Ärzte Zeitung online, 29.12.2011

Spinnen für die Wundheilung

Forscher der RWTH Aachen entwickeln ein Pflaster aus Spinnenseide. Ausreichend Seide auf natürliche Weise zu bekommen, ist dabei mühsam. Ein Grund: der Kannibalismus der meisten Spinnenarten.

Spinnen für die Wundheilung

Die Spinne ist Mittelpunkt eines Forschungsprojekts des DWI an der RWTH Aachen zur Förderung der Wundheilung.

© Peter Winandy

AACHEN (eb). Die Spinne spinnt viel und äußerst robust. Im Verhältnis zum Durchmesser ihrer Fäden ist ein Spinnennetz fünf Mal stärker als Stahl.

"Ein Faden mit zwei Zentimetern Durchmesser könnte ein komplettes Flugzeug ziehen", beschreibt Diplom-Biochemiker Artem Davidenko vom DWI an der RWTH Aachen die Belastbarkeit.

Davidenko arbeitet seit drei Jahren an einem Projekt zur effektiven Nutzung der Spinnenseide, wie die RWTH Aachen mitteilt.

Neben der Mechanik des Materials interessieren ihn und die Projektleiter vor allem die Fähigkeit des Materials, die Wundheilung zu fördern.

Schon die Römer legten Seide auf die Wunde

Schon die Römer legten Seide auf eine Wunde; damit konnte die Heildauer auf wenige Tage verkürzt werden.

Spinnenseide besteht aus Proteinen. Eine besondere Klasse von Proteinen sind Strukturproteine, die dank ihrer langgestreckten Form beim Aufbau von Zellen und Geweben helfen.

"Sie sind zum Beispiel die Keratinfibrillen in Haaren, das Aktin in Muskeln oder das Kollagen in Hautzellen", wird Davidenko zitiert.

Kannibalismus erschwert biotechnische Produktion

"Es gibt weltweit an die 40.000 Spinnenarten, aber es ist mühsam, eine kommerzielle Seidenproduktion auf natürliche Weise zu betreiben", erläutert der Wissenschaftler.

Das liege vor allem am Kannibalismus der meisten Spinnenarten, so Davidenko, denn: "das Weibchen frisst das Männchen nach der Begattung manchmal auf".

Aus diesem Grund müssen die Strukturproteine der Spinnenseide künstlich hergestellt werden.

An der RWTH konzentriert man sich auf einen Bestandteil der Seide. Die Spinne ist in der Lage, sieben Seidenarten für unterschiedliche Anwendungsbereiche zu produzieren: vom Kokon außen bis hin zum Klebstoff innen.

"Gerade die Proteine, die sich am Ende des Netzes befinden, sind besonders interessant für unser Projekt", sagt Davidenko.

Das Traggerüst ist nicht klebrig, wesentlich fester als der Innenteil und zeichnet sich durch eine hohe Stabilität und Elastizität aus. Es kann sich gut dehnen, ohne dabei zu reißen.

Protein wird von Bakterien synthetisiert

Spinnenseidenproteine lassen sich enzymatisch abbauen. Dies sei eine ideale Voraussetzung, um solche Proteine als Wundabdeckung zu verwenden, berichtet die RWTH.

Für die biotechnische Produktion der Spinnenseide müssten die Gene zunächst modifiziert und die Proteine vereinheitlicht werden.

Die angepassten Gene werden dann in Wirtsbakterien eingesetzt. Daraufhin synthetisiert das Bakterium das Protein.

"Die besondere Herausforderung besteht darin, die Bakterien nicht zur überfordern, denn ihre Kapazität beschränkt sich auf etwa 5000 DNA-Basen, die das genetische Material für die Proteinsynthese darstellen. Wird diese Grenze überschritten, könnte es unter Umständen zu Fehlern kommen", wird Davidenko zitiert.

Einsetzbar ist das Protein dann, wenn es in der Wunde "zerfällt". Hierbei helfen die körpereigenen Enzyme.

Untersuchungen zur Löslichkeit, Abbaubarkeit und Freisetzung der Spinnenseidenproteine zeigten vielversprechende Ergebnisse: Die natürliche Wundflüssigkeit kann die erzeugten Proteine zerlegen und die Wundheilung wird gefördert.

Die Wissenschaftler des DWI entwickelten nun ein Pflaster, an dessen Hautauflage die Spinnenseidenproteine angebracht werden sollen, so die RWTH Aachen.

[30.12.2011, 09:37:25]
Wolfgang Ebinger 
Welch ein großartiger Zufall!?!
Man muss doch staunen, welch eine, im wahrsten Sinn des Wortes, unnachahmliche Komplexität rein zufällig - so das allenthalben verkündete Postulat - entstanden ist.
Doch hat es fast den Anschein (welch eine Naivität!), als seien Spinnen irgendwie zielgerichtet durch den Einsatz von uns überlegener Intelligenz so geschaffen worden. Immerhin wird auch nach Jahren der intensivsten Nach-Forschung immer noch weltweit Stahl verbaut.
Es könnte aber natürlich auch alles nur Zufall gewesen sein... zum Beitrag »

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