1.3.1 Extrazelluläre Matrix (EZM)
Auch Interzellularzubstanz
Die Extrazelluläre Matrix besteht aus einer unstrukturierten Ansammlung von Makromolekülen im Interzellularraum. Sie setzt sich aus den Strukturbestandteilen eines Gewebes zusammen, die sich außerhalb der Zellen befinden, und umgibt diesen Teil des Gewebes geflechtartig. Die EZM ist notwendig für die Verankerung der Zellen und die Formkontinuität des Gewebes.
Durch die in der Grundsubstanz der Extrazellulären Matrix befindlichen Proteine, die von Bindegewebszellen produziert werden, wird das Wachstum benachbarter Zellen beeinflusst.
Die Bestandteile der EZM lassen sich in zwei Hauptgruppen unterteilen:
a) Elastische Fasern: Diese bestehen aus formgebenden Kollagenen, welche in die Grundsubstanz eingebettet sind (Kollagene Fasern, retikuläre (Gitter-)Fasern, elastische Fasern).
b) Amorphe Grundsubstanz: Diese ist lose, ungeformt und besteht aus Proteoglykankomplexen (Proteoglykane), Glucosaminoglykanen und/oder Glykoproteinen.
– Glykoproteine: Dabei handelt es sich um Makromoleküle, die sich aus einem Protein und einer oder mehreren konvalent (zwischen zwei Atomen entstehende Atombindung) gebundenen Kohlenhydratgruppen zusammensetzen. Zusammen mit Wasser handelt es sich um die Hauptbestandteile der EZM.
– Proteoglykane: Diese stellen eine besondere Klasse der Glykoproteine dar, die über ein zentrales Kernprotein zahlreiche Glykosaminoglykanketten (lange Kohlenhydratketten) binden. Die physikalischen Eigenschaften der Grundsubstanz (Festigkeit, Elastizität, Viskosität) werden durch die Zusammensetzung der Glykosaminoglykanketten beeinflusst.
– Glykosaminoglykane: Hierbei handelt es sich um linear aufgebaute, saure Polysaccharide, welche ein wichtiger Bestandteil der EZM des Bindegewebes sind.
1.3.2 Bindegewebe
Das Bindegewebe ist ein Gewebetyp, der überall im Körper in verschiedenen Formen vorkommt, je nachdem welche Funktionen es übernimmt. Es besteht aus ortsständigen (fixen) und freien (mobilen) Bindegewebszellen. Ein weiterer Bestandteil des Bindegewebes ist die Extrazelluläre Matrix, die von den fixen (ortsständigen) Zellen produziert wird.
Man unterscheidet lockeres faseriges Bindegewebe, straffes faseriges Bindegewebe und retikuläres Bindegewebe. Zudem gibt es noch stützendes Bindewebe, aus dem Knorpel und Knochen bestehen.
a) Lockeres Bindegewebe: Beinhaltet viel Grundsubstanz, in welcher kollagene und elastische Fasern, Fibroblasten und freie Bindegewebszellen liegen. Das Fettgewebe ist eine Sonderform des lockeren Bindegewebes. Lockeres Bindegewebe kommt ubiquitär (überall) vor. Es dient als »Lückenfüller« zwischen Organen sowie als Verschiebeschicht und Wasserspeicher.
b) Straffes Bindegewebe: Durch eine hohe Dichte an Kollagenfasern weist es eine hohe mechanische Belastbarkeit auf. Typischerweise kommt es in Bändern, Gelenkkapseln, Herzklappen, Kapseln innerer Organe, Muskelfaszie usw. vor.
c) Retikuläres Bindegewebe: Dieses enthält sternförmige, fibroblastische Retikulumzellen. Diese bilden die Kollagen-III-reichen Retikulumfasern, welche im Stroma zahlreicher Organe vorkommen (wie Milz, Lymphknoten, Knochenmark).
Tab. 1.4: Bindegewebe
Bindegewebeart
1.3.3 Fibroblasten und Fibrozyten
Fibroblasten sind ortsständige spezifische Zellen des Bindegewebes, kommen aber auch als freie, bewegliche Zellen im Intersitium (Zwischenzellraum) vor.
