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Biomechanik: Zellen fließen für die Wundheilung

Wie eine zähe Flüssigkeit fließen Zellen, um eine Wunde zu verschließen. Wie gut sie das können, bestimmt, wie schnell Verletzungen heilen.
Drosophila melanogasterLaden...

Wie schnell sich eine Wunde schließt, hängt wohl davon ab, wie fließfähig das umliegende Gewebe ist. Je weniger die Zelloberflächen belastet sind, desto rascher geht das, berichtet eine Arbeitsgruppe um Yanlan Mao von der Universität Nanjing im Journal »Nature Physics«. Indem die Arbeitsgruppe die Spannung zwischen den Zellen der äußersten embryonalen Zellschicht in Taufliegen reduzierte, brachte sie Verletzungen dazu, schneller abzuheilen.

Für die Experimente verletzten die Fachleute die als Imaginalscheiben bezeichneten Anlagen der späteren Beine, Geschlechts- sowie Sinnesorgane von Fliegenlarven mit einem Laser und beobachteten die Zellen bei der Wundheilung unter dem Mikroskop. Zusätzlich modellierten die Forscher den Prozess im Computer und verglichen das Ergebnis mit Imaginalscheiben, die später Flügel bilden.

So fanden sie heraus, dass vor allem Zellen, die sich zwischeneinanderschieben, notwendig sind, um die Wunde zu schließen. Je geringer die Spannung zwischen den Zellkanten ist, desto eher tun sie das – das Gewebe wird flüssiger. Das bewiesen die Wissenschaftler, indem sie genau dies veränderten: Bei höherer Belastung der Zellränder konnten sich die Wunden nicht schließen, bei niedrigerer ging es dafür fast doppelt so schnell wie bei normalen Fliegen.

Beim Verschließen von Verletzungen gehen die Zellen von einem festgelegten Zustand in einen sehr variablen flüssigkeitsähnlichen Zustand über. Dafür reichen nach Ansicht der Wissenschaftler Veränderungen in den Zellkontakten, die das Gewebe normalerweise zusammenhalten. Wenn sie das – wie in den Experimenten von Mao und Kollegen – nicht mehr so stark tun, fließen die Zellen umeinander und schließen die verletzte Stelle.

33/2019

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 33/2019

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