Aus „alt“ mach‘ „jung“!

Pflanzen sind den meisten Tieren gegenüber durch die „Totipotenz“ ihrer Zellen im Vorteil – könnte man meinen. Eine Verjüngung durch Klonen von Körpergewebe schafft dem Individuum (der Ausgangspflanze oder dem Ausgangstier) jedoch noch keinen Vorteil. Die Forschung an Geweben der tierischen Bauchspeicheldrüse macht erfreuliche Fortschritte. Im Zuge der Entwicklung eines Gewebemodells aus induzierten pluripotenten Stammzellen für dieses Organ zeigten Yesl Jun & Co kürzlich die Bedeutung von Gefäßbildung und den Einfluss nicht nur der extrazellulären Matrix sondern auch das Zusammenwirken zweier Zelltypen (Endothelzellen und Fibroblasten) für die Funktion dreidimensionaler Modellorganoide. Die Funktion ihrer Organoide ähnelte in weit stärkerem Maße als bisherige Modelle der von Bauchspeicheldrüsengewebe. Eine Option auf individuelle „Ersatzorgane“aus der Retorterückt damit ingreibarere Nähe

Entsprechend der Hypothese von der Totipotenz pflanzlicher Zellen sollten aus parenchymatischen Zellen einer Pflanze unter geeigneten Bedingungen mittels geeigneter Stimuli und Medien vollständige Pflanzen regenerierbar sein. Bisher sträubten sich einige (ältere oder erkrankte) Individuen der Möhre hartnäckig, diese Erwartung zu erfüllen. Junge, frische Pflanzenteile verhalten sich deutlich erwartungsentsprechender. Auch das großräumige Entfernen eventuell kranken oder kontaminierter Gewebeteile der Karotte verbesserten die Regeneration von scheinbar einwandfreien Gewebeteilen in unseren Versuchen nur mäßig und bestätigen damit Hinweise der Literatur.

Ein weiterer Aspekt unterscheidet die Regenerationsfähigkeit von Tier und Pflanze offensichtlich. Tier und Pflanze diskriminieren väterliche Mitochondrien-DNA bei der Vererbung. Spermium und Pollen enthalten wenig bis keine mitochondriale DNA, wenn sie die Eizelle befruchten. Während Zellen pflanzlicher Gewebe während der Regeneration (Vermehrung durch Pfropfung, Stecklinge etc.) jedoch nahezu beliebig viele Zellteilungen ohne wesentliche Einbußen ihrer Totipotenz absolvieren können, setzt die für tierische Zellen gültige Hayflick-Grenze eine zellartspezifische Grenze bei etwa 40 Zellteilungen.

Mutationsraten für Kern DNA und Chondriom setzen zudem Grenzen bei der Zellvermehrung und -alterung. Vor diesem Hintergrund gewinnt die Beobachtung von Alterungserscheinungen an pflanzlichem Gewebe zusätzliche Bedeutung und eine echte „Verjüngung“ von Individuen müsste diese Problematik zusätzlich zellindividuell lösen.

Wir freuen uns auf fruchtbare Diskussionen. 😉