Wie wir Menschen, kommunizieren auch unsere Zellen miteinander. Allerdings auf ihre ganz eigene Art: Sie teilen sich etwa mit, wann und wohin sie sich bewegen sollen. Das Forschungsteam des Institute of Science and Technology Austria (ISTA ) in Klosterneuburg (Bezirk Tulln) und der National University of Singapore haben jetzt gemeinsam untersucht, welche Mechanismen der Zellkommunikation zugrunde liegen.
Ähnlich wie in einem Gedränge einer Menschenmenge reagieren Zellen darauf, wenn eine andere Zelle eine andere berührt. Sie folgen in die gleiche Richtung oder schieben sich in die entgegengesetzte Richtung, wodurch sich Informationen in Wellen ausbreiten. Zellen nehmen dabei nicht nur mechanische Kräfte wahr, sondern auch ihre chemische Umgebung, so der Forscher Edouard Hannezo vom ISTA.
Ausweitung auf 3D-Gewebe möglich
„Die Ausmaße der einzelnen Kommunikationsarten und die Art und Weise, wie solche mechanisch-chemischen Wechselwirkungen in lebenden Geweben funktionieren, war bisher jedoch schwer zu erfassen“, so Hannezo. Diese neue Theorie über die Bewegung von Zellen haben die Wissenschaftler in einem Computermodell überprüft und bestätigt. Dabei wurden auch Zellbeweglichkeit und Materialeigenschaften des Gewebes berücksichtigt.
Für den experimentellen Nachweis auf echte biologische Systeme nutzten die Forscher eine Fläche, die mit Nierenzellen von Säugetieren bedeckt war. Eine Ausweitung auf 3D-Gewebe, wie in lebenden Organismen, sei ein potenzieller nächster Forschungsansatz. „Richtig interessant wird sein, inwieweit sich unser Modell bei der Wundheilung in Zellen innerhalb von lebenden Organismen bewährt“, so Hannezo. Es sei bereits begonnen worden, das Modell zu optimieren.