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Abstract

Humane induzierte pluripotente Stammzellen (hiPSC) stellen eine wichtige Stütze in der Grundlagenforschung an humanem Gewebe sowie zur Erforschung von gewebespezifischen Pathologien, zielgerichteten Therapien und Medikamentenentwicklung dar. Das Potential einer stetigen Stammzell- und funktionellen Endzell-Quelle ist insbesondere im kardialen Bereich von Interesse, da hier einerseits das Zielgewebe in vivo nicht einfach zu isolieren und kultivieren ist, und andererseits gerade Kardiomyozyten oft eine Defektheilung ohne funktionell gleichwertig ersetztes Gewebe aufzeigen, wie etwa myokardiale Narben nach durchgemachtem Herzinfarkt. Das bis dato erlangte Wissen über die molekularen Abläufe von Herz-Kreislauf-Erkrankungen stammt häufig aus Tiermodellen. Dieses ist aufgrund der biologischen, genetischen und elektrophysiologischen Unterschiede zwischen den Spezies nur eingeschränkt auf den Menschen projizierbar. Die hiPSC hingegen haben aufgrund des humanen Ursprunges keinerlei Einschränkungen in dieser Hinsicht und unterliegen im Gegensatz zu embryonalen Stammzellen auch keinen ethisch-moralischen Diskussionen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die erfolgreiche Differenzierung von aus hiPSC generierten Kardiomyozyten (hiPSC-CM) beschrieben. Dabei entstand eine hiPSC-CM-Mischkultur mit einem hiPSC-CM-Anteil von 70-80%, welche weiterführend untersucht wurde. Die Expression Kardiomyozyten-typischer Strukturproteine, Ionenkanäle sowie Adhäsionsproteine von hiPSC-CM wurde auf mRNA-Ebene nachgewiesen. Zusätzlich wurden diese Strukturproteine innerhalb der hiPSC-CM immunhistochemisch visualisiert. Zur weiteren Beschreibung der hiPSC-CM-Mischkultur wurden außerdem die Nichtkardiomyozyten genauer untersucht. Der Fokus lag dabei auf Fibroblasten, Endothelzellen, glatten Muskelzellen, Myofibroblasten und Fettstoffwechsel-assoziierten Zellen, welche mithilfe von Genexpressionsanalysen, Durchflusszytometrie und immunhistochemischen Darstellungen beschrieben wurden. Als hypothesengenerierende Studie hat diese Arbeit die hiPSC-CM-Mischkultur einleitend beschrieben und Ansatzpunkte für weitere Studien geliefert.