Bausatz für mobiles Narbengewebe

Narbenbehandlung Bisher rätselten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, wie
genau sich Narben bilden. Nun hat ein Team des Helmholtz Zentrums München erstmalig
herausgefunden, dass Narben aus Teilen des Bindegewebes gebildet werden.

Faszienzellen (grün) wandern mit ihrer umliegenden Matrix (magenta) zu den offenen Hautwunden. (Foto: Helmholtz Zentrum München/Donovan Correa Gallegos)
Faszienzellen (grün) wandern mit ihrer umliegenden Matrix (magenta) zu den offenen Hautwunden. (Foto: Helmholtz Zentrum München/Donovan Correa Gallegos)

Diese und weitere Erkenntnisse erbrachten eine völlig neue Sichtweise auf Vorgänge der Wundheilung und führte darüber hinaus zu neuem Wissen im Bereich Narbenbildung und Fascia-Matrix. Beide Bereiche sind wichtig für die Erforschung narbenloser Hautregeneration und zur Vorbeugung von Fibrose. Anormale Narbenbildung ist ein ernsthaftes Gesundheitsrisiko: Sie führt zu nicht heilenden chronischen Wunden oder Fibrose, einer krankhaften Vermehrung des Bindegewebes. Narben werden gebildet, indem Fibroblasten, also Zellen des Bindegewebes, zur verletzten Stelle der Haut gelangen und dort mit extrazellulärer Matrix die Wunde schließen. Die Frage nach dem genauen anatomischen Ursprung und der Identität dieser Fibroblasten war bis heute nicht beantwortet. Das Team um Dr. Yuval Rinkevich, Gruppenleiter für Regenerationsbiologie am In­stitut für Lungenbiologie und -erkrankungen des Helmholtz Zentrums München, nahm sich dieser ungelösten Fragestellung an: Es wollte die zelluläre und anatomische Herkunft von Narben herausfinden. Die Forschenden wussten, dass alle Narben von einer Fibroblastenlinie stammen, die das Engrailed-1-Gen exprimiert, und dass diese nicht nur in der Haut, sondern auch in der Faszie vorkommt. Deshalb erforschten sie, ob tatsächlich die Faszie der Ursprung von Fibroblasten sein könnte. Sie verwendeten eine Reihe von Techniken wie das sogenannte „genetic lineage tracing“, das „anatomischen Kartieren“ und die „genetischen Ablation“. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beobachteten daraufhin, dass die Ablation von Fascia-Zellen zu kleineren Narben führte.

 

„Unsere neuen Erkenntnisse stellen die traditionelle Sichtweise auf das körpereigene Bindegewebsma­trixsystem infrage und rekonfigurieren es.“


Das Team verwendete die Technik der sogenannten genetischen Ablation, eine Methode, die in ausgesuchten Zellen zur Apoptose, dem Zelltod, führt. Dadurch wurden die Fascia-Fibroblasten ausgelöscht. Als Resultat stellten die Forscher fest, dass keine Matrix in Wunden eingearbeitet wurde und nur anormale, mit gesundheitlichen Nachteilen verbundene Narben gebildet wurden.
Nun wollte das Team wissen, was passiert, wenn Fascia-Fibroblasten daran gehindert werden, nach oben zur Wunde wandern: Die Forschenden platzierten einen porösen Film unter die Haut und beobachteten als Folge chronisch offene Wunden. Ihre Schlussfolgerung war nun, dass die Faszie einen speziell vorgefertigten Satz sogenannter Wächter-Fibroblasten enthält, der in ein bewegliches Dichtungsmaterial eingebettet ist. Dieses enthält vormontiert alle Zelltypen und Matrixkomponenten, die zur Wundheilung benötigt werden. Die Ergebnisse deuten weiterhin darauf hin, dass Charakteristika spezifischer Wunden durch manipulierte Bewegung der Faszie beeinflusst werden. Nachteilige Merkmale wie beispielsweise Wulstbildungen könnten durch gezieltes Eingreifen so verhindert werden.
Paradigmenwechsel bei der Wundheilung
Eine effektive Wundheilung verhindert medizinische Komplikationen. Eine universelle fibrotische Gewebereaktion verschließt Wunden und verhindert somit lebensbedrohliche Infektionen und Blutungen. Der bisherige Grundsatz der Wundheilung war, dass Narben de novo dadurch entstehen, dass Fibroblasten extrazelluläre Matrix an den Verletzungsstellen deponieren. Mit dieser Studie konnten die Forschenden nun nachweisen, dass Narben auch aus bereits vorhandenem tief liegendem Matrixgelee gebildet werden, welches von Wächter-Fibroblasten zur offenen Wunden transportiert wird. Diese neuartigen Ergebnisse widersprechen den bisherigen Paradigmen der Wundheilung.
Neue Methoden der narbenlosen regenerativen Heilung
Das neue Wissen, dass die Faszie einer der Ursprünge von Narben ist, und die Entdeckung neuer Mechanismen der Wundheilung bieten Möglichkeiten für neuartige Therapien, um beispielsweise pathologische fibrotische Reaktionen einzudämmen und eine regenerative Heilung für verschiedenste medizinische Situationen zu induzieren.
„Die Ergebnisse geben dem Fasziengewebe eine neue Bedeutung. Die Aufmerksamkeit im Rahmen der Wundheilung wird nun nicht nur auf Fibroblasten in der Dermis, sondern auch auf den Ursprungszellen der Faszie liegen“, sagt Rinkevich.
Donovan Correa Gallegos, Doktorand am Helmholtz Zentrum München und erster Mitautor der Studie, kommentiert weiterhin: „Unsere neuen Erkenntnisse stellen die traditionelle Sichtweise auf das körpereigene Bindegewebsmatrixsystem infrage und rekonfigurieren es. Dies kann neue biologische Konzepte anstoßen, um weitreichende Aspekte von Narbenerkrankungen zu beleuchten.“              |  ve

Kontakt
Dr. Yuval Rinkevich
Helmholtz Zentrum München
Institut für Lungenbiologie
Max-Lebsche-Platz 31
81377 München
Tel.: 089 – 318 746 85

 

Publikation
Correa Gallegos, D. et al., 2019: Fascia is a repository of mobile scar tissue. Nature, DOI: 10.1038/s41586-019-1794-y

 

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