Struktur02

  • strict warning: Only variables should be passed by reference in /info/wwv/data/uni/kar/sites/all/modules/inline/inline_upload.module on line 325.
  • strict warning: Only variables should be passed by reference in /info/wwv/data/uni/kar/sites/all/modules/inline/inline_upload.module on line 325.
  • warning: Creating default object from empty value in /info/wwv/data/uni/kar/includes/common.inc(1695) : eval()'d code on line 25.

Strahlenschäden heilen mithilfe der Regenerationsmedizin

Viele Krebsarten lassen sich mit einer Strahlentherapie wirksam bekämpfen. Als Nebenwirkung kann es jedoch zu Veränderungen des Normalgewebes kommen. Patientenschonende regenerative Therapien sollen diese beheben.

Es ist immer eine Frage der Verhältnismäßigkeit der Mittel: Wenn sich ein lebensbedrohlicher Tumor nur mithilfe von Bestrahlung effektiv und nachhaltig bekämpfen lässt, werden geringere Übel in Form von Fibrosen (Gewebeverhärtungen) selbstverständlich in Kauf genommen. Trotzdem suchen die Mediziner seit Jahren nach einer Möglichkeit, solche Strahlenschäden zu heilen. Die Regenerationsmedizin bietet jetzt erstmals die Chancen dazu.

Möglich wird dies durch die Aufklärung der Fibrozytenfunktion. Diese Bindegewebszellen spielen eine wesentliche Rolle bei der Entstehung von Fibrosen. Im gesunden Gewebe kommen zwei Formen von Fibrozyten vor, die mengenmäßig stets im gleichen Verhältnis zueinander stehen, egal, wie alt der Mensch ist: Es gibt unreife Fibroblasteni und reife Funktionsfibrozyten im Verhältnis 2:1. Durch Strahlung wird nun vermehrt die Bildung von Funktionsfibrozyten aus Fibroblasten angeregt.

Ionisierende Strahlung induziert die Bildung von Funktionsfibrozyten

Problematisch wird dies, weil Funktionsfibrozyten hochgradig Kollageni produzieren. Das heißt, durch die Anhäufung von Funktionsfibrozyten wird mehr Kollagen produziert, als für die normale Gewebefunktion gut ist. Professor Dr. H. Peter Rodemann ist Strahlenbiologe an der Klinik für Radioonkologie des Universitätsklinikums Tübingen (UKT) und beschreibt eindrucksvoll die Wirkung, die zum Beispiel die Bestrahlung eines Lungentumors nach sich zieht: "Bei entsprechend empfindlichen Patienten wird die Lunge quasi mit Kollagen zubetoniert". Auch bei Tumoren im Kopf- und Hals-Bereich entstehen nach Bestrahlung Gewebeveränderungen, zum Beispiel in der Mundschleimhaut. Hier kann kurzfristig eine Mundschleimhautentzündung (Mukositis), entstehen, die durch Absterben der Oberhautzellen (Keratinozyteni) der Mundschleimhaut zu einer Ulzeration, das heißt einer schlecht heilenden offenen Wunde, führen kann.

Fibroblasten-Fibrozyten-Differenzierungs-Sequenz (Abb: Klinik für Radioonkologie, Universität Tübingen)

Fibroblasten-Fibrozyten-Differenzierungs-Sequenz (Abb: Klinik für Radioonkologie, Universität Tübingen)

Diese Nebenwirkungen in der Mundschleimhaut beeinträchtigen auch den Fortgang der Strahlentherapie, wie Rodemann erklärt: "Zwar ist nicht jeder Mensch in gleicher Weise strahlensensitiv, aber es kommt immer wieder vor, dass die Strahlentherapie aufgrund der Nebenwirkungen ausgesetzt werden muss. Das hat zufolge, dass der Tumor wieder wächst und der Therapieerfolg insgesamt gemindert wird." Diese unerwünschte Verkettung will Rodemann durch regenerative Konzepte durchbrechen beziehungsweise verhindern. Er arbeitet mit seinem Team an Methoden, um die Wechselwirkung von Fibrozyten und Keratinozyten wieder ins Gleichgewicht zu bringen und zu halten. Sein Fernziel ist, durch regenerative Methoden, etwa in Verbindung mit der Injektion adulter Stammzellen, Gewebeschäden zu beheben.

Wesentlich für diese Arbeiten ist das genaue Verständnis des Netzwerks an molekularen Zusammenhängen, an denen Fibrozyten und auch Keratinozyten beteiligt sind. Ein wichtiger Aspekt ist die Untersuchung der Signalwege, die das Fibroblasten/Funktionsfibrozyten-System beeinflussen. Ein Schlüssel-Molekül ist dabei das Zytokin TGF alpha-1. Dieses Protein steuert die Signaltransduktion, die letztendlich zur Fibrose führt. Die dahinter stehenden molekularen und zellulären Mechanismen werden zurzeit von den Tübinger Strahlenbiologen aufgeklärt.

Fibrozyten-Know-how bringt die Entwicklung von Hautersatz voran

Rekonstruktion eines Hautäquivalents in einem 3D-Träger (Abb: Klinik für Radioonkologie, Universität Tübingen)

Rekonstruktion eines Hautäquivalents in einem 3D-Träger (Abb: Klinik für Radioonkologie, Universität Tübingen)

Die Forschungsergebnisse der Strahlenbiologen fließen unter anderem in die Entwicklung von autologem Hautersatz, mit dem zum Beispiel chronische Wunden geheilt werden sollen. "Um in vitroi aus einer Keratinozyten-Kultur einen authentischen Hautersatz züchten zu können, müssen Fibroblasten und Funktionsfibrozyten in ihrem natürlichen 2:1-Verhältnis eingesetzt werden", so Rodemann. Gemeinsam mit Prof. Dr. Oliver Rennekampff von der Tübinger BG-Unfallklinik entwickelt er einen autologen, zweilagigen Hautersatz, der sich im jetzigen Stadium bereits durch eine gut strukturierte Oberhaut (Epidermis) und ein dermales Äquivalent auszeichnet. "Wir erreichen inzwischen zehn bis 20 Prozent dessen, was sich in der Natur abspielt", beschreibt Rodemann den Stand der Forschung. Bedenkt man, wie jung das Gebiet der Regenerationsmedizin insgesamt noch ist, stellt dies bereits einen beachtlichen Fortschritt dar.

leh - 1.10.2006
© BIOPRO Baden-Württemberg GmbH, Erstveröffentlichung unter www.bio-pro.de<, dem Biotech/Life Sciences Portal des Landes Baden-Württemberg. Alle Rechte vorbehalten.

Weitere Informationen:

Universitätsklinikum Tübingen
Klinik für Radioonkologie

Prof. Dr. H. Peter Rodemann
Sektion für Strahlenbiologie und Molekulare Umweltforschung
Röntgenweg 11
72076 Tübingen

Telefon: 07071 298 5962
Fax: 07071 29-5900
hans-peter [dot] rodemann [at] uni-tuebingen [dot] de