Unter Mikroskop

Forscher machen Hauptschlagader durchsichtig

(Bild: dapd (Symbolbild))

Kollagenfasern halten die Haut straff, tragen in den Knochen das Körpergewicht und sorgen dafür, dass der Blutdruck die Adern nicht zum Platzen bringt. Grazer Forscher haben nun eine Methode entwickelt, mit der man die Anordnung von Kollagenfasern im menschlichen Körper systematisch untersuchen und abbilden könnte. Sie haben Stücke der Hauptschlagader durchsichtig gemacht, Bilder davon mit dem Mikroskop aufgenommen und daraus am Computer die Kollagenstrukturen rekonstruiert.

Damit man mit einem Mikroskop in die undurchsichtige und ungefähr einen Millimeter dicke Wand der Hauptschlagader, genauer gesagt der Bauchaorta, hineinschauen könne, habe man das Wasser in dem Gewebe durch gewisse Chemikalien ersetzt, erklärte Studienleiter Gerhard Holzapfel von der Technischen Universität (TU) Graz. Diese Methode, die die Wand der Aorta auch für das menschliche Auge durchsichtig macht, sei schon seit etwa hundert Jahren bekannt.

Außerdem dehnten die Forscher die Aorta mit einer eigens hergestellten Apparatur in Längsrichtung und legten einen Innendruck an, der dem Blutdruck entspricht. So habe man die Situation im menschlichen Körper nachgestellt, erklärte Holzapfel. Die Kollagenfasern richten sich ohne Last nämlich nicht natürlich aus, so könne man nur wenig über ihre Anordnung erfahren.

Eigene Software zeigt Kollagen in 3D
Eine eigens entwickelte Software habe aus den Bildern, die das Mikroskop lieferte, schließlich eine dreidimensionale Rekonstruktion der Kollagenstrukturen erstellt, so die Forscher. Verschiedene Merkmale wie den Winkel zwischen den Fasern und ihre Dichte könne man nun für Modelle verwenden, um am Computer unterschiedliche Lasten und Randbedingungen nachzubilden.

So würde man die Funktion der Aorta besser verstehen lernen. Denn einerseits kenne man ihre genaue Struktur noch gar nicht, andererseits wolle man solche Blutgefäße in einem sogenannten Bioreaktor züchten, um sie bei Bedarf Menschen für Therapiezwecke einzusetzen. Doch um sie nachzubauen, müsse man wissen, wie das natürliche Material aussieht.

"Gläsernen Menschen entwickeln"
Die Methode sei auch auf Knorpel und alle anderen Körperstrukturen anwendbar, die ein Kollagenfasergeflecht besitzen. Damit könnte es gelingen, "einen gläsernen Menschen bezüglich der Kollagenstrukturen zu entwickeln", so Holzapfel. Die Arbeit wurde in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Journal of the Royal Society Interface" veröffentlicht.