Gewebeumbauprozesse

Gewebeumbauprozesse bezeichnen die koordinierte Umgestaltung von Gewebe durch Veränderungen seiner Zusammensetzung, Architektur und mechanischen Eigenschaften. Sie resultieren aus der Balance zwischen Abbau und Neubildung von zellulärer Matrix, Zellumlagerungen und Anpassungen an Belastung, Entwicklung, Reparatur oder chronische Erkrankungen.

Zentrale Mechanismen sind der Abbau und der Neusatz der extrazellulären Matrix (EZM) sowie die Aktivierung oder Hemmung von Zellen wie Fibroblasten, Myofibroblasten, Osteoklasten, Osteoblasten, Makrophagen und Endothelzellen. Die mechanische Belastung, Sauerstoffversorgung und Entzündungszustände steuern darüber hinaus die Prozesse. Matrixmetalloproteinasen (MMPs) und deren natürliche Hemmer (TIMPs) regeln den EZM-Abbau, während neue Kollagenfasern, Elastin und andere ECM-Komponenten synthetisiert werden.

Gewebeumbau tritt physiologisch in der Entwicklung, der Wundheilung und der Geweberegeneration auf und kann sich im Alter oder bei Erkrankungen wie Fibrose, Gefäßwandveränderungen oder Tumoreinsatz in pathologische Umbauprozesse verwandeln. Signale wie Transforming Growth Factor β (TGF-β), PDGF, VEGF, BMP und Wnt-Wege, zusammen mit mechanischen Reizen, koordinieren die Umbauprogramme und die Zellphenotypen.

Ein bekanntes Beispiel ist die Wundheilung, die die Phasen Entzündung, Proliferation und Umstrukturierung umfasst, sowie der Knochenumbau, bei dem Osteoklasten Knochen abbauen und Osteoblasten neuen Knochen bilden. Ziel des ordnungsgemäßen Gewebeumbaus ist die Wiederherstellung der Gewebeintegrität; fehlerhafter Umbau kann zu Gewebeschäden, Narbenbildung oder Funktionsverlust führen. Forschungsansätze nutzen Histologie, Bildgebung und Molekularbiologie, um MMPs, TIMPs, Kollagenumsatz und Umbau-Indikatoren zu untersuchen.