@phdthesis{Lemke2004,
  author    = {Lemke, Britt},
  title     = {Identification of Epo-independent red cell progenitors : the E-cad+ progenitors},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001432},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Erythrozyten z{\"a}hlen zu den am h{\"a}ufigsten vorkommenden terminal differenzierten Zelltypen des menschlichen K{\"o}rpers. Durchschnittlich werden t{\"a}glich ca. 2 x 1011 von ihnen im K{\"o}rper eines erwachsenen Menschen produziert. Die reifen Erythrozyten entstehen aus multipotenten h{\"a}matopoetischen Stammzellen, die {\"u}ber Stadien von erythroiden Vorl{\"a}uferzellen, erst den sogenannten burst forming units-erythroid (BFU-E) und sp{\"a}ter den colony forming units-erythroid (CFU-E), zu kernlosen h{\"a}moglobinisierten Zellen differenzieren. F{\"u}r die Untersuchung der molekularen Mechanismen der humanen Erythropoese ist die effektive in vitro Amplifizierung einer weitgehend homogenen Population der Vorl{\"a}uferzellen der einzelnen Entwicklungsstadien notwendig. Den Wachstumsfaktoren stem cell factor (SCF) und Erythropoietin (Epo) f{\"a}llt dabei eine entscheidende Rolle zu. Unter ihrem synergistischen Einfluß lassen sich Epo-abh{\"a}ngige Zellpopulationen, die sich aus BFU-E und CFU-E Typ Zellen zusammensetzen, ausreichend amplifizieren (Panzenb{\"o}ck et al., 1998). Freyssinier et al., 1999 beschrieb erstmals die Isolierung einer Epo-unabh{\"a}ngigen Population von Vorl{\"a}uferzellen (CD36+ Vorl{\"a}uferzellen), die ebenfalls erythroide Eigenschaften aufweisen. Ziel dieser Arbeit war die Isolierung und Charakterisierung von Epo-unabh{\"a}ngigen Vorl{\"a}uferzellen, die eine fr{\"u}he erythroide und m{\"o}glichst homogene Vorl{\"a}uferzellpopulation darstellen und m{\"o}glicherweise ein h{\"o}heres Proliferationspotential aufweisen. F{\"u}r die Identifizierung der Epo-unabh{\"a}ngigen Vorl{\"a}uferzellen, wurden CD34+ Zellen aus Nabelschnurblut aufgereinigt und unter serumfreien Kulturbedingungen und unter Zusatz der Wachstumsfaktoren SCF, Interleukin 3 (IL-3) und eines Fusionsproteins aus IL-6 und l{\"o}slichem IL-6 Rezeptor (hyper-IL-6) {\"u}ber einen Zeitraum von 8 Tagen kultiviert. Anschließend wurde eine Population von E-cadherin positiven (E-cad+) Zellen {\"u}ber immunomagnetische Selektion isoliert. Diese neu gewonnenen Epo-unabh{\"a}ngigen E-cad+ Vorl{\"a}uferzellen wurden hinsichtlich ihres proliferativen Potentials und ihrer Differenzierungseigenschaften mit SCF/Epo-Vorl{\"a}uferzellen und CD36+ Vorl{\"a}uferzellen verglichen. Von allen drei Zelltypen wurden des weiteren detailierte molekulargenetische Analysen mittels DNA microarray Technologie durchgef{\"u}hrt und die resultierenden Genexpressionsmuster miteinander verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass die E-cad+ Vorl{\"a}uferzellen eine fr{\"u}he, weitgehend homogene Epo-unabh{\"a}ngige Population vom BFU-E Typ darstellen und durch entsprechende {\"A}nderungen der Kulturbedingungen zu einer in vitro Differenzierung angeregt werden k{\"o}nnen. Die E-cad+ Vorl{\"a}uferzellen sind hinsichtlich ihres proliferativen Potentials, ihrer Reaktion auf verschiedene Wachstumsfaktoren, der Expression spezifischer Oberfl{\"a}chenmolek{\"u}le und ihrer Genexpressionsmuster mit SCF/Epo-Vorl{\"a}uferzellen und CD36+ Vorl{\"a}uferzellen vergleichbar. Aufgrund der Identifizierung unterschiedlich exprimierter Gene zwischen den Epo-unabh{\"a}ngigen E-cad+ und den Epo-abh{\"a}ngigen SCF/Epo Vorl{\"a}uferzellen konnten Kanditatengene wie Galectin-3, Cyclin D1, der Anti-M{\"u}llerian Hormonrezeptor, Prostata-Differenzierungsfaktor und insulin-like growth factor binding protein 4 identifiziert werden, die als potentielle Regulatoren der Erythropoese in Betracht kommen k{\"o}nnten. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass CD36+ Vorl{\"a}uferzellen, die aus der selben Zellpopulation wie die E-cad+ Vorl{\"a}uferzellen immunomagnetisch selektioniert wurden, eine heterogene Population darstellen, die sowohl E-cadherin positive als auch negative Zellen enth{\"a}lt. Die Analyse der Genexpressionsmuster zeigte, dass in den CD36+ Vorl{\"a}uferzellen zwar auch die Expression erythroid-spezifischen Gene nachgewiesen werden kann, hier aber im Gegensatz zu den E-cad+ Vorl{\"a}uferzellen auch f{\"u}r Megakaryozyten spezifische Gene stark exprimiert sind. Die Ergebnisse dieser Arbeit tragen zu einem neuen Modell der in vivo Abl{\"a}ufe der Entwicklung roter Blutzellen bei und werden der weiteren Untersuchung der molekularen Mechanismen der Erythropoese dienen.},
  language  = {en}
}