MECHANOBIOLOGIE 41
Wie sich unsere Zellen bewegen Der menschliche Organismus besteht aus 10 bis 100 Billionen Zellen. Diese Zellen sind aber keine starren Gebilde. Ihre Bewegungsfähigkeit untersucht die Mechanobiologie. Sie möchte sich Zelleigenschaften für die Therapie von Erkrankungen zunutze machen.
Foto: dronepicr (CC BY 2.0)
Von Sabine Fisch
eden Tag bilden sich in unserem Organismus Billionen neuer Zellen. Um das Gleichgewicht im Organismus aufrechtzuerhalten, sterben – bei aufrechter Gesundheit – täglich ebenso viele Zellen ab. Dies wird als Homöostase oder Gleichgewicht bezeichnet. Jedes Haar, jede Hautzelle, sämtliche Organe, unser Blut, die Nerven, Bänder, Knorpel, Sehnen und Knochen setzen sich aus einzelnen Zellen zusammen, die permanent einem Umbau unterliegen. In komplexen Organismen wie dem Menschen sind Zellen stark ausdifferenziert und übernehmen verschiedene Funktionen. Die Kommunikation in Form verschiedener Signalübertragungsarten zwischen den Zelltypen ist daher wichtige Voraussetzung für das Funktionieren des Organismus. Mecha no biologische Aspekte sind dabei bislang wenig beachtet worden. Die Lehre von der
Mechanobiologie untersucht die Bewegungsfähigkeit menschlicher Zellen auf mecha nische Impulse dort, wo Kräfte in bioche mische Signale umgesetzt werden. Denn Zellen sind keine starren Gebilde. Sie interagieren mit den Kräften, die ständig auf sie einwirken. Jede Kraft, die auf eine Zelle im Organismus einwirkt, wird in ein bestimmtes Signal umgewandelt. Ein Beispiel: „Das menschliche Blut fließt durch unsere Blutgefäße, die mit dem Endothel ausgekleidet sind“, erklärt Michael Bernhard Fischer, Professor für Gewebe und Organersatz an der Donau-Universität Krems. „Dabei entstehen Scherkräfte auf die Zellen.“ Normalerweise passiert dies unauffällig. Anders sieht die Sache aus, wenn ein Mensch etwa unter Bluthochdruck (Hypertonie) leidet. Dann fließt das Blut mit deutlich stärkerer Amplitude durch die Blutgefäße und kann die Endothelzellen aufgrund dieser
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