ArchivDeutsches Ärzteblatt16/2016Alternative zu Tierversuchen: Simulation an Nabelschnurgewebe

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Alternative zu Tierversuchen: Simulation an Nabelschnurgewebe

Dtsch Arztebl 2016; 113(16): A-773

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Laboruntersuchung von Nabelschnurgewebe in einer Nabelschnurbank in Leipzig. Foto: dpa
Laboruntersuchung von Nabelschnurgewebe in einer Nabelschnurbank in Leipzig. Foto: dpa

Wissenschaftler am Universitätsklinikum Frankfurt/Main haben ein neuartiges Verfahren zur Untersuchung von bakteriellen Infektionen mittels menschlichen Gewebes erstmalig erfolgreich eingesetzt*. Die Methode könnte bei verschiedenen medizinischen Forschungsfragen Tierversuche ersetzen.

Das Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Dr. med. Volkhard Kempf, Direktor des Instituts für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene, hat herausgefunden, dass bestimmte bakterielle Infektionen an Nabelschnurgewebe simuliert werden können. Dabei lassen sich realistischere Ergebnisse als bei den bisher genutzten Zellkur- oder Tierversuchen erzielen. Nabelschnurgewebe eignet sich besonders gut für diese Simulation, da sich der menschliