Aktuelle Studie: Wundheilung tageszeitlich beeinflusst

Unsere Innere Uhr wirkt sich auf die Wundheilung aus

Wenn Menschen unter einer Verletzung der Haut leiden, könnte es für die Heilung einen Unterschied machen, zu welcher Tageszeit die Wunde entstanden ist. Britische Experten haben jetzt herausgefunden, dass sich die Produktion von Aktin und die Beweglichkeit der Fibroblasten im Laufe des Tages rhythmisch verändert. Durch die innere Uhr wird die biologische Aktivität beeinflusst. Mit anderen Worten, die Dauer eines Heilprozesses wird auch davon bestimmt, zu welcher Tageszeit die Wunde entstanden ist.

Die Wissenschaftler der University of Manchester und des Medical Research Council in Cambridge stellten bei ihrer Untersuchung fest, dass bei Hautwunden der Heilungsprozess durch die Zeit beeinflusst wird, zu der die Wunde entstanden ist. Die Mediziner veröffentlichten die Ergebnisse ihrer Studie in der Fachzeitschrift „Science Translational Medicine“.

Biologische Aktivität der Bindegewebszellen ändert sich im Laufe des Tages

Die Tageszeit bestimmt, wie schnell Verletzungen der Haut heilen. Je nach der Tageszeit kann eine Hautwunde bis zu zweimal schneller abheilen, beeinflusst durch die Produktion von Aktin und die Beweglichkeit von Fibroblasten. Fibroblasten sind sogenannte bewegliche Bindegewebszellen. Sie spielen eine wichtige Rolle, wenn es um die Heilung von Verletzungen der Haut geht. Allerdings verändert sich die biologische Aktivität der Bindegewebszellen im Laufe des Tages, sagen die Forscher.

Wird die Wundheilung in Zukunft deutlich verbessert?

Die Wissenschaftler entdeckten bei ihrer Untersuchung, dass Fibroblasten von Mäusen während der Wachphase der Tiere mehr Aktin produzieren, verglichen mit der Ruhephase. Aktin ist ein Protein, welches das Einwandern der Zellen in das verletzte Gewebe ermöglicht, erläutern die Experten. Außerdem beeinflusst es die Bildung fester Zellkontakte. Auf Basis der aktuellen Studienergebnisse könnte in Zukunft die Wundheilung von Patienten nach einer Operation erheblich verbessert werden.

Führte die Evolution zu einer verbesserten Wundheilung tagsüber?

Die innere Uhr in jeder einzelnen Hautzelle beeinflusst, wie effektiv die Zellen auf aufgetretene Verletzungen reagieren, erläutert Autor John O’Neill vom Medical Research Council in Cambridge. Die Evolution des Menschen könnte dazu geführt haben, dass vorhandene Verletzungen während der Zeit des Tages schneller heilen als nachts. Dies könnte damit zusammenhängen, dass die Gefahr von Verletzungen während des Tages größer ist, fügt der Experte hinzu.

Auswirkungen der Inneren Uhr

In allen Zellen im menschlichen Körper tickt eine innere Uhr. Solche Uhren werden durch spezielle Hirnzellen synchronisiert. Dies führt dazu, dass sich der Wach-Schlaf-Rhythmus an den natürlichen Tag-Nacht-Wechsel anpasst. Außerdem entwickelt aber auch jedes Organ des Körpers einen eigenen sogenannten circadianen Rhythmus seiner Funktion, erklären die Experten. Solche Tagesrhythmen werden durch spezielle Gene beeinflusst, deren Aktivität sich im Laufe des Tages verändert. Die Aktivität steigt und sinkt innerhalb der Zeit von 24 Stunden regelmäßig. Dies beeinflusst auch die Konzentrationen der von diesen Genen kodierten Proteine. Die entstehenden Schwankungen wirken sich außerdem auch auf andere Stoffwechselprodukte aus, fügen die Wissenschaftler hinzu.

Experten untersuchten 1608 Proteine

Die britischen Forscher untersuchten mit der Hilfe von Zellkulturen, welche Proteine in den Fibroblasten von Mäusen tagesrhythmisch produziert werden. Die Mediziner untersuchten insgesamt 1608 identifizierte Proteine. Bei 237 der untersuchten Proteine konnte eine sogenannte circadiane Rhythmik festgestellt werden. Mehrere dieser Proteine sind an der Bildung des Cytoskeletts beteiligt. Dieses besteht aus fadenförmigen Molekülverbänden, welche der Zelle ihre Festigkeit und ihre Beweglichkeit verleihen. Ein Hauptteil dieser Zellstruktur ist Aktin. Während der Wachphase von Mäusen (in der Nacht) produzierten die Fibroblasten mehr Aktin als am Tag. Dieser festgestellte Rhythmus blieb auch in der sogenannten Zellkultur erhalten. Deshalb kann er nicht durch andere Faktoren des lebenden Tieres gesteuert werden.

Phase der verstärkten Produktion von Aktin beschleunigt die Wundheilung

Veränderungen, welche während des Tagesverlaufs die Effizienz der Wundheilung beeinflussen könnten, wurden mit der Hilfe von drei unterschiedlichen Methoden durch die Experten analysiert. Sie untersuchten Kulturen mit lokal zerstörter Zellschicht. Außerdem wurden Kulturen von Hautgewebe untersucht, in welche zuvor Löcher gestanzt wurden, und schließlich gab es auch noch eine Untersuchung, welche an lebenden Mäusen mit einer vorhandenen Schnittverletzung durchgeführt wurde, erklären die Autoren. In allen Untersuchungen konnte das gleiche Ergebnis festgestellt werden, in der Phase der verstärkten Produktion von Aktin beschleunigte sich auch die Wundheilung.

Nachts entstandene Brandwunden brauchen länger zur Heilung

Den gefundenen Zusammenhang überprüften die Wissenschaftler, indem sie die medizinische Daten von insgesamt 118 Patienten mit einer Verbrennung analysierten. Dabei konnte festgestellt werden, dass nachts entstandene Brandwunden eine längere Zeit zur Heilung benötigen. Eine solche Heilung der Verbrennung benötigte durchschnittlich 60 Prozent mehr Zeit, als wenn diese Verbindung am Tag entstanden wäre, erläutern die Mediziner.

Weitere Forschung ist nötig

Wenn die Wunden nachts entstanden waren, dauerte eine 95-prozentige Heilung 28 Tage. Wenn die Wunden dagegen am Tag entstanden waren, dauerte die Heilung dagegen nur 17 Tage. Eine möglichst schnelle Heilung von Wunden ist klinisch relevant, weil eine schnellere Heilung das Risiko für eine Infektion und chronische Wundheilungsstörungen reduziert. Durch weitere Untersuchungen der Auswirkungen der inneren Uhr auf die Wundheilung könnten in Zukunft Wirkstoffe entwickelt werden, welche den Heilerfolg erheblich verbessern können. (as)