Stammzellen in der Muttermilch

Dr. Foteini Kakulas (ehemals Hassiotou) von der University of Western Australia hat aufgezeigt, dass Stammzellen aus der Muttermilch dazu angeregt werden können, sich in andere Körperzelltypen wie Knochen-, Fett-, Leber- und Hirnzellen zu verwandeln. Könnte dies die Lösung sein, um auf einfache, nichtinvasive und ethisch unbedenkliche Weise pluripotente Stammzellen zu gewinnen? Und was bedeutet das im Hinblick auf den einzigartigen Wert von Muttermilch für das Wachstum und die Entwicklung der Säuglinge?

Erste Entdeckung

Stammzellen in der Muttermilch

2007 stellten Professor Peter Hartmann mit Dr. Mark Cregan und seinem Team von der University of Western Australia erstmals fest, dass Muttermilch Stammzellen enthält (Cregan et al. 2007). Die Arbeit von Dr. Foteini Kakulas führt zu weiteren neuen Durchbrüchen, bei denen unter anderem nachgewiesen wird, dass diese embryonal-ähnlichen Stammzellen aus der Muttermilch dazu angeregt werden können, andere Körperzelltypen wie Knochen-, Fett-, Leber-, Bauchspeicheldrüsen- und Hirnzellen zu verwandeln (Hassiotou et al. 2012). Somit ergeben sich neue Möglichkeiten, wie Stammzellen für die regenerative Medizin gewonnen werden können, ohne dass dem Verfahren Embryonen zum Opfer fallen.

Dr. Kakulas stellte ihre Forschungsergebnisse erstmals auf einem Medela Symposium einem europäischen Publikum vor. Ihren Ausführungen zufolge eröffnen sich durch diese Entdeckung weitere Forschungsperspektiven, beispielsweise in Bereichen wie der Brustkrebsforschung, der Stammzellentherapie und der regenerativen Medizin.

Die jüngsten Forschungsergebnisse ihres Teams, bestehend aus Zellbiologen, präsentierte Dr. Kakulas erst kürzlich auf dem 10. Medela Symposium in Warschau. Sie will aufdecken, welche Rolle diese Zellen in der Entwicklung gestillter Babys spielen. Babys nehmen täglich über die Muttermilch Millionen, wenn nicht gar Milliarden lebender Zellen auf. Kann das ein Zufall sein? Können diese im Magen des Babys überleben?

In dieser faszinierenden Präsentation beschrieb Dr. Kakulas ein neues Cross-Fostering-Experiment mit Mausmodell, anhand dessen nachvollzogen wurde, was mit diesen Zellen geschieht. Sie setzte Mäuse ein, die ein Markergen (TdTomato) exprimierten. So konnte sie den Weg der Zellen von der Muttermilch in das Neugeborene nachvollziehen. Diese Experimente zeigten auf, dass sich lebende Stammzellen aus der Muttermilch sowohl im Magen als auch im Blut, im Thymus, in der Leber, in der Bauchspeicheldrüse, in der Milz und sogar im Gehirn finden lassen. Diese Zellen waren auch funktionell in diese Organe integriert und produzierten organspezifische Proteine.

Die Ergebnisse liefern erste Beweise für das Überleben von Muttermilch-Stammzellen im Neugeborenen und zeigen deren Migration und funktionelle Integration in die Organe des Neugeborenen auf, wo sie möglicherweise von Vorteil für dessen Entwicklung sind.

Dr. Kakulas erklärte: „Ich bin stolz darauf, an dieser aufregenden Entdeckungsreise zur Erforschung der Muttermilch-Stammzellen teilzunehmen, die von Medela unterstützt wird und viele neue Forschungshorizonte eröffnet. Da Muttermilch relativ viele Stammzellen enthält, möchte ich vor allem mehr über die Rolle herausfinden, die diese bei der Geweberegeneration und der Entwicklung des Babys spielen. Außerdem möchte ich genau wissen, wie sie sich eventuell bei Erkrankungen auswirken.“

Interview mit Dr. Foteini Kakulas (2015)

Dr. Foteini Kakulas (ehemals Hassiotou) meint: „Es ist faszinierend, mitzuverfolgen, wie sich die Biologie der Muttermilch-Stammzellen entfaltet, und neue Nachweise vorlegen zu können, die unsere Kenntnisse erweitern. Dank der finanziellen Förderung von Medela ist es mir möglich, diese Forschungsarbeit durchzuführen, die einen weiteren Grund dafür liefert, warum Muttermilch wesentlich mehr ist als nur Nahrung für das Baby. Zudem zeigt sich, dass Muttermilch eine ethisch vertretbare, nichtinvasive und ergiebige Quelle menschlicher Stammzellen sein kann. Allerdings sind viele Fragen nach wie vor unbeantwortet, insbesondere hinsichtlich der Funktion dieser Zellen im gestillten Baby. Ich bin stolz darauf, an dieser aufregenden Entdeckungsreise teilzunehmen, und beabsichtige, diese Forschungsarbeit an der University of Western Australia weiterzuführen.“

Studienabstracts
Identification of nestin-positive putative mammary stem cells in human breast milk (eng­lisch­spra­chig)

Stem cells in mammary tissue have been well characterised by using the mammary stem cell marker, cytokeratin (CK) 5 and the mature epithelial markers CK14, ...

Cregan MD, Fan Y, Appelbee A, Brown ML, Klopcic B, Koppen J, Mitoulas LR, Piper KM, Choolani MA, Chong YS, Hartmann PE (2007).

Cell Tissue Res 329, 129-136
Breast milk is a novel source of stem cells with multilineage differentiation potential (eng­lisch­spra­chig)

The mammary gland undergoes significant remodeling during pregnancy and lactation, which is fuelled by controlled mammary stem cell (MaSC) proliferation. The scarcity of human lactating ...

Hassiotou,F., Beltran,A., Chetwynd,E., Stuebe,A.M., Twigger,A-J., Metzger,P., Trengove,N.J., Lai,C.T., Filgueira,L., Blancafort,P., Hartmann PE (2012).

Stem Cells 30, 2164-2174