Ein Team aus der Marburger Medizin hat aufgekl\u00e4rt, wie das Zellskelett auf Verletzungen des Gewebes reagiert. Kalziumwellen bewegen Zellen zum Wundverschluss.
\nErleidet die \u00e4u\u00dfere Hautschicht eine Verletzung, so sorgt Kalzium daf\u00fcr, dass sich das Zellskelett in den Zellen rund um die Wunde nicht versteift. Die gr\u00f6\u00dfere Beweglichkeit erm\u00f6glicht es dem Gewebe dann, die Wunde schnell zu verschlie\u00dfen. Das hat eine Forschungsgruppe um den Physiologen Prof. Dr. Sven Bogdan von der Philipps-Universit\u00e4t herausgefunden.
\nDas Team berichtet im Wissenschaftsmagazin „Nature Communications“ \u00fcber seine Ergebnisse. Nahezu alle tierischen Zellen ben\u00f6tigen das Ger\u00fcstprotein Aktin, um ein Zellskelett zu bilden, das die Form der Zelle und deren Beweglichkeit kontrolliert. Falls n\u00f6tig, lagern sich Aktin-F\u00e4den zu Verstrebungen zusammen, um Ausst\u00fclpungen oder Zellforts\u00e4tze zu bilden.
\n„Kalziumwellen gelten als wichtiges Signal, das auf das Aktin-Zellskelett einwirkt“, erkl\u00e4rte Studienleiter Bogdan. „Aber die zugrundeliegenden Mechanismen sind nach wie vor schlecht verstanden.“
\nDas Team stellte fest, dass das Protein Swip-1 daf\u00fcr sorgt, Aktin-F\u00e4den miteinander zu vernetzen. „Um ihre Beweglichkeit zu erhalten, sind die Zellen aber auch in der Lage, stark vernetzte Ger\u00fcste in schwach vernetzte, viskose Netzwerke umzuwandeln“, erl\u00e4uterte der Physiologe.
\nWie schaffen die Zellen es, umzuschalten? Um das herauszufinden, entwickelten Bogdan und sein Team einen Versuchsaufbau, in dem sie mit einem Schneidelaser einzelne Zellen aus dem Gewebe eliminieren k\u00f6nnen; was passiert anschlie\u00dfend in den \u00fcbrig gebliebenen Nachbarzellen am Wundrand?
\n„Die Verwundung ver\u00e4ndert die Lage dramatisch“, berichtete Bogdans Mitarbeiterin Franziska Lehne. Sie ist die Erstautorin des Fachaufsatzes.
\nWie ein Video der Forschungsgruppe zeigt, \u00fcberschwemmt als erstes eine Kalziumwelle das Gewebe. Dann beginnen Zellen am Wundrand damit, die Wunde zu schlie\u00dfen. „In den ersten Minuten sammelt sich in diesen Zellen der Ger\u00fcstbaustein Aktin, um breite Ausst\u00fclpungen zu bilden, sogenannte Lamellipodien“, schilderte Lehne das Geschehen.
\nDanach b\u00fcndeln sich Aktin-F\u00e4den eher am Wundrand und verk\u00fcrzen sich, so dass Zellen in Richtung der Wunde gezogen werden und sie verschlie\u00dfen wie einen Reisverschluss. Die Forschungsgruppe kl\u00e4rte auch den Mechanismus auf, der in der Fruchtfliege wie beim Menschen die Aktin-Vernetzung steuert: Demnach verkn\u00fcpft Swip-1 die Aktin-F\u00e4den viel weniger stark, wenn Kalzium vorhanden ist, als wenn es fehlt.
\n„Unsere Daten zeigen, dass Kalzium das Vernetzungsprotein Swip-1 davon abh\u00e4lt, das Aktin-Ger\u00fcst im Zellinneren zu versteifen“, fasste Bogdan zusammen. „Diese schnelle Umorganisation der bestehenden Aktin-Netzwerke treibt den Wundverschluss voran.“
\nBogdan lehrt Physiologie und Pathophysiologie am Fachbereich Medizin der Philipps-Universit\u00e4t. Neben seiner Arbeitsgruppe beteiligten sich die Universit\u00e4t G\u00f6ttingen sowie die Medizinische Hochschule Hannover an der zugrundeliegenden wissenschaftlichen Arbeit. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler finanziell gef\u00f6rdert.<\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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