Grundsubstanz

Grundsubstanz, auch Ground substance genannt, ist der gelartige Bestandteil der extrazellulären Matrix des Bindegewebes. Sie füllt den Raum zwischen Zellen und Fasern und bildet das Medium, in dem Zellen Signale empfangen, wandern und sich differenzieren. Zusammen mit den Fasern bestimmt sie die mechanischen Eigenschaften des Gewebes und ermöglicht die Diffusion von Wasser, Nährstoffen und Abbauprodukten.

Zusammensetzung: Die Grundsubstanz besteht überwiegend aus Wasser; hinzu kommen Glykosaminogiane (GAGs) wie Hyaluronsäure, Chondroitin- und Dermatan-Sulfat sowie Heparansulfat, Proteoglykane und adhäsive Proteine wie Fibronectin und Laminin. Diese Moleküle bilden ein netzartiges, hydratisiertes Gel, das große Mengen Wasser bindet und die Diffusion von Molekülen erleichtert. Die genaue Zusammensetzung variiert stark je nach Gewebeart; so enthält Knorpel eine besonders hohe Konzentration an Proteoglykankomponenten, während Fettgewebe andere Schwerpunkte aufweist.

Funktion: Die Grundsubstanz dient der Schmierung, Dämpfung mechanischer Lasten und Diffusion von Nährstoffen; sie beeinflusst Zelladhäsion, Migration, Proliferation und Differenzierung über Interaktionen mit Integrinen und anderen Rezeptoren. Sie bildet zusammen mit den Fasern die strukturelle Grundlage des Gewebes und moduliert die Verteilung von Wachstumsfaktoren.

Bedeutung in Forschung und Medizin: Veränderungen der Grundsubstanz treten in Entzündungen, Fibrose, Ödemen und Alterungsprozessen auf und beeinflussen Gewebereparatur, Funktion und Pathologie. Das Verständnis der Grundsubstanz ist zentral in der Biologie des Bindegewebes und in der Gewebezüchtung.