Zeitschrift für Regenerative Medizin

Gewebereparatur und -regeneration

Die zellulären und molekularen Mechanismen, die der Gewebereparatur und dem Scheitern der Heilung zugrunde liegen, sind immer noch kaum verstanden und die aktuellen Therapien sind begrenzt. Eine schlechte Wundheilung nach Traumata, Operationen, akuten Erkrankungen oder chronischen Krankheitszuständen betrifft jedes Jahr Millionen von Menschen auf der ganzen Welt und ist die Folge schlecht regulierter Elemente der Reparaturreaktion von gesundem Gewebe, einschließlich Entzündung, Angiogenese, Matrixablagerung und Zellrekrutierung. Das Versagen eines oder mehrerer dieser zellulären Prozesse hängt im Allgemeinen mit einer zugrunde liegenden klinischen Erkrankung zusammen, wie z. B. Gefäßerkrankungen, Diabetes oder Alterung, die alle häufig mit Heilungsstörungen verbunden sind. Die Suche nach klinischen Strategien, die die natürlichen Reparaturmechanismen des Körpers verbessern könnten, muss auf einem gründlichen Verständnis der grundlegenden Biologie von Reparatur und Regeneration basieren.

Beim Tissue Engineering werden häufig Zellen und Gerüste eingesetzt, um beschädigtes oder erkranktes Gewebe zu ersetzen. Es entstand zum Teil als Mittel zur Abgabe von Biomolekülen wie Insulin oder neurotrophen Faktoren, da Zellen die wesentlichen Produzenten solcher therapeutischen Wirkstoffe sind. Daher ist die Zellabgabe ein wesentlicher Bestandteil des Tissue Engineering. Die kontrollierte Freisetzung von Biomolekülen ist auch ein wichtiges Instrument zur Ermöglichung der Zellabgabe, da die Biomoleküle die Zelltransplantation ermöglichen, die Entzündungsreaktion modulieren oder auf andere Weise das Verhalten der abgegebenen Zellen verbessern können. Wir beschreiben Fortschritte bei der Abgabe von Zellen und Biomolekülen zur Geweberegeneration, mit Schwerpunkt auf dem Zentralnervensystem (ZNS).

Eine der größten Herausforderungen auf dem Gebiet der regenerativen Medizin besteht darin, die Geweberegeneration im Körper zu optimieren, indem man seine natürliche Fähigkeit zur Narbenbildung zum Zeitpunkt einer Verletzung oder Krankheit therapeutisch manipuliert. Oft ist es das Gleichgewicht zwischen der Geweberegeneration, einem Prozess, der zu Beginn der Krankheit aktiviert wird, und der Narbenbildung, die als Folge des Krankheitsprozesses entsteht, die die Funktionsfähigkeit des Gewebes oder Organs bestimmt. Die Verwendung von Biomaterialien als Gerüste kann oft eine „Brücke“ für die Regeneration normaler Geweberänder über kleine Entfernungen darstellen. Größere Gewebedefektlücken erfordern typischerweise sowohl Gerüste als auch Zellen, damit eine normale Geweberegeneration ohne Narbenbildung stattfinden kann. Verschiedene Strategien können dabei helfen, die Narbenreaktion zu modulieren und möglicherweise die Geweberegeneration zu verbessern. Das Verständnis der mechanistischen Grundlagen multivariater Wechselwirkungen wie der Narbenmikroumgebung, des Immunsystems, der extrazellulären Matrix und entzündlicher Zytokine kann die Entwicklung von Tissue-Engineering- und Wundheilungsstrategien ermöglichen, die die Heilungsreaktion direkt auf eine für die Regeneration günstige Weise modulieren.