Aktuelle neue Erkenntnisse zur Wundheilung öffnen Tür und Tor für neue Behandlungsmöglichkeiten – beispielsweise bei Diabetes, Herzerkrankungen und Krebs.
Ein Expertenteam der Universität Arizona (UA) entdeckten unlängst wie Zellen auf ausgeklügelte Art und Weise an den Ort des Wundgeschehens eilen und dort die Wundheilung forsieren. Die Erkenntnisse öffnen Tür und Tor für neue Behandlungsmöglichkeiten, beispielsweise bei Diabetes, Herzerkrankungen und Krebs.
Regulierung der kollektiven Zellmigration
Im Zuge einer Forschungsarbeit erlangten Wissenschafter der UA fundamentale Erkenntnisse hinsichtlich der Regulierung der kollektiven Zellmigration, einer der wichtigsten, aber am wenigsten verstandenen biologischen Prozesse in allen Lebewesen. Ihre Ergebnisse publizierten die Forscher kürzlich im renommierten Fachjournal Nature Communications.
Konkret beleuchteten die Experten die sogenannte Zellmigration im Zuge der Wundheilung – mit bahnbrechenden Ergebnissen, insbesondere aus dem Blickwinkel der regenerativen Medizin. Letztere ist ein relativ neues Feld der Biomedizin, und beschäftigt sich insbesondere mit der Heilung unterschiedlicher Erkrankungen durch die Wiederherstellung funktionsgestörter Zellen, Gewebe und Organe sowohl durch den biologischen Ersatz, beispielsweise mit Hilfe gezüchteter Gewebe, wie auch durch die Stimulation körpereigener Regenerations- bzw. Reparaturprozesse.
„Die durch die Studie gewonnenen Erkenntnisse erweitern nicht nur unser Verständnis hinsichtlich der Abläufe der Geweberegeneration, sondern auch die uns verfügbaren Möglichkeiten, diese Prozesse zu beeinflussen,“ so Pak Kin Wong, Professor an der Universität Arizona und Erstautor der Studie. „In den vergangenen Jahren, ist es gelungen die molekulare Maschinerie der Zellmigration besser zu verstehen, aber was sie tatsächlich in Gang setzt, blieb uns bis jetzt verborgen.“
Die Antwort auf diese Frage, so die aktuelle Studie, beinhaltet eine ausgeklügelte Interaktion zwischen biomechanischen Reizen, die Zellen aufeinander ausüben, und biochemischen Signalwegen.
Verschwinden diese mechanischen Reize, beispielsweise bei Vorliegen einer Gewebeschädigung, eilt ein bestimmtes Protein zur Hilfe, das sogenannte DII4, welches benachbarte Zellen anregt, an den Ort des Wundgeschehens zu wandern um die entstandene Gewebelücke mit neuem Gewebe zu bedecken. Dabei verwandeln sich identische Zellen entweder in Anführer- oder Anhängerzellen. Im Zuge der Migration zur vorliegenden Wunde, befinden sich Anfüherzellen, die einen für DII4 spezifischen Code exprimieren an der Spitze, gefolgt von einer Herde Anhängerzellen, die diesen genetischen Code nicht exprimieren. Diese autoregulatorischen Prozesse bleiben aufrecht, bis neues Gewebe die Wunde vollständig schließt.
“Die genetischen Eigenschaften dieser Anführerzellen zu kennen und ihre Formation bzw. ihr Verhalten zu verstehen, ermöglicht es uns in die Prozesse der Zellmigration einzugreifen,” so Wong.
Mit diesem Wissen könnten Forscher auf zellulärer und molekularer Ebene die Formation von menschlichem Gewebe anregen. Wissenschafter haben nun die Information die sie brauchen, um normale Zellen dazu zu bringen, geschädigtes Gewebe zu heilen bzw. Krebszellen daran zu hindern, in gesundes Gewebe vorzudringen, so Wong.
Die Erkenntnisse könnten in Hinblick auf diverse Krankheitsbilder äußerst nützlich sein – beispielsweise bei nicht heilenden diabetesbedingten Wunden, für den Abbau von Plaque in den Arterien oder um die Invasion von Krebszellen zu verlangsamen bzw. zu verhindern.