Die Wundheilung: Ein Beispiel für die Regenerationsfähigkeit von Gewebe

Im Erwachsenenalter besteht die Haut aus zwei Gewebeschichten: einer zu 90% aus Keratinozyten bestehenden Epidermisschicht und einer darunterliegenden dicken, kollagenreichen Bindegewebsschicht, der Dermis. Bei den meisten Hautverletzungen kommt es aufgrund geschädigter Blutgefäße zu Blutungen. Durch Bildung eines Fibringerinnsels wird das verletzte Gewebe vorübergehend geschützt. Es entsteht eine provisorische Wundmembran, durch die Zellen während des Wundheilungsprozesses wandern können. Das Gerinnsel besteht aus Blutplättchen, die in ein quervernetztes Geflecht von Fibrinfasern eingebettet sind. Die Fibrinfasern sind mit Hilfe von Thrombin aus Fibrinogen entstanden. Das Fibringerinnsel dient als Reservoir für Cytokine und Wachstumsfaktoren, die bei der Degranulation aktivierter Thrombozyten freigesetzt worden sind. Dieser Cocktail von Wachstumsfaktoren gibt den Startschuß für den Verschluß der Wunde: Zirkulierende Entzündungszellen werden zu der Wunde geleitet. Die Reepithelisierung, die Bindegewebskontraktion sowie die Angiogenese (Gefäßneubildung) werden in Gang gesetzt.

Entzündungszellen wandern ein Durch vielfältige chemotaktische Signale werden neutrophile Granulozyten und Monozyten in das Wundgebiet gelockt. Dazu sind nicht nur die Wachstumsfaktoren degranulierter Thrombozyten in der Lage, sondern auch Spaltprodukte bakterieller Proteine sowie Nebenprodukte der Proteolyse von Fibrin und anderen Matrixkomponenten. Neutrophile erreichen den Wundbereich innerhalb von Minuten. Sie sind die Quelle proinflammatorischer Cytokine, die ihrerseits lokale Fibroblasten und Keratinozyten aktivieren. Wenn die Wunde nicht stark infiziert ist, endet die Einwanderung von Neutrophilen nach einigen Tagen. Verbrauchte Neutrophile werden von Gewebe-Makrophagen phagozytiert. Die Makrophagen reichern sich weiterhin in der Wunde an und tragen entscheidend zur Wundheilung bei. Zu ihren wichtigsten Aufgaben zählt die Phagozytose von pathogenen Organismen und anderen Zell- und Matrixabbauprodukten. Einmal aktiviert, geben Makrophagen eine ganze Reihe von Wachstumsfaktoren und Cytokinen frei und verstärken so die Startsignale der degranulierten Thrombozyten und Neutrophilen.

Epithelisation: Keratinozyten schieben sich über die Wundoberfläche Am Ende des Wundheilungsprozesses steht die Epithelisation der Wunde. Ausgehend von der Basalschicht der Epidermis wandern Keratinozyten in das Wundgebiet und schieben sich vom Wundrand aus über die Wundoberfläche. Quelle der Keratinozyten sind epidermale Stammzellen, die sowohl in der basalen Keratinozytenschicht als auch in den Haarfollikeln lokalisiert sind. Während dieses Prozesses müssen die Keratinozyten an der Front die vor ihnen liegenden Fibrinbarrieren auflösen. Dazu muß Plasmin aktiviert werden, entweder durch den Gewebeplasminogenaktivator tPA (tissue-type plasminogen activator) oder uPA (urokinase-type plasminogen activator). Beide Aktivatoren werden verstärkt in den einwandernden Keratinozyten gebildet, ebenso verschiedene Metalloproteinasen. Sobald die Wunde durch eine Monoschicht von Keratinozyten bedeckt ist, endet deren Einwanderung; eine neue Epidermisschicht mit zugrundeliegender Basalschicht bildet sich.

Kontraktion des Bindegewebes erleichtert Epithelisation Die Epithelisierung der Wunde wird durch das darunterliegende kontraktile Bindegewebe erleichtert. Dieses zieht sich zusammen und bringt die Wundränder einander näher. Als eine frühe Antwort auf die Verletzung beginnen verbleibende Fibroblasten im Wundbereich zu proliferieren. Drei bis vier Tage später wandern sie in die provisorische Matrix des Wundverschlusses ein und bilden ihre eigene, kollagenreiche Matrix. Parallel dazu wird die Wunde mit neuen Blutgefäßen versorgt. Es entsteht das sogenannte Granulationsgewebe. Geht die Verletzung der Haut so tief, daß keine Reste von Haaren oder Schweißdrüsen übrigbleiben, werden bei Erwachsenen keine neuen Haare oder Schweißdrüsen gebildet. Während der Embryogenese werden von Bindegewebsfibroblasten entsprechende Signale abgegeben, die die darüberliegenden Epidermiszellen zur Differenzierung und damit zur Bildung von Haaren oder Schweißdrüsen anregen. Bindegewebsfibroblasten in der Haut von Erwachsenen sind dazu nicht mehr in der Lage.

Literatur Martin, P.: Wound healing - aiming for perfect skin regeneration. Science 276, 75 - 81 (1997). Dr. Doris Uhl, Stuttgart