Wundheilung ohne Narben

Sei ein Frosch! Hautregeneration ohne Narbenbildung

Im Märchen küsst die Prinzessin den Frosch und dieser wird zum Prinzen. Doch was kann man im realen Leben von Fröschen lernen? Viel! Wenn es nach japanischen Forschern ginge, könnte sich der Mensch die Wundheilung von Krallenfröschen zum Vorbild nehmen.

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Krallenfrösche gehören eigentlich nicht zur einheimischen Fauna wie der abgebildete Laubfrosch. Sie werden jedoch gerne in Aquarien und Terrarien gehalten. Einige Exemplare des Apothekerfrosches sind in die Freiheit entkommen und haben sich in Gegenden mit mildem Klima auch in Deutschland angesiedelt. Als Untersuchungsobjekt fasziniert der Krallenfrosch Wissenschaftler und Mediziner mit seiner Wundheilung ohne Narben.

 

Beim Krallenfrosch regenerieren sich selbst tiefe Hautwunden vollständig, d. h. es entstehen keine Narben. Bei Säugetieren ist es dagegen so, dass sich Narbengewebe bildet, um tiefe Wunden zu schließen. Dieses Gewebe unterscheidet sich jedoch von normaler Haut. Junge Krallenfrösche dagegen können Wunden ohne Narben heilen lassen.

Beim Menschen wäre ein solcher Vorgang von großer medizinischer Bedeutung. Ein Heilprozess ohne Narben bei tiefen Schnittverletzungen, großflächigen Verbrennungen oder langgezogenen Operationswunden wäre ein Traum, der den Patienten Komplikationen und Korrekturoperationen ersparen würde.

 

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Der Krallenfrosch alias "Apothekerfrosch"

Krallenfrösche stammen ursprünglich aus Afrika und dienen Wissenschaftlern vielfach als Modellorganismen, da sie sich einerseits einfach halten und anderseits unkompliziert züchten lassen. Der Laich ist außerdem resistent gegen Infektionen nach eingriffen zur Manipulation des Erbgutes. Krallenfrösche sind nach zwei Monaten ausgewachsen und damit wieder geschlechtsreif. So lassen sich in kurzer Zeit viele Generationen heranziehen und beobachten.

Bis in die 1960er Jahre wurden Krallenfrösche auch in deutschen Apotheken als Schwangerschaftstest genutzt. Von daher rührt auch der umgangssprachliche Spitzname „Apothekerfrosch“. Frauen, die vermuteten, dass sie Schwanger sind, brachten ihren Morgenurin zum Apotheker. Dieser spritzte den Urin einem Krallenfroschweibchen unter die Haut. Begann das Weibchen innerhalb von 12 Stunden mit der Produktion von Eiern, war der Befund positiv und die Frau mit großer Wahrscheinlichkeit schwanger. Das Froschweibchen reagierte auf das Schwangerschaftshormon, auf das auch heutige Schwangerschaftstest anspringen: hCG.

 

Junge Krallenfrösche bekommen keine Narben nach der Wundheilung

Japanische Forscher fanden nun heraus, wie die narbenlose Wundheilung bei den Krallenfröschen funktioniert. Das überraschende Ergebnis: Am Heilungsprozess sind auch Zellen beteiligt, die nicht aus dem angrenzenden Hautgewebe stammen, sondern aus Gewebeschichten unterhalb der Haut. Die Hoffnung der Mediziner ist nun, das sich auch beim Menschen womöglich bestimmte Zellen gezielt aktivieren lassen, um eine ähnliche Hautregeneration zu erreichen.

Dass Zellen außerhalb der Haut einen wichtigen Beitrag zur Regeneration der Haut und dem Schließen von Wunden leisten, damit hatten die Forscher der Tohoku University in Sendai nicht gerechnet. Im nächsten Schritt muss nun nach ähnlichen Zellen beim Homo sapiens gefahndet und herausgefunden werden, wie sich diese Zellen von narbenbildenden Zellen unterscheiden.

Bislang weiß man, dass oberflächliche Hautverletzungen auch beim Menschen abheilen, ohne dass Spuren in Form von Narben zurückbleiben. Kommt es jedoch zu Verletzungen der untersten Hautschicht, so verschließen Bindegewebszellen die Wunde. Es entsteht ein Narbengewebe. Dieses enthält weder Haarfollikel noch Schweißdrüsen und stellt somit keinen vollwertigen Ersatz für intakte Haut dar. Die Erforschung der Hautregeneration bei Fröschen soll auch Erkenntnisse bringen, wie die Wundtherapie die Narbenbildung verhindern kann.

 

Nachweis von grünfluoreszierenden Zellen, wo eigentlich keine sein dürften

Für ihre Untersuchungen entwickelten die japanischen Wissenschaftler eine Methode, mit deren Hilfe sie unter dem Mikroskop eindeutig unterscheiden konnten, ob bei einem Präparat die an der Wundheilung beteiligten Zellen aus der Haut oder aus dem darunterliegenden Gewebe stammten. Für ihre Studie setzten sie auf gentechnisch veränderte Krallenfrösche. Ihre Körperzellen waren in der Lage ein grün fluoreszierendes Protein zu produzieren. Die Biologen entnahmen den Fröschen ein Hautstück, das in etwa einen Quadratzentimeter groß war. In die entstandene Wunde transplantierten sie ein gleichgroßes Hautstück, dass sie einem Artgenossen entnahmen, der allerdings genetisch nicht verändert war. Nachdem das Transplantat nach ca. zwei Wochen angewachsen war, entfernten sie mit einem tiefen Schnitt ein zwei Quadratmillimeter großes Stück und schufen so eine neue Wunde. Unter dem Fluoreszenzmikroskop konnten die Forscher bei der regenerierenden Haut grün fluoreszierende Zellen nachweisen, die offensichtlich aus darunterliegenden Gewebegeschichten in die Wundregion eingewandert sein mussten und am Heilungsprozess beteiligt sind.

Für das Ergebnis war es egal, ob die Hautverletzung am Rücken, Bein oder Kopf auftrat. Es ist also unerheblich, ob sich unter der Wunde auch noch Muskeln oder Knochen befinden.

 

Holt ein aktiviertes Gen Stammzellen zu Hilfe?

Bislang konnten die Forscher die Identität dieser am Wundheilungsprozess beteiligten Zellen noch nicht eindeutig klären. Es existieren allerdings Hinweise, dass die Reparaturfunktion der Zellen von der Aktivierung eines speziellen Gens aktiviert abhängig ist. Dieses Gen lässt sich auch in Säugetierzellen wiederfinden. Die Wissenschaftler aus Japan vermuten, dass so Stammzellen aktiviert und mobilisiert werden, um die Regeneration zu steuern. Die Vergleiche der Wundheilung bei Frosch und Mensch könnten am Ende zu Wirkstoffen führen, mit deren Hilfe sich die Narbenbildung zugunsten der echten Hautregeneration unterdrücken ließe.

 

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