Von Fröschen lernen: Wie Hautwunden ohne Narben heilen

Sendai (Japan) - Tiefe Hautwunden verheilen bei Säugetieren nur, indem sich ein Narbengewebe bildet, das sich von normaler Haut unterscheidet. Junge Krallenfrösche sind dagegen in der Lage, durch Regeneration von neuer Haut solche Wunden ohne Narben zu schließen. Es wäre von großer medizinischer Bedeutung, einen derartigen Heilprozess in Gang setzen zu können, um Schnittverletzungen, Verbrennungen und Operationswunden zu behandeln. Jetzt haben japanische Biologen herausgefunden, dass an der narbenlosen Wundheilung bei Fröschen Zellen beteiligt sind, die nicht aus dem angrenzenden Hautgewebe stammen, sondern aus Gewebeschichten unter der Haut. Möglicherweise könnten auch beim Menschen bestimmte Zellen aktiviert werden, um eine vergleichbare Hautregeneration zu erzielen, berichten die Forscher im Fachblatt „Developmental Dynamics“.

„Es war ein unerwartetes Ergebnis, dass Zellen außerhalb der Haut zur Hautregeneration beitragen“, sagt Hitoshi Yokoyama von der Tohoku University in Sendai, der Leiter der Arbeitsgruppe. Jetzt stelle sich die Frage, ob es ähnliche Zellen auch beim Menschen gibt und wie sie sich von den narbenbildenden Zellen unterscheiden. Oberflächliche Hautverletzungen heilen auch beim Menschen, ohne dass Spuren zurückbleiben. Wird aber die unterste Hautschicht verletzt, verschließen Bindegewebszellen die Wunde durch ein Narbengewebe. Dieses ist kein vollwertiger Ersatz für die intakte Haut, unter anderem weil es keine Haarfollikel und keine Schweißdrüsen enthält. Durch die Erforschung der Hautregeneration bei Fröschen erhoffen sich die Forscher Hinweise darauf, wie eine Narbenbildung bei der Wundtherapie verhindert werden kann.

Sie entwickelten eine Methode, durch die im mikroskopischen Präparat eindeutig unterschieden werden konnte, ob die an der Wundheilung beteiligten Zellen aus der Haut oder aus darunter liegenden Geweben stammen. Dazu setzten sie gentechnisch veränderte Krallenfrösche (Xenopus laevis) ein, deren Körperzellen ein grün fluoreszierendes Protein (GFP) produzierten. Diesen Tieren entnahmen die Biologen ein etwa ein Quadratzentimeter großes Hautstück und transplantierten in die Wunde ein gleichgroßes Stück Haut eines genetisch nicht veränderten Artgenossen. Als das Transplantat nach zwei Wochen angewachsen war, wurde daraus mit tiefem Schnitt ein zwei Quadratmillimeter großes Stück entfernt. Beobachtungen im Fluoreszenzmikroskop wiesen in der sich regenerierenden Haut grün fluoreszierende Zellen nach, die aus darunter liegenden Gewebeschichten eingewandert sein mussten. Die Ergebnisse waren unabhängig davon, ob die Haut an Rücken, Bein oder Kopf verletzt worden war, also auch ob darunter Muskeln oder Knochen lagen.

Noch ist die Identität der Zellen nicht geklärt, die für eine Heilung ohne Narben sorgen. Es gibt aber Anzeichen dafür, dass ihre Funktion von der Aktivierung eines speziellen Gens abhängt, das auch bei Säugetierzellen vorhanden ist. Die Forscher vermuten, dass es sich um aktivierte Stammzellen handeln könnte, die mobilisiert werden, um die Regeneration zu steuern. Vergleichende Untersuchungen zwischen der Wundheilung bei Frosch und Mensch könnten es ermöglichen, in Zukunft Wirkstoffe einzusetzen, die die Narbenbildung zugunsten einer echten Geweberegeneration unterdrücken.