Mechanismus des Wundverschlusses entschlüsselt

Eine Unachtsamkeit beim Umgang mit scharfen Gegenständen, schon ist die Verletzung passiert. Beim gesunden Menschen werden direkt Mechanismen in Gang gesetzt, die zum Wundverschluss führen. Die Wunde wird aufgefüllt, abgedichtet, es bildet sich Narbengewebe. Wie die Verletzung sich verschließt, ist erforscht. Doch warum und wie die dafür benötigten Zellen sich überhaupt zu ihrem Wirkort begeben, war bisher ein Rätsel. Wissenschaftler der Universität Heidelberg und des Stuttgarter Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme haben diesen Mechanismus nun entschlüsselt. Im Zentrum ihrer Forschung steht ein Protein namens Merlin.

Sobald der Körper verwundet ist, machen sich Zellen auf den Weg, um die Wunde zu verschließen. Dabei bewegen sie sich gemeinsam und koordiniert in eine Richtung. Warum sie dies tun und wie der dahinterliegende Mechanismus funktioniert, dazu wurden nun Forschungsergebnisse in der Fachzeitschrift „Nature Cell Biology“ veröffentlicht. „Die kollektive Bewegung von Zellen und biologischen Systemen ist eines der wichtigsten natürlichen Phänomene“, sagt Prof. Dr. Joachim Spatz vom Physikalisch-Chemischen Institut der Universität Heidelberg und dem Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme. Denn diese spielen nicht nur bei der Wundheilung eine Rolle, auch die Embryonalentwicklung und die Entwicklung von Krebs findet auf Grundlage dieses Phänomens statt.

Der molekulare Mechanismus konzentriert sich auf das mechanosensitive Protein Merlin. Dieses wandelt zelluläre Kräfte in kollektive Zellbewegungen um, fanden die Forscher heraus. Im gesamten Organismus orientieren sich die einzelnen Zellen aneinander. In jedem Zellkollektiv muss es daher eine Führungszelle geben, die mechanische Spannung auf ihre Verfolgerzellen ausübt. Dafür ist es zunächst notwendig, dass die Wahrnehmung des Ereignisses und die darauf folgende Aktion in Einklang gebracht werden. Diese mechanisch-chemische Signalumwandlung geschieht durch Merlin. Merlin, der in seiner Wirkweise einzigartig ist und für den es bei Ausfall keinen Ersatz gibt, ist außerdem an dem Signalweg beteiligt, der die Vermehrung von Zellen und die Größe von Organen steuert. „Es ist spannend zu sehen, dass es mit dem von Merlin vermittelten Signalmechanismus eine Verbindung zwischen diesen scheinbar ungleichen Aspekten zu geben scheint“, meint Spatz. Ebenfalls an der Studie beteiligt waren Wissenschaftler des Hamamatsu Tissue Imaging and Analysis (TIGA) Center am BioQuant-Zentrum der Ruperto Carola sowie des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg.