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Die Haut von Männern und Frauen unterscheidet sich stärker als gedacht
Die Zellen unserer Oberhaut werden ständig ersetzt. Wie sie sich teilen und ausreifen, hängt nach neuen Untersuchungen auch von Geschlechtshormonen ab. Bei weiblichen Mäusen arbeiten Tochterzellen derselben Hautstammzelle auffällig synchron, während bei männlichen Tieren die Ausreifung schneller abläuft. Die Unterschiede beschleunigten im Experiment auch die Wundheilung der Weibchen.
Brüssel (Belgien). Die Oberhaut schützt unseren Körper vor äußeren Einflüssen, obwohl ihre Zellen fortwährend nachwachsen und an der Oberfläche abgestoßen werden. Für diesen Ersatz sorgen Stammzellen in der untersten Zellschicht. Bisher war umstritten, ob sie direkt reife Hautzellen hervorbringen oder ob ihre Nachkommen zunächst ein Zwischenstadium durchlaufen.
Unklar war außerdem, ob die Erneuerung der Haut bei weiblichen und männlichen Tieren nach denselben Regeln abläuft. Unterschiede in der Wundheilung und in der Häufigkeit bestimmter Hauterkrankungen sind schon länger bekannt. Welche Rolle das Verhalten einzelner Hautstammzellen dabei spielt, ließ sich bisher aber kaum beobachten.
Forscher der University of Cambridge um Prof. Benjamin D. Simons haben nun gemeinsam mit Kollegen die Entwicklung einzelner Hautstammzellen im lebenden Gewebe verfolgt. Dafür markierte das Team Zellen der Ohrhaut von Mäusen mit Fluoreszenzsignalen und beobachtete ihre Teilungen und Nachkommen über fünf Monate. Zusätzlich werteten die Wissenschaftler Zelllinien und Genaktivität aus.
Die Langzeitaufnahmen stützen ein Modell mit zwei aufeinanderfolgenden, vermehrungsfähigen Zelltypen. Zunächst entstehen aus den Stammzellen sogenannte Übergangszellen, die sich noch wenige Male teilen können. Erst ihre Nachkommen entwickeln sich zu ausgereiften Hautzellen, verlassen die unterste Zellschicht und wandern weiter zur Oberfläche.
Damit wird verständlich, warum Zellen derselben Stammzellfamilie nicht immer gleich lange in der teilungsaktiven Hautschicht verbleiben. Die Untersuchung liefert zudem direkte zeitliche Daten zu einem Prozess, der zuvor überwiegend aus Momentaufnahmen und mathematischen Modellen erschlossen worden war.
Beim Vergleich der Geschlechter zeigte sich ein unerwartetes Muster. In der Haut weiblicher Mäuse teilten sich viele Schwesterzellen nicht nur zu ähnlichen Zeitpunkten, sondern schlugen auch ähnliche Entwicklungswege ein. Bei männlichen Tieren liefen diese Entscheidungen deutlich weniger synchron ab.
Bei weiblichen Mäusen waren mehr als 95 Prozent der Teilungen von Übergangszellen abschließende Reifungsteilungen, bei männlichen rund 70 Prozent. Auch das Ablösen aus der untersten Zellschicht war bei weiblichen Schwesterzellen stärker zeitlich gekoppelt. Dieser Unterschied prägte die Zellverbände über Monate hinweg.
„Wir waren überrascht, so deutliche Unterschiede bei der Erneuerung der Hautstammzellen zwischen weiblichen und männlichen Tieren zu entdecken“, erklärt Dr. Dan Engelman von der Université libre de Bruxelles (ULB).
Die zellulären Unterschiede wirkten sich auch nach einer Hautverletzung aus. In einem Versuch mit kleinen Wunden am Rücken schloss sich die verletzte Haut weiblicher Mäuse schneller als die der männlichen Tiere. Vor allem zu Beginn der Heilung wurden die teilungsaktiven Hautzellen bei den Weibchen rascher aktiviert.