Das musst du wissen

  • Das Gewebe der Quallenart Cassiopea andromeda ähnelt der menschlichen Haut.
  • Aus diesen Tieren konnten Forschende ein Hautgerüst gewinnen, auf dem Menschenhaut wachsen kann.
  • Transplantate diesen Ursprungs könnten zur Behandlung von Hautverletzungen bei Menschen eingesetzt werden.

Gewebe von Quallen könnte Brandopfern zu einer neuen Haut verhelfen: Dies belegen Forschende vom Wissenschaftlichen Forschungszentrum in Yucatàn in einer neuen Studie, die im Fachmagazin Materials Science and Engineering erschienen ist.
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Weltweit erleiden jährlich rund 50 Millionen Menschen grossflächige Hautschäden. Noch ist die medizinische Behandlung aufwändig und teuer. Denn die Abdeckung grossflächiger Verletzungen ist nur durch die Hautspende von verstorbenen Personen möglich. Doch das Transplantat wird nach 10 bis 20 Tagen vom Immunsystem des Empfängers abgestossen. In dieser Zeit züchten Biologen neue Haut aus bestehenden Zellen des Patienten. Bei kleineren Verletzungen werden körpereigene Transplantate genutzt, doch das hat häufig Farbabweichungen, Vernarbungen und eine eingeschränkte Bewegungsfreiheit zur Folge. Das wollten die Biologinnen und Materialwissenschaftler aus Mexiko ändern und suchten deshalb nach einer neuen, breit einsetzbaren Methode. Schweine-, Rinder- und auch Pferdehaut wurden schon als potentielle Grundlage für Hauttransplantate untersucht. Das Problem: Tierkrankheiten, wie zum Beispiel Rinderwahn, können bei einer Transplantation auf den Menschen übertragen werden. Von Meerestieren allerdings sind solche Übertragungen bis jetzt noch nicht bekannt. Ihr Gewebe eignet sich als Mittel gegen grossflächige Hautverletzungen und Verbrennungen deshalb besser.

Science-Check ✓

Studie: Cell-free scaffold from jellyfish Cassiopea andromeda (Cnidaria; Scyphozoa) for skin tissue engineeringKommentarDies ist ein Kommentar der Autorin / des AutorsDie Versuche wurden in vitro durchgeführt, also nicht im lebenden Organismus, sondern im Labor. Um das Verfahren zu etablieren, müssen In-vivo-Studien folgen, was in diesem Fall Untersuchungen am Menschen bedeutet. So müssen die menschliche immunologische Reaktion sowie die Degradationsrate des Gewebes bestimmt werden.Mehr Infos zu dieser Studie...

Und unter den Meerestieren sticht eines heraus: Die Qualle Cassiopea andromeda, die weit verbreitet ist. Sie lebt sesshaft auf dem Meeresgrund, mit der Unterseite nach oben gekehrt. Ihr Gewebe gleicht in wichtigen Eigenschaften den obersten beiden Hautschichten des Menschen. Die Struktur, Porenvernetzung, chemische Zusammensetzung und mechanische Funktion sind ähnlich. Für eine gelungene Transplantation sind diese Faktoren von grosser Bedeutung. Denn je ähnlicher das Transplantat dem Gewebe des Empfängers ist, desto geringer ist die Gefahr einer Abstossreaktion. Das Gewebe enthält nämlich, wie die menschliche Haut, sogenanntes Kollagen. Kollagen ist ein Strukturprotein, das für Festigkeit und Stabilität sorgt. Dieses nutzten die Forschenden nun, um neue menschliche Haut zu züchten.

Um den das Kollagen aus den Quallen zu gewinnen, gefriertrockneten sie die Wissenschaftler. Bei diesem schonenden Trocknungsverfahren wurden die Tiere erst tiefgefroren und danach einem Unterdruck ausgesetzt. Dadurch verdunstete das Eis direkt, ohne in den flüssigen Zustand überzugehen. Anschliessend legten sie sie in Alkohol ein, um ihnen das Wasser vollständig zu entziehen. Durch diese Prozesse befreiten sie das Gewebe zu 70 Prozent von den qualleneigenen Zellen, ohne dabei die Stabilität der Kollagen-Struktur zu beschädigen. Ein Hautgerüst für das Wachstum menschlicher Zellen war geschaffen.

Dann testeten die Forschenden ihr Gerüst mit Fibroblasten. Fibroblasten sind Zellen, die menschliches Bindegewebe herstellen und an der Wundheilung beteiligt sind. Der Test zeigte, dass die Fibroblasten gut an dem Gerüst haften und sich stark vermehren. Hautrekonstruktionen mit Hilfe von Komponenten der Quallengewebe sind laut den Autoren also machbar. Eine industrielle Nutzung des Verfahrens halten sie für möglich, denn die Quallen könnten leicht gehalten und gezüchtet werden und kämen so einer erneuerbaren Ressource gleich. So würde die Hautproduktion billiger – und Haut wäre jederzeit verfügbar.

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