Wie unerwartet schnell entstehende „gealterte“ Zellen die Wundheilung vorantreiben
Was wäre, wenn ein Prozess, den wir mit dem Altern verbinden, dem Körper tatsächlich beim Heilen hilft? Eine von Mikołaj Ogrodnik geleitete Studie unter Erstautorschaft von Karla Valdivieso und Tomaž Rozmarič, veröffentlicht in Nature Cell Biology, zeigt, dass Zellen innerhalb von Minuten bis Stunden nach einer Verletzung einen seneszenten Zustand einleiten – und dass diese schnelle Reaktion nicht nur eine zentrale Rolle bei der Wundheilung spielt, sondern auch die bisherige Vorstellung infrage stellt, wie langsam Seneszenz entsteht.
Zelluläre Seneszenz wird häufig mit Alterung und chronischen Erkrankungen in Verbindung gebracht, und lange Zeit ging man davon aus, dass Zellen Tage bis Wochen benötigen, um seneszent zu werden. Die neue Studie stellt diese Annahme jedoch infrage. Das Forschungsteam zeigt, dass sich Seneszenz nach einer Hautverletzung stark beschleunigen kann und bereits innerhalb weniger Stunden auftritt. Bemerkenswert ist, dass diese schnelle Reaktion unabhängig von der Gen-Transkription erfolgt. Anstatt neue Gene zu aktivieren, greifen die Zellen auf bereits vorhandene Boten-RNA zurück, um rasch das Protein p21 zu produzieren, das anschließend die Seneszenz auslöst. Mit anderen Worten: Unsere Haut ist gewissermaßen auf mögliche Verletzungen vorbereitet, indem sie Moleküle bereithält, die eine schnelle Induktion von Seneszenz ermöglichen – Moleküle, die erst im Falle einer Verletzung genutzt werden.
Diese schnell entstehenden seneszenten Zellen sind keineswegs passiv. Sie setzen Signalmoleküle frei, steuern die Migration anderer Zellen zur Wundschließung und koordinieren aktiv die frühen Phasen der Wundheilung. Wird diese frühe Seneszenzreaktion gestört, verlangsamt sich die Heilung. In späteren Phasen hingegen zeigt Seneszenz keine positiven Effekte mehr, was auf ein enges Zeitfenster hinweist, in dem diese Zellen besonders wichtig sind. Nach abgeschlossener Heilung werden sie durch natürliche Prozesse der Haut – etwa die Abschilferung von Epithelzellen – wieder entfernt. „Da chronisch persistierende seneszente Zellen mit vielen altersbedingten Erkrankungen assoziiert sind, scheint ihre Entfernung nach erfüllter Funktion wichtig zu sein, um die Gewebegesundheit im Alter zu erhalten“, erklärt Mikołaj.
Die Studie ist das Ergebnis einer internationalen Zusammenarbeit zwischen LBI Trauma, dem Forschungszentrum in Kooperation mit der AUVA, und mehr als zehn Partnerinstitutionen, darunter die Mayo Clinic, die BOKU University, die Medical University of Vienna, die Université Côte d’Azur sowie die Chinese Academy of Sciences. Gemeinsam tragen die Ergebnisse dazu bei, unser Verständnis von Seneszenz nicht nur zu hinterfragen, sondern auch weiterzuentwickeln. Anstatt ausschließlich ein Merkmal des Alterns zu sein, erscheint Seneszenz hier als schnelle und streng regulierte Reaktion auf Gewebeschäden. Langfristig könnten diese Erkenntnisse dazu beitragen, Heilungsprozesse zu verbessern, indem sehr frühe zelluläre Mechanismen gezielt genutzt werden, die der Körper nach Verletzungen natürlicherweise einsetzt, und das Verständnis von Seneszenz in Krankheits- und Alterungsprozessen zu vertiefen.
Hier gehts zum Artikel: Transcription-independent induction of rapid-onset senescence is integral to healing