Immunzellen in der Haut kauterisieren offene Wunden und bilden eine Art "Wundverband", der verhindert, dass sich schädliche Bakterien und Fremdmoleküle von der Verletzungsstelle ausbreiten, wie eine Studie an Mäusen ergab. Die Forschung zeigt , dass weiße Blutkörperchen, so genannte Neutrophile, klebrige, proteinreiche Ringe um Hautwunden bilden. Diese Ringe fangen Krankheitserreger ab und sorgen dafür, dass sie nicht in tieferes Gewebe eindringen können.

Experten wissen seit langem, dass Neutrophile einen chemischen Krieg führen, indem sie Giftstoffe freisetzen, um eindringende Mikroorganismen abzutöten. Aber eine neue Studie, die kürzlich in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, enthüllt eine zusätzliche Rolle für Neutrophile, die bisher unbekannt war, sagt Niki Moutsopoulos, ein klinischer Immunologe an den National Institutes of Health (NIH), der nicht an der Studie beteiligt war. Die Ergebnisse zeigen, dass Neutrophile bei der Wundheilung aktiv sind und nicht nur als Immunkrieger fungieren, fügt sie hinzu.

Die Studie wirft auch ein Licht auf eine bisher unbekannte Verteidigungstaktik, die das Immunsystem zum Schutz des Körpers einsetzt und die über das Abtöten von Bakterien hinausgeht. Zur Überraschung der Autoren verhindern die Neutrophilen einen Konflikt, bevor sie in einen biochemischen Krieg verwickelt werden. Sie bauen Strukturen auf, die ihre eigenen von fremden Erregern trennen, um diese in Schach zu halten, sagt Studienmitautor Andrés Hidalgo, Immunologe an der Yale Medical School.

Neutrophile sind dafür bekannt, eindringende Mikroben zu vergiften und sie zu verschlingen. Diese Strategien verursachen jedoch Kollateralschäden im Körper, da sie gelegentlich auch gesunde Zellen abtöten, sagt Hidalgo. Um herauszufinden, ob die Neutrophilen noch andere Tricks in petto haben, untersuchten die Forscher Proben von Haut, Lunge und Darm der Maus. Dies sind Organe, die mit der Außenwelt in Kontakt kommen und mit Schutzschichten ausgekleidet sind, um Krankheitserreger und Fremdstoffe abzuwehren. Hidalgo und Kollegen fanden heraus, dass Neutrophile in diesen Geweben einen hohen Prozentsatz an Kollagen und anderen Proteinen produzieren, die für die Bildung der extrazellulären Matrix wichtig sind, der Skelettstruktur, die die Zellen umgibt und ihnen ihre Struktur verleiht. Im Gegensatz dazu setzten die Neutrophilen im Blut kein Kollagen frei.

Um zu testen, ob diese Zellen eine Rolle bei der Aufrechterhaltung der Hautstruktur spielen, züchteten die Forscher Mäuse mit abnorm niedrigen Neutrophilenzahlen, eine Erkrankung, die als neutropenia bekannt ist. Das Forscherteam stellte fest, dass die Haut dieser Mäuse dünnere Kollagenfasern aufwies als die von Mäusen mit normalem Neutrophilenspiegel, und dass ihre Haut brüchiger und durchlässiger war. "Die Folge davon war, dass die Haut viel weniger als Barriere funktionierte, als sie sollte", sagt Hidalgo.

Die Forscher untersuchten dann die Rolle der kollagenproduzierenden Neutrophilen bei der Wundheilung. Sie stachen mit einer Nadel in die Haut der Mäuseohren und beobachteten neun Tage lang, wie sich die Wunden veränderten. Sie beobachteten die erste Welle von Neutrophilen, die in der Wunde ankamen, die Reste des beschädigten Gewebes wegräumten und innerhalb von 24 Stunden starben.

Bereits am zweiten Tag nach der Verletzung erschien eine zweite Welle von Neutrophilen in der Wunde. Diese produzierten Kollagen und bildeten entfernbare Ringe in der extrazellulären Matrix um die Einstichstelle. Jeder Ring konnte einen Durchmesser von bis zu einem Millimeter haben. Das ist wie eine Art neutrophiles Pflaster, das keine Mikroben durchlässt, sagt Moutsopoulos.

Am dritten Tag schleusten die Forscher Staphylococcus aureust, ein potenziell gefährliches Bakterium, in die Wunden ein und beobachteten, wie es sich ausbreitete. Bei den Mäusen mit normalen Neutrophilenspiegeln und intakten Kollagenringen blieb das Bakterium in der Nähe der Wundoberfläche und drang nicht in das darunter liegende Gewebe ein. Bei Mäusen mit Neutropenie hingegen breitete sich das Bakterium tiefer aus und bildete neue Kolonien.

Die Ergebnisse eröffnen weitere Möglichkeiten zum Verständnis der Gesundheitszustände, die durch Neutropenie entstehen. Menschen mit Neutropenie leiden unter wiederkehrenden Wunden im Mund, Geschwüren und einer verzögerten Wundheilung, die Forscher bisher auf Probleme bei der Immunregulierung durch Neutrophile zurückgeführt haben, sagt Moutsopoulos. Die jüngste Arbeit zeigt jedoch, dass es neben der Entzündungsregulation noch einen anderen Weg gibt, wie ein unzureichender Neutrophilenspiegel zu einer unzureichenden Wundheilung beitragen kann.