Cornell Universität forscht an Stammzellen-Therapie für Mastitis

Auswertungen aus dem Laborversuch

Brandneue Mastitisforschung! Wissenschaftler an der Cornell University in New York erhoffen sich Erfolge bei der Therapie von Mastitiden mit Sekreten von Stammzellen aus dem Eutergewebe.

Mastitis beim Rind wird typischerweise mit Antibiotika behandelt. "Mit Antibiotika können die Erreger abgetötet werden", erklärt Gerlinde Van de Walle, Laborleiterin an der Cornell University (NY), "aber sie helfen nicht bei der Regeneration des geschädigten Eutergewebes." Angesicht der zunehmenden Sorge vor Wirkstoffresistenzen und der langfristigen Schädigung des Eutergewebes durch die Entzündung, haben Wissenschaftler an der Veterinärmedizinischen University in Cornell nun eine Grundlage für auf Stammzellen basierende alternative Therapien bei Mastitis gelegt. 

Die Wissenschaftler rund um den bekannten Daryl van Nydam veröffentlichten Ende März die Ergebnisse einer Studie im Nature Scientific Reports: Im Laborversuch konnten sie zeigen, dass Sekrete aus bovinen Euterstammzellen die Heilung und Neubildung von geschädigtem Gewebe fördern sowie auch das Eutergewebe von schädlichen Bakterien befreien können, berichtet die Universität auf ihrer Website (Cornell Chronicle).

Gerade dieser erstgenannte Effekt hat eine enorme Bedeutung. Denn nach einer akuten Mastitis bleibt, auch nach erfolgter antibiotischer Therapie, immer geschädigtes Gewebe zurück – die Leistungsfähigkeit des Drüsengewebes im Euter und damit der Kuh ist und bleibt gewöhnlich geringer, als zuvor.

Gerlinde Van de Walle und Daryl van Nydam sind die ersten, die detailliert aufzeigen, was bovine Stammzellen sekretieren/absondern. Bei anderen Tierarten, z.B. bei der Therapie von Sehnenschäden beim Pferd, gibt es bereits Forschung zur Anwendung von Stammzellen. "Es ist ein brandneues Forschungsgebiet", erklärt Daryl van Nydam und es werde zu einer Vielzahl von Entdeckungen führen.

Die Stammzellen-Sekrete haben viele positive Effekte

Die Forscher berichten, dass die von ihnen untersuchten Stammzellen-Sekrete mehrere positive Auswirkungen haben. So spielten sie bei der Bildung neuer Blutgefäße eine Rolle und förderten die Migration (Bewegung, aktive Ortsveränderung) von Zellen – beides haben bei der Heilung von durch Mastitis geschädigtem Eutergewebe eine wesentliche Bedeutung.
Einige der sekretierten Faktoren schützten Epithelzellen vor Schäden, die durch bakterielle Toxine verursacht werden, und andere haben sich als antimikrobielle Peptide erwiesen, die beim Abtöten von Bakterien eine Rolle spielen.

"Neben der Regeneration des Gewebes, könnten derartige Stammzellen-Sekrete den antibiotischen Wirkstoffen helfen besser zu arbeiten, da sie einige dieser antibiotischen Eigenschaften produzieren", so Van de Walle.

Nächster Schritt: Versuch an der lebenden Kuh

"Aufgrund der positiven Auswirkungen des bovinen Stammzellensekretes, die wir im Labor beobachten konnten, müssen wir nun das nächste Level nehmen und testen, ob es auch bei Kühen mit Mastitis funktioniert", erklärt Van de Walle.

Zusammenfassend wird am Ende des Papers geäußert, "dass die Studie Gründe für eine mögliche Verwendung des "MDC-Sekretoms" als Zusatztherapie im Mastitismanagement liefere. Die Funktionalität der sezernierten Proteine, kombiniert mit der Leichtigkeit und den niedrigen Kosten der Isolierung und Kultivierung von Rinder-MDC, mache das Sekretom zu einer idealen biologischen Quelle für natürlich vorkommende Peptide sowie andere bioaktive Stoffe."

Das veröffentlichte Paper der Studie finden Sie unter folgendem Link: "The secretome from bovine mammosphere-derived cells (MDC) promotes angiogenesis, epithelial cell migration, and contains factors associated with defense and immunity", Scientific Reportsvolume 8 , Article number: 5378 (2018)

Zu den Personen:

Gerlinde Van de Walle arbeitet im Labor am Baker Institute for Animal Health, in dem Grundlagenforschung zur viralen Pathogenese und Stammzellenbiologie durchgeführt wird.

Daryl van Nydam ist Direktor des Quality Milk Production Services, einem Programm, das sich für Milcherzeuger mit Milchqualitätsproblemen wie z.B. Krankheitskontrolle und Antibiotikagebrauch befasst.

Bearbeitet: Katrin Berkemeier

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