Markierung von mesenchymalen Stammzellen mit zitratumhüllten Eisenoxidpartikeln: Untersuchungen zur intrazellulären Verweildauer

Ziele: Erfassung der Markierungseffizienz und Verweildauer von mesenchymalen, pluripotenten Stammzellen mit zitratumhüllten ultrakleinen superparamagnetischen Eisenoxidpartikel (USPIOs). Methode: Mesenchymale Stammzellen wurden 24h mit citratumhüllten ultrakleinen Eisenoxidpartikeln (Core 7 nm) inkubiert. Die initiale Aufnahme der USPIOs und die intrazelluläre Verweildauer wurden in einem Beobachtungszeitraum von 5 Wochen erfasst. 2-mal wöchentlich wurde nach Berliner-Blau-Färbung lichtmikroskopisch der Gehalt an USPIOs qualitativ erfasst und semiquantitativ mit Hilfe eines Bildanalyseprogramms bestimmt. Ergebnis: Lichtmikroskopisch konnte eine deutliche intrazelluläre Aufnahme der citratumhüllten Eisenoxidpartikel nachgewiesen werden. Bei einer mittleren täglichen intrazellulären Abnahme von 2,25% (±0,88%) konnten nach 15 Tagen noch 72% (±6,41%), nach 5 Wochen noch etwa 15% (±4,75%) des initial aufgenommenen Eisens (100%) detektiert werden. 50% intrazelluläre Vor-Ort-Verfügbarkeit wurde erst nach etwa 20 Tagen erreicht. Ein lichtmikroskopisch nachzuweisender Einfluss der Eisenoxidpartikel auf die Zellproliferation und -funktion konnte nicht nachgewiesen werden. Schlussfolgerung: Durch die hohe Markierungseffizienz von pluripotenten, mesenchymalen Stammzellen durch citratumhüllte ultrakleine Eisenoxidpartikel und die protrahierte intrazelluläre Partikelabnahme steht prinzipiell ein langes diagnostisches Zeitfenster zum Stammzell-Tracking zur Verfügung. Die Sensitivität der MRT zum Nachweis der markierten Zellen in-vivo gilt es als nächsten Schritt zu prüfen.

Key words

Zellmarkierung - Stammzellen - Eisenoxid - MRT