Forscher machen Hauptschlagader durchsichtig

27. Dezember 2012, 11:57
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Grazer Forscher entwickelten eine Methode, die die Kollagenstrukturen in den Blutgefäßen sichtbar werden lässt

Kollagenfasern halten die Haut straff, tragen in den Knochen das Körpergewicht und sorgen dafür, dass der Blutdruck die Adern nicht zum Platzen bringt. Grazer Forscher entwickelten nun eine Methode, mit der man ihre Anordnung im menschlichen Körper systematisch untersuchen und abbilden könnte.

Sie machten Stücke der Hauptschlagader durchsichtig, nahmen Bilder davon mit dem Mikroskop auf und rekonstruierten daraus am Computer die Kollagenstrukturen. Die Erkenntnisse wurden in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Journal of the Royal Society Interface" veröffentlicht.

Chemikalien statt Wasser

Damit man mit einem Mikroskop in die undurchsichtige und ungefähr einen Millimeter dicke Wand der Hauptschlagader, konkret der Bauchaorta, hineinschauen kann, wurde das Wasser in dem Gewebe durch gewisse Chemikalien ersetzt, erklärte Studienleiter Gerhard Holzapfel von der Technischen Universität (TU) Graz. Diese Methode ist bereits seit etwa hundert Jahren bekannt und lässt die Wand der Aorta für das menschliche Auge durchsichtig werden.

Außerdem dehnten die Forscher die Aorta mit einer eigens hergestellten Apparatur in Längsrichtung und legten einen Innendruck an, der dem Blutdruck entspricht. So konnte die Situation im menschlichen Körper nachgestellt werden. Die Kollagenfasern richten sich laut Holzapfel ohne Last nämlich nicht natürlich aus, und man könne nur wenig über ihre Anordnung erfahren.

Verständnis für Funktion

Eine eigens entwickelte Software erstellt aus den Bildern, die das Mikroskop liefert, eine dreidimensionale Rekonstruktion der Kollagenstrukturen. Verschiedene Merkmale, wie der Winkel zwischen den Fasern und ihre Dichte, können nun für Modelle verwendet werden, um am Computer unterschiedliche Lasten und Randbedingungen nachzubilden.

Anhand der Methode kann man in Zukunft die Funktion der Aorta besser verstehen lernen, denn einerseits kenne man ihre genaue Struktur noch nicht, so die Forscher, andererseits wolle man solche Blutgefäße in einem sogenannten Bioreaktor züchten, um sie bei Bedarf Menschen für Therapiezwecke einzusetzen. Doch um sie nachzubauen, muss man wissen, wie das natürliche Material aussieht.

Die Methode soll auch auf Knorpel und alle anderen Körperstrukturen anwendbar sein, die ein Kollagenfasergeflecht besitzen. Damit könnte es gelingen, "einen gläsernen Menschen bezüglich der Kollagenstrukturen zu entwickeln", so Holzapfel. (APA, red, 27.12.2012)

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