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Hinweise auf Gewebewachstum und „Unsterblichkeit“ bei Seegurken entdeckt
Gewebe ohne Körper: Abgetrennte Stücke einer Seegurke sollten eigentlich im Meerwasser zerfallen. Doch bei der Art Psolus fabricii blieben solche Fragmente mehr als drei Jahre lebensfähig, verschlossen Wunden und ordneten ihre Zellen neu. Die Entdeckung könnte neue Modelle für die Regenerationsforschung eröffnen, belegt aber keine tatsächliche Unsterblichkeit.
East Boothbay (U.S.A.). Seegurken können verlorene Körperteile nachbilden und verletztes Gewebe reparieren. Doch für abgetrennte Stücke galt bislang etwas anderes: Ohne Verbindung zum übrigen Organismus fehlt ihnen die Versorgung, weshalb sie normalerweise zerfallen. Selbst im Labor lässt sich komplexes Gewebe meist nur unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen über längere Zeit erhalten.
Umso erstaunlicher ist eine Beobachtung an der nordatlantischen Seegurkenart Psolus fabricii. Teile ihrer Röhrenfüße, Tentakel und Körperwand können offenbar eigenständig weiterleben, obwohl sie keinen Mund und kein vollständiges Verdauungssystem besitzen. Dabei bleiben nicht nur einzelne Zellen aktiv. Das abgetrennte Gewebe heilt und verändert sogar seinen Aufbau.
Forscher der Memorial University of Newfoundland (MUN) um Sara Jobson haben das ungewöhnliche Verhalten nun systematisch untersucht. Dazu entnahmen sie Gewebestücke von drei Seegurken und hielten sie in Becken mit ständig zufließendem, nicht sterilisiertem Meerwasser. Bei einem Teil der Proben verfolgten sie über Jahre hinweg, wie sich Form und Funktion entwickelten.
An zunächst 51 einzeln beobachteten Röhrenfußstücken dokumentierte das Team die frühen Veränderungen. Schon innerhalb von sechs Tagen hatten alle diese Fragmente ihre Schnittwunden geschlossen. Zunächst schrumpfte ihr Durchmesser um etwa 23 Prozent, danach bildeten sie neues Gewebe und erreichten wieder ihre ursprüngliche Größe.
Nach 180 Tagen waren die Röhrenfußstücke im Mittel sogar rund 21 Prozent dicker als unmittelbar nach der Abtrennung. Ein Jahr nach Versuchsbeginn lag ihr Durchmesser noch etwa zwölf Prozent über dem Ausgangswert. Bei länger beobachteten Proben ließ sich biologische Aktivität auch nach mehr als drei Jahren nachweisen.
„Wir beobachten etwas, das in einer solchen Umgebung bisher noch nicht dokumentiert wurde“, erklärt Sara Jobson.
Mikroskopische Untersuchungen zeigten, dass sich Zellen weiterhin teilten und andere kontrolliert abstarben. Gleichzeitig wandelte sich das Gewebe um: Bindegewebe nahm zu, während Muskelanteile zurückgingen. Außerdem fanden die Forscher aktive Immunzellen. Abgetrennte Tentakel konnten auf Berührungen reagieren, was auch auf erhaltene Nervenfunktionen hindeutet.
Doch wovon leben Gewebefragmente ohne Mund? Eine mögliche Antwort lieferten Versuche mit markierten Aminosäuren, also Bausteinen von Eiweißen. Die Stücke nahmen diese gelösten Substanzen direkt aus dem Meerwasser auf. Nach sechs Tagen ließ sich die Aufnahme eindeutig gegenüber unbehandelten Kontrollproben nachweisen.
Damit könnten die Zellen einen Teil ihres Energie- und Materialbedarfs decken, ohne durch ein Verdauungssystem versorgt zu werden. Bemerkenswert ist auch die Umgebung: Natürliches Meerwasser enthält zahlreiche Mikroorganismen, die freiliegendes Gewebe normalerweise angreifen oder zersetzen können.