Gewebeumgebung

Gewebeumgebung, oft als Gewebe-Mikroumgebung bezeichnet, beschreibt das lokale Umfeld, in dem Zellen eines Gewebes interagieren. Sie umfasst die extrazelluläre Matrix, benachbarte Zellen, Blutgefäße, Immunzellen und Bindegewebe sowie lösliche Signale wie Wachstumsfaktoren und Zytokine. Die Gewebeumgebung beeinflusst Zellverhalten, Entwicklung, Gewebereparatur und Homöostase und variiert je nach Organ, Entwicklungsphase und Krankheitszustand.

Kernbestandteile sind die extrazelluläre Matrix (ECM) aus Kollagen, Laminin und Fibronektin; Interstitium und Flüssigkeitsräume; Gefäßnetzwerk; sowie verschiedene Zelltypen wie Fibroblasten, Perizyten, Endothelzellen, Immunzellen, Adipozyten und Stammzellen. Die Zellen kommunizieren über Zellkontaktrezeptoren (z. B. Integrine), Parakrin- und Endokrin-Signale sowie mechanische Reize wie Gewebesteifheit.

Die Gewebeumgebung steuert Prozesse wie Zelldifferenzierung, Migration, Proliferation und Apoptose. Sie dient als Nische für Stamm- und Progenitorzellen und reguliert Regeneration und Wundheilung. Mechanische Eigenschaften der ECM, z. B. Steifheit, können die Genexpression beeinflussen und die Gewebeentwicklung modulieren.

In Gesundheit ist eine ausgewogene Gewebeumgebung wichtig für Homöostase. In Krankheit, insbesondere Krebs, wird sie oft als Tumor-Mikroumgebung bezeichnet und umfasst Stroma, Immunzellen, Gefäße und ECM-Veränderungen. Sie beeinflusst Tumorwachstum, Invasion, Immunantworten und Therapieresistenz. Ähnliche Prinzipien gelten für Fibrose, Entzündung und Alterung.

Forschung und Anwendungen nutzen dreidimensionale Kulturen, Organoide, Biomaterialien und fortgeschrittene Bildgebung, um die Gewebeumgebung zu simulieren und zu analysieren. Das Verständnis der Gewebeumgebung zielt darauf ab, Gewebeheilung zu verbessern, Therapien gezielter zu gestalten und krankheitsbezogene Veränderungen besser zu verstehen.