Wundheilung oder Regeneration - die Umwelt entscheidet?

Anonim

Ein in zwei Teile geschnittener Regenwurm kann überleben und regenerieren. Für Menschen ist der Verlust von Gliedmaßen ein ernstes Problem, das nur durch eine komplexe Operation behandelt werden kann. Unter Tieren gibt es jedoch zahlreiche Beispiele für Selbstheilungsmechanismen, insbesondere bei Wirbellosen. Wie diese Regenerationsmechanismen genetisch und biochemisch funktionieren, ist eine der spannendsten Forschungsfragen in der Entwicklungsbiologie und Medizin.

Ein internationales Biologen-Team konnte nun mit der Kammqualle Mnemiopsis leidyi zeigen, dass sich bei dieser Art von Quallen der Mechanismus der Regeneration in Abhängigkeit von den Umweltbedingungen verändern kann. Die Studie wurde in wissenschaftlichen Berichten veröffentlicht .

"Jellyfish sind perfekte Kandidaten für diese Art von Forschung, während sie eine Schlüsselposition auf der phylogenetischen Grundlage des Metazoenbaums innehaben", sagt Erstautorin Katharina Bading, ehemalige Master-Studentin am GEOMAR und jetzt Doktorandin an der NTNU in Norwegen.

Schwere Verletzungen der Kammquallen und ihrer Larven können durch mechanische Belastung in rauer See oder sogar durch Raubtiere verursacht werden. Je nach Jahreszeit und Wohnort kann die Verfügbarkeit von Nährstoffen variieren. "Ob und wie die Quallen auf diese Unterschiede reagieren, war unsere Frage", sagt Dr. Jamileh Javidpour vom GEOMAR, korrespondierender Autor der Studie.

Kamm-Quallenlarven, die in einer nährstoffreichen Umgebung leben, konnten ihren Körper vollständig wiederherstellen. Auch Larven, die mit weniger Nährstoffen zu kämpfen hatten, überlebten und konnten ihre Verletzungen heilen, konnten ihren Körper jedoch nicht vollständig regenerieren. "Offensichtlich können die Kammquallenlarven je nach äußeren Umständen zwei grundlegend unterschiedliche Regenerationsprozesse aktivieren", erklärt Dr. Javidpour. "Wenn die Umstände für eine vollständige Heilung nicht gut genug sind, kann es zumindest ihr eigenes Überleben mit einem einfacheren Prozess retten."

Für die Kieler Forscher ist die Entdeckung interessant, weil sie die Wege und den Erfolg invasiver Arten untersuchen. Mnemiopsis leidyi wurde höchstwahrscheinlich durch Ballastwasser von Schiffen aus Nordamerika in das Schwarze Meer und die Ostsee eingeführt. "Bei den Pumparbeiten werden die Quallen mechanisch stark beansprucht. Ein flexibler selbstregenerierender Prozess kann von Vorteil sein. Dieser Aspekt wurde jedoch bisher kaum berücksichtigt", betont Katharina Bading.

"Abgesehen davon ist die Entdeckung von grundlegender Bedeutung, wie selbstregenerierende Eigenschaften in der Natur funktionieren und ob wir letztendlich etwas daraus für die Humanmedizin lernen können", fügt Dr. Javidpour hinzu.

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