Drosophila gibt Aufschluss über die Wundheilung

29.07.2004 (1)

NEW YORK (Reuters Health) – Drosophilalarven stellen ein leistungsfähiges neues Modell zur Untersuchung der Wundheilung dar, sagen Biochemiker der Stanford University School of Medicine. Dr. Mark A. Krasnow und Dr. Michael J. Galko fanden heraus, dass die individuelle zelluläre Antwort der Wundheilung einer getrennten genetischen Kontrolle unterliegt, die durch multiple, aus der Wundregion hervorgehende Signale koordiniert wird, die möglicherweise für therapeutische Interventionen zugänglich sind.

„In der Klinik verwenden wir immer noch ziemlich dieselben Therapien, die schon seit dem letzten Jahrhundert zur Verfügung stehen, um schlecht heilende Wunden zu behandeln“, sagte Krasnow gegenüber Reuters Health.

Die Entwicklung neuer Therapien wurde jedoch durch die hoch komplizierten Reaktionen auf eine Wundentstehung bei den Säugetieren verhindert, sagen er und Galko in ihrem Bericht in der frei zugänglichen August-Ausgabe von Public Library of Science Biology.

„Eine der überraschenden Tatsachen ist, dass es, obwohl die Epidermis der Fruchtfliegen viel einfacher als die des Menschen ist, beachtliche Parallelen in fast allen Aspekten der Wundheilung gibt“, erklärte Krasnow. „Obwohl die Epidermis anders aussieht, ist die Wundheilung ähnlich. Wir vermuten, dass die Wundheilung sogar ein sehr alter Prozess ist, der schon lange, bevor Fruchtfliegen und Säugetiere genetisch divergierten, vorhanden war.“

Nachdem Larven nicht letale Stichwunden zugefügt worden waren, bildete sich ein Verschluss in der Wundspalte, von der der äußere Teil mit Melanin infiltriert wurde, um eine Kruste zu bilden. Epidermiszellen der Wundränder begannen, sich zu verlängern und sich in Richtung Wunde zu orientieren, dann fusionierten sie und bildeten ein Synzytium. Diese Phase wurde gefolgt von einer epidermalen Ausdehnung und Re-Epithelisierung. Wie bei Säugetieren, redifferenzierten sich die Zellen dann wieder, um die epidermale Morphologie wiederherzustellen.

Der Jun N-terminale Kinase (JNK)-Pfad wurde, ausgehend von der Wunde, graduell aktiviert und förderte so die Re-Epithelisierung. Wurden Larven verwendet, bei denen der JNK-Pfad genetisch inaktiviert worden war, stellten die Wissenschaftler fest, dass die Wundheilung „drastisch beeinflusst“ wurde und die Re-Epithelisierung blockiert oder fehlerhaft war. Die Schorfbildung, Zellausrichtung und –fusion blieben davon aber unberührt.

Eine genetische Blockade der Schorfbildung führte auf der anderen Seite zum Verbluten und einem schlechtem Überleben der Larven. Der Schorf war zur strukturellen Stabilisierung der Wunde notwendig, ohne ihn konnte die Re-Epithelisierung nicht stattfinden. In Abwesenheit von Schorf wurde der JNK-Pfad überinduziert, was dazu führte, dass sich Epidermiszellen an den Wundrändern von der überlagernden Kutikula lösten. Es ergab sich eine chronische Wunde.

„Mit seiner einfachen Gewebsarchitektur, dem stromlinienförmigen Response und einer zugänglichen Genetik liefert Drosophila ein steuerbares System zur Identifizierung ergänzender Gene und grundlegender Mechanismen der Wundheilung“, schlussfolgern die Autoren.

Quelle: Public Library of Science Biology 2004; 2 (8): e239