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München (Deutschland) – Biologen und Mediziner haben erstmals herausgefunden, dass Narben aus Teilen des Bindegewebes – der Faszie – gebildet werden. Es handele sich um eine völlig neue Sichtweise auf Vorgänge der Wundheilung, weshalb die Autoren der Studie sogar von einem „Paradigmenwechsel bei der Wundheilung“ sprechen.
Wie das Team um Donovan Correa-Gallegos und Dr. Yuval Rinkevich, Gruppenleiter für Regenerationsbiologie am Institut für Lungenbiologie und -erkrankungen des Helmholtz Zentrum München aktuell im Fachjournal „Nature“ (DOI: 10.1038/s41586-019-1794-y) berichten, führen die Erkenntnisse 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.
Während gewöhnliche Wunden oft sogar ohne Narben oder unproblematisch verheilen, stellt eine anormale Narbenbildung ein ernsthaftes Gesundheitsrisiko dar und führt nicht selten zu nicht heilenden chronischen Wunden oder Fibrose, also 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“, erläutert die Pressemitteilung des Helmholtz Zentrums. Die Frage nach dem genauen anatomischen Ursprung und der Identität dieser Fibroblasten war bislang unbeantwortet.
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Die Forscher um Rinkevich wollten die zelluläre und anatomische Herkunft von Narben herausfinden. Da bereits bekannt war, 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, untersuchten sie, ob tatsächlich die Faszie der Ursprung von Fibroblasten sein könnte. Hierzu verwendeten sie eine Reihe von Techniken wie etwa das sogenannte „genetic lineage tracing“, das „anatomischen Kartieren“ und die „genetischen Ablation“. In der Folge beobachteten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass die Ablation von Fascia-Zellen, zu kleineren Narben führte.
Hierzu wurde die Technik der sogenannten genetischen Ablation verwendet, eine Methode die in ausgesuchten Zellen zur sog. Apoptose, dem Zelltod, führt und die Fascia-Fibroblasten ausgelöscht wurden. „Als Resultat stellten die Forscher fest, dass keine Matrix in Wunden eingearbeitet wurde und nur anormale, mit gesundheitlichen Nachteilen verbundene, Narben gebildet wurden.“ In einem nächsten Schritt wollten die Forscher und Forscherinnen nun herausfinden, was passiert, wenn Fascia-Fibroblasten daran gehindert werden, nach oben zur Wunde wandern. Hierzu platzierten sie einen porösen Film unter die Haut und beobachteten als Folge chronisch offene Wunden. Die Beobachtung zeige, dass die Faszie einen speziell vorgefertigten Satz so genannter Wächter-Fibroblasten enthält, der in ein bewegliches Dichtungsmaterial eingebettet ist. „Dieses enthält vormontiert alle Zelltypen und Matrixkomponenten, die zur Wundheilung benötigt werden.“
Faszienzellen (grün), die mit ihrer umliegenden Matrix (magenta) zu den offenen Hautwunden wandern. Chimäre Transplantate zur Untersuchung des Einflusses der subkutanen Faszie (rot) und der Hautzellen (grün) während des Wundheilungs-/Narbenprozesses.
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Die neuen Forschungsergebnisse deuten demnach weiterhin darauf hin, dass Charakteristika spezifischer Wunden durch manipulierte Bewegung der Faszie beeinflusst werden. Nachteilige Merkmale beispielsweise Wulstbildungen könnten durch gezieltes Eingreifen so verhindert werden.
Für gewöhnlich verschließt eine universelle fibrotische Gewebereaktion Wunden und verhindert so lebensbedrohliche Infektionen und Blutungen. „Der bisherige Grundsatz der Wundheilung war, dass Narben de novo dadurch entstehen, dass Fibroblasten extrazelluläre Matrix an den Verletzungsstellen deponieren“, erläutern die Autoren der Studie und führen zu ihren neuen Ergebnissen weiter aus: „Mit dieser Studie kann nun nachgewiesen werden, dass Narben auch aus bereits vorhandenem tiefliegendem Matrixgelee gebildet werden, welches von Wächter-Fibroblasten zur offenen Wunden transportiert wird. Diese neuartigen Ergebnisse widersprechen den bisherigen Paradigmen der Wundheilung.“
Das neue Wissen über die Faszie als einer der Ursprünge von Narben, sowie und die Entdeckung neuer Mechanismen der Wundheilung bieten nun 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. „Die neuen Erkenntnisse stellen somit die traditionelle Sichtweise auf das körpereigene Bindegewebsmatrixsystem in Frage. Dies könne neue biologische Konzepte anstoßen, um weitreichende Aspekte von Narbenerkrankungen zu beleuchten“, kommentiert Correa-Gallegos abschließend.
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Quelle: Helmholtz Zentrum München
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