Eine Schädigung des Gewebes stimuliert die Bildung von Fibroblasten (Fibroblastenproliferation), deren Hauptaufgabe die Produktion von Kollagenfasern ist, die zusammen mit den gleichfalls gebildeten Proteoglykanen zu einer erhöhten Festigkeit der Extrazellulärmatrix führen.
Fibrozyten sind die inaktive Form der Fibroblasten und stellen selbst keine Kollagenfasern her. Kommt es zu einer Traumatisierung des Gewebes, können sich Fibrozyten erneut in Fibroblasten umwandeln und Kollagenfasern herstellen.
Myofibroblasten sind eine Sonderform der Fibroblasten. Diese besitzen, neben ihrer Funktion bei der Synthese von EZM, Eigenschaften von glatten Muskelzellen. Im Rahmen der Wundheilung kommt es aufgrund ihrer kontraktilen (zusammenziehenden) Eigenschaften zur Wundkontraktion und somit zur Verkleinerung der Wundoberfläche.
1.3.4 Epithelgewebe
Epithelgewebe besteht aus geometrischen Epithelzellen, die dichte Zellverbände bilden und zudem immer einer Basalmembran aufliegen, bei der es sich um eine schmale Schicht aus verdichtetem Kollagen handelt und die wichtige Barrierefunktionen übernimmt sowie den Verband aus Epithelzellen stabilisiert. Da es die inneren bzw. äußeren Oberflächen des Körpers bildet, wird es auch als Grenzgewebe bezeichnet.
1.3.5 Endothel
Beim Endothel, einem einschichtigen Plattenepithel, handelt es sich um die Innenschicht (Intima) von Blut- und Lymphgefäßen, die aus Endothelzellen gebildet wird.
Endothel ist jedoch nicht nur die Auskleidung von Gefäßen, sondern übernimmt verschiedene regulatorische Aufgaben im Körper:
• Reguliert die Gefäßweit- bzw. -engstellung (Vasodilatation bzw. Vasokonstriktion), beeinflusst somit den Gefäßtonus.
• Reguliert als Barriere den Stoffaustausch zwischen Gewebe und Blut → Gefäßpermeabilität.
• Spielt eine wichtige Rolle bei Entzündungsvorgängen. Durch lokale Aktivierung des Endothels durch körpereigene oder mikrobielle Substanzen werden bestimmte Leukozyten wie z. B. neutrophile Granulozyten, Monozyten, Makrophagen und T-Lymphozyten ihrerseits aktiviert.
• Die Neoangiogenese, also die Bildung neuer Blutgefäße, erfolgt ebenfalls durch Endothelzellen, indem sie einen Wachstumsfaktor freisetzen (VEGF = vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor).
• Bei Gefäßverletzungen und Entzündungsprozessen werden Teile der Gerinnung durch Endothelzellen aktiviert.
1.4 Immunsystem
Das Immunsystem ist ein wichtiger Faktor bei den Mechanismen der Wundheilung – nicht nur bezogen auf die Erregerabwehr, sondern auch in der Steuerung der Heilungsvorgänge. Liegt eine Störung des Immunsystems vor, bringt das immer Störungen in den Wundheilungsprozessen mit sich.
Das Abwehrsystem des Körpers unterteilt sich in 4 Bereiche: unspezifische und spezifische Abwehr sowie zelluläre und humorale Abwehr, wobei in der Wundheilung vor allem die unspezifische, zelluläre Abwehr eine Rolle spielt.
Unspezifische Abwehr
Bei der unspezifischen Abwehr handelt es sich um die angeborene Abwehr, die antigenunabhängig ist. Sobald ein Erreger in den Körper eingedrungen ist, reagiert diese allgemein gegen körperfremdes Material. Die unspezifische Abwehr hat somit eine breite Wirkung.
Zum unspezifischen zellulären Immunsystem gehören:
• Neutrophile Granulozyten
• Eosinophile Granulozyten
• Basophile Granulozyten und Mastzellen
• Monozyten und Makrophagen
• Natürliche Killerzellen (NK-Zellen)
In der Wundheilung ist die unspezifische Abwehr ein wesentlicher Faktor für die Heilungsvorgänge.
Spezifische Abwehr
Die