Blutgefäße aus dem Spinatblatt
Menschliches Gewebe im Labor zu züchten, kann Leben retten. Einem Forscherteam ist es mithilfe eines Spinatblatts gelungen, eine Schwierigkeit dabei zu überwinden: das Gewebe mit Blut zu versorgen.
- Marco Lehner
Um dem Mangel an Spenderorganen zu begegnen und Menschen mit beschädigtem Gewebe beispielsweise nach Herzinfarkten besser behandeln zu können, arbeiten Forscher daran, diese Differenz auszugleichen – mit menschlichem Gewebe aus dem Labor. Doch vor allem bei dickerem Gewebe wie dem Herzmuskel stoßen sie immer wieder auf das gleiche Problem: Sie schaffen es nicht, das Gewebe mit Blut zu versorgen.
Spinatblätter für den Bluttransport
Ein interdisziplinäres Team aus Wisconsin, Worcester und Arkansas hat dafür eine unkonventionelle Lösung gefunden. Sie haben Spinatblätter für den Bluttransport benutzt. Dafür wurden die Adern der Spinatblätter zuerst mit einer Reinigungslösung durchgespült, um die Zellen des Spinats herauszuwaschen, ohne die Gefäßstruktur des Blattes zu zerstören. Diese besteht zu größten Teilen aus Zellulose, die vom Körper gut angenommen wird.
(Bild: Worcester Polytechnic Institute)
Die Gefäße wurden mit einem roten Farbstoff, der kleine Kügelchen in der Größe roter Blutzellen enthält, durchspült. Das sollte sicherzustellen, dass die Gefäße groß genug sind, menschliches Blut zu transportieren. Auf dem Spinatblatt wurden aus Stammzellen gezüchtete Herzmuskelzellen angesiedelt. Die Muskelzellen kontrahierten über einen Zeitraum von 21 Tagen aus eigenem Antrieb.
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Die Forscher experimentierten außerdem mit Blättern von Petersilie, Erdnusswurzeln und Beifuß. Die Wahl der Forscher fiel auf Spinat, da er eine hohe Gefäßdichte besitzt. Diese Eigenschaft ist besonders in stark durchblutetem Gewebe wie dem Herzmuskel erforderlich. Laut den Forschern ist es auch möglich, andere Gefäßarten durch Pflanzenteile nachzubilden. Für Venen eigne sich beispielsweise der Stiel des Springkrautes.
Menschliches Gewebe künstlich hergestellt
Es gibt bereits Ansätze, die Gefäße durch 3D-Druck herzustellen, doch es stellt sich immer wieder heraus, dass selbst moderne Drucker zu große Toleranzen haben, um die feinen Kapillaren herzustellen – größere sind jedoch möglich. Mit der Spinatmethode haben die amerikanischen Forscher nun eine kostengünstige und, wie sie schreiben, "grüne Methode" gefunden. Mehrere Spinatblätter könnten dann Schichten eines neuen gesunden Herzmuskels bilden, um Herzinfarkt-Patienten zu behandeln.
Weitere Forschung wird laut den Wissenschaftlern noch zeigen müssen, wie genau die Pflanzengefäße mit menschlichen Gefäßstrukturen verbunden werden können und ob sie Immunreaktionen hervorrufen.
(jle)
