Tissue-Engineering Nerven heilen mit Spinnenfäden


Wer sich vor Spinnen ekelt, sollte diesen Artikel lieber nicht lesen. Denn Forscher wollen künftig Spinnenfäden in der Medizin zum Einsatz bringen - sie sollen helfen, beschädigte Nervenfasern zu reparieren.
Von Inga Niermann

Normalerweise webt die "Goldene Radnetzspinne" ihre riesigen Netze in tropischen Gefilden. Zwei Dutzend Exemplare der handtellergroßen Art werden seit 2004 im Labor für Experimentelle Plastische Chirurgie und Regenerationsbiologie an der Medizinischen Hochschule Hannover gehalten. "Die Spinnenseide, die sie normalerweise für ihre Netze produzieren, soll künftig eingesetzt werden, um geschädigte Nerven im Körper nach Unfällen oder Tumoroperationen aufzubauen", sagt die Forschungsleiterin Christina Allmeling.

Einmal pro Woche entnehmen zwei Wissenschaftlerinnen im Labor jedem Tier etwa 150 Meter Spinnenseide, um ihre Eigenschaften im Tissue-Engineering-Verfahren zur Regeneration von Nerven zu testen. Bei dieser Gewebezüchtung werden biologische Substanzen an beschädigte Stellen im Körper gebracht, um dort den Zellaufbau zu ermöglichen. Sobald das gewünschte Gewebe entwickelt ist, werden die Biosubstanzen vom Körper abgebaut.

Probleme mit körpereigenem und künstlichem Gewebe

Haut- oder Knorpelschäden können Ärzte inzwischen gut ersetzen, Nerven in Armen, Beinen, Händen, Füßen oder im Gesicht sind aber nach wie vor schwer zu rekonstruieren. Als Ersatz benutzen Ärzte körpereigene Nerven, die sie meist aus Fußsohlen der Patienten holen. Sie reichen aber oft nicht aus, um Körperfunktionen wieder vollständig herzustellen. "Verläuft die Heilung nicht optimal, bildet sich verwachsenes Gewebe, das die elektrischen Nervenimpulse nicht richtig durchleitet", sagt die Biologin Kerstin Reimers-Fadhlaoui.

Im schlimmsten Fall kann das zur Unbeweglichkeit der betroffenen Gliedmaße und zu Phantomschmerzen führen. Das passiert auch beim Einsatz von künstlichem Nahtmaterial, das Operateure als Schiene für neue Axone - die langen Fortsätze einer Nervenfaser - nutzen: Nichtbiologische Substanzen erzeugen im Körper oft ein saures Milieu, das Nervenzellen nicht zum Wachstum anregt, sondern abstößt. Dadurch entstehen Löcher, die die elektronischen Nervenimpulse unterbrechen.

Spinnenfäden regen Nerven zum Nachwachsen an

Dass die Fäden der Seidenspinne als Matrix für nachwachsende Nervenzellen besser geeignet sind als synthetisches Nahtmaterial, habe die Spinnenseide bereits im Tierversuch bewiesen, so die Forscherinnen. "Als Schiene für neue Axone sind die Spinnenfäden ideal: Sie bestehen aus Eiweißen, die Nervenzellen zum Nachwachsen anregen", sagt Allmeling.

Bis zu 200 Spinnenfäden legen die Forscherinnen über die Länge der defekten Stelle nebeneinander und umhüllen sie dann beispielsweise mit tierischen Kollagenen oder mit einer körpereigenen Vene, die anschließend vernäht wird. "Die Spinnenseide gelangt also nicht direkt in den Körper", sagt sie.

Schon im Mittelalter in Thailand zur Wundheilung genutzt

Die Spinnenseide durchläuft jetzt die klinischen Testphasen und soll in Zukunft als alternative Therapiemöglichkeit bei größeren Nervendefekten von mehreren Zentimetern dienen. Für ihre Forschungen mit der Spinnenseide, deren Einsatz bei Nervenschäden inzwischen patentiert ist, wurden die beiden Wissenschaftlerinnen vor kurzem mit dem Innovationspreis der Deutschen Hochschulmedizin ausgezeichnet.

Die Idee mit den Spinnenfäden hatte Allmeling bereits vor vielen Jahren. "Ich habe in der Medizinischen Hochschule oft Kinder gesehen, denen aufgrund eines Geburtsschadens der Plexus in der Schulter fehlte, so dass die Arme schlaff am Körper herunter hingen. Das hat mich ziemlich beschäftigt."

Auf der Suche nach einer geeigneten Biosubstanz vertiefte sie sich auch in historische Medizinberichte und fand heraus, dass bereits im mittelalterlichen Thailand Spinnenseide zur Wundheilung eingesetzt wurde. "Ich habe dann die Spinnenart Nephila ausgesucht, weil sie besonders große feste und viele Fäden hat, die gelblich und damit bei der Verarbeitung gut zu sehen sind."

Im Kühlschrank ruhig gestellt

Um an die begehrten Fäden zu gelangen, müssen sie und ihre Kollegin die ungiftigen, aber mit einem beeindruckenden Beißwerk ausgestatteten Spinnen zunächst ruhig stellen: Die Forscherinnen stellen die Spinnen in einen Kühlschrank, um sie in eine Kältestarre zu versetzen. Anschließend fixieren sie sie auf einem Schaumstoffstück mit Stecknadeln und heften die Spinnendrüse mit einem Faden an eine Spule. Die Spule dreht dann eine halbe Stunde lange die Fäden auf.

"Das könnten wir sogar zwei Mal pro Woche machen", sagt Allmeling. "Aber dann sind die Spinnen ziemlich erschöpft." Nephila-Männchen, die selbst keine Fäden haben, halten die Forscherinnen zu Paarungszwecken ebenfalls im Labor. Um den Nachwuchs der Hannoveraner Spinnen kümmern sich aber Schüler einer integrierten Gesamtschule in Peine: Sie bekommen von den Forscherinnen die Kokons und ziehen die Spinnen groß.


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