Gewebematrizes

Gewebematrizes, auch als extrazelluläre Matrix (ECM) bezeichnet, sind hochorganisierte Netzwerke aus Proteinen und Polysacchariden, die von Zellen produziert werden und dem Gewebe Struktur sowie biochemische Unterstützung bieten. Zu den Hauptkomponenten gehören Kollagen, Elastin, Proteoglykane und glykoproteine wie Laminin und Fibronectin. Diese Moleküle bilden eine dreidimensionale Mikroumgebung, in der Zellen haften, sich differenzieren und miteinander kommunizieren.

Die Gewebematrix erfüllt mehrere Aufgaben: Sie dient als mechanische Stütze, vermittelt Zelladhäsion über Integrine, reguliert Migration, Proliferation und Differenzierung und fungiert als Reservoir für Wachstumsfaktoren. Sie trägt außerdem zur Gewebehomöostase und Remodellierung bei, indem sie Signale und Bausteine für Reparaturprozesse bereitstellt.

In der Biomedizin spielt die Gewebematrix eine zentrale Rolle in der Gewebezüchtung und Regeneration. Natürliche ECM kann durch Decellularisierung von Spendergeweben gewonnen und als biologischer Scaffold verwendet werden, der Zellen aus dem Empfängergewebe unterstützt. Alternativ werden synthetische oder halbsynthetische Hydrogels entwickelt, die ECM-Komponenten nachahmen und Zellverhalten gezielt steuern. Die Eigenschaften der Matrix, wie Porosität, Steifigkeit und Abbaurate, beeinflussen die Geweberegeneration maßgeblich.

Anwendungen reichen von regenerativer Medizin und Wundheilung bis zu Modellsystemen für Arzneimitteltests und Organmodellierung. Herausforderungen umfassen Immunreaktionen bei nativer ECM, Chargenvariabilität, Stabilität, Sterilisation sowie Rekolonalisierung von Zellen und Standardisierung. Weitere Informationen finden sich in Artikeln zur extrazellulären Matrix, Biomaterialien und Gewebezüchtung.