof. Walter Brehm:
Derzeit sind im Bereich der regenerativen Medizin für die Stammzelltherapie Gelenks- und Sehnenerkrankungen interessant. Auf der Grundlage verschiedener wissenschaftlicher Publikationen aus Europa, Nordamerika und Japan kann man sagen, dass der Einsatz von Stammzellen bei Sehnenerkrankungen des Pferdes heute schon ein mehr oder weniger anerkanntes und etabliertes Verfahren ist. Aktuell steht bei uns die zellbiologische Grundlagenforschung im Mittelpunkt, mit deren Hilfe wir die bisherigen Therapieansätze verbessern möchten.

Welche denkbaren Ansätze gibt es, die Stammzelltherapie auch für den Hund einzusetzen?
Prof. Walter Brehm:
Diese Ansätze werden derzeit durchaus schon praktiziert. Interessanterweise ist das Pferd bei dieser Thematik einmal schneller dran, denn hinsichtlich der Wiederherstellung der Sehnenfunktionalität, bei der wir mit den Stammzellen etwas erreichen können, stellen sich beim Hund nicht die gleichen therapeutischen Notwendigkeiten. Beim Hund hingegen ist derzeit das Gelenk das wichtigste Zielorgan dieser Therapieform. Hier hat man begonnen, mesenchymale Stromazellen, die sich wie Stammzellen verhalten, mittels einer direkten Injektion ins Gelenk einzubringen. Aus den USA liegen klinische Erfahrungsberichte vor, dass man bei Pferden, deren Gelenke als austherapiert galten, mit dieser Form der Stammzelltherapie deutliche Verbesserungen im Kniegelenk erreichen konnte. Die Wirkung setzt nicht wie bei einem Schmerzmittel sofort ein, aber mittelfristig nach drei bis vier Monaten sind deutliche positive Wirkungen nachweisbar. Arthrosekranke Hunde benötigten nach dieser Therapie weit weniger Schmerzmittel als vorher, und wir können heute grundsätzlich davon ausgehen, dass sich diese regenerativen Therapieformen etablieren werden. Etwas Neues gleich zu glorifizieren, wäre der falsche Weg, aber wenn man die biologischen Grundlagen dieser Therapie versteht, sieht man, dass die Stammzelltherapie zu den vielversprechendsten Konzepten der Medizin gehört – weil es ein logisches Konzept ist, das die gleichen Prozesse initiiert, die der Körper bis zu einem gewissen Grad der Schädigung selbst durchführt.

In der alltäglichen Tierarztpraxis wird die Stammzelltherapie noch nahezu gar nicht thematisiert. Was kann ein Hundebesitzer tun, der diese Möglichkeit für seinen Arthrosekranken Hund in Betracht ziehen möchte?
Prof. Walter Brehm: Stammzelltherapie braucht spezielle Labortechniken und eine ausgefeilte Logistik im Umfeld. Wir bieten derzeit Einzelfallbehandlungen mit autologem Zellmaterial an, d.h. mit Zellen, die vom Patienten selbst stammen. Das ist ein wesentlicher Schritt hin zur personalisierten Medizin. Der behandelnde Tierarzt könnte unter einer Kurzanästhesie beispielsweise im Bereich des Bauchnabels einen Kubikzentimeter Fettgewebe entnehmen und dieses zu uns ins Labor schicken. Dieses Gewebe wird dann bearbeitet, d.h. wir isolieren die entsprechenden Zellen, vermehren sie und schicken das Ergebnis, eine Zellsuspension, an den Tierarzt zurück, der wiederum die Injektion am Patienten vornimmt. Neben dieser möglichen Vorgangsweise gibt es Überlegungen zur Herstellung von Zellprodukten, die auch allogen anzuwenden sind, d.h. hier werden dem Patienten am Ende nicht die eigenen, sondern fremde Zellen injiziert. Es ist in diesem Zusammenhang auch ausgesprochen wichtig, die Dinge richtig zu benennen. Stammzelltherapie ist eine Behandlung mit einem Konzentrat mesenchymaler Stammzellen, die zuerst aus dem körpereigenen Gewebe isoliert, dann vermehrt und dem Körper schließlich wieder zugeführt werden. In dem entnommenen Gewebe befindet sich nur eine sehr kleine Anzahl von Zellen, die die Eigenschaften einer Stammzelle aufweisen, am Ende des biotechnischen Prozesses im Labor steht eine substantielle Zahl, die man für die Therapie verwenden kann.

Arthrose wäre also derzeit das primäre Einsatzgebiet einer Stammzelltherapie beim Hund. Welche Prozesse laufen im Gelenk ab, wenn die Zellen injiziert werden?
Prof. Walter Brehm: Bei einer Arthrose legen die Stammzellen sich nicht wie man vielleicht erwarten würde, in die Knorpelwunde, sondern sitzen letztendlich in der Synovialmembran, der Innenauskleidung der Gelenkshöhle. Dort können sie die Funktion der Gelenkflüssigkeit bildenden Zellen übernehmen – wobei aktuelle Forschungsergebnisse den Mechanismus anders darstellen: Wir haben im Labor aus dem Knochenmark gewonnene Stammzellen mit Knorpelgewebezellen vermischt und zusammen kultiviert. Bereits ein geringer Zusatz von Knorpelzellen konnte dabei verhindern, dass sich die Stammzellen beispielsweise in Richtung Knochengewebe differenzieren. Es gibt Hinweise, dass sich die Stammzellen in diesem Prozess nicht selbst umwandeln, sondern die Knorpelzellen zur Zellteilung anregen – ihnen sozusagen den Befehl geben „Voran! Jetzt tut etwas!“ Das würde bedeuten, die Stammzellen funktionieren hier wie Stimulatoren. Sie teilen sich nicht selbst, sondern wirken als Vermittler und Steuerungsfaktor.

Also anders, als man sich den Mechanismus der Stammzelle, die sich zu einer spezifischen Zelle ausdifferenziert, vorstellen würde …
Prof. Walter Brehm:
Wir sehen heute, dass eine derartige Zelle entgegen dieser weit verbreiteten allgemeinen Vorstellung kein selbständig agierendes Element ist, sondern auf ihre Umgebung und das umliegende Gewebe reagiert. Diese Umgebung veranlasst die Zelle, etwas Bestimmtes zu tun oder sich in eine bestimmte Richtung zu entwickeln. Im Moment geht man in der Forschung davon aus, dass Stammzellen sich nicht selbständig differenzieren, sondern eher als Steuerungsfaktoren und Produzenten zu verstehen sind. Zellen produzieren beständig Proteine. Diese Vorgänge sind so komplex, dass wir nicht wirklich in diesen Prozess eingreifen können. Die Stammzellen selbst reagieren so vielfältig auf äußere Reize, dass sie dadurch in der Lage sind, Faktoren – Prote- ine – auszusenden, die ihrer Umgebung und deren Anforderungen adäquat sind. Das werden wir im Labor niemals nachbilden können. Aber die Zellen können in derart komplexen Mechanismen so reagieren, dass sie die natürlichen Heilungsvorgänge im Körper unterstützen. So sieht auch die Struktur des unter Stammzelleinfluss heilenden Gewebes wesentlich besser aus als ohne, was zu der Annahme berechtigt, dass die Stammzellen durch ihre Steuerungsmechanismen einen Heilungsprozess initiieren, der einer Wiederherstellung des ursprünglichen Zustandes sehr nahe kommt.

Bei welchen weiteren Indikationen kann eine Stammzelltherapie für den Hund hilfreich sein? Denken wir zum Beispiel an Rückenmarkserkrankungen…
Prof. Walter Brehm:
Es hat bisher einige wenige Versuche gegeben, Rückenmarksverletzungen des Hundes mit Stammzellen zu behandeln, wobei Verbesserungen der Situation durchaus erkennbar waren. Auch in Fragen der Neurodegeneration denkt man heute in diese Richtung. In der humanmedizinischen Schlaganfallforschung konnte beispielsweise nachgewiesen werden, dass Stammzellen im Gehirn dorthin wandern, wo der Schlaganfall stattgefunden hat. Das alles ist noch in einem sehr frühen Stadium. Natürlich können wir bei einer Querschnittslähmung heute keine Wunder versprechen, aber auch in diesen neurologischen Bereichen können Therapien für den Hund entwickelt werden.

Zweifellos geht von diesen Möglichkeiten eine große Faszination aus, Hoffnungen werden geweckt. Wie würden Sie das Potenzial der Stammzelltherapie heute charakterisieren?
Prof. Walter Brehm:
Das Potenzial ist universell! … Es ist wirklich sehr groß, wenn die Indikation korrekt gestellt wird. Eine vollständige Heilung kann man nicht erwarten, man kann Gelenke nicht wieder herstellen, aber man darf erwarten, dass entscheidende Verbesserungen zu erreichen sind. Die Arbeit mit Stammzellen ist nicht als die allein selig machende Behandlungsform zu verstehen, aber als eine biologisch absolut logische Therapie, die dem universalen Heilungskonzept des Organismus entspricht.

Herzlichen Dank an Herrn Prof. Dr. med. vet. habil. Walter Brehm, Direktor der Chirurgischen Tierklinik der Universität Leipzig, für die Mitarbeit an diesem Beitrag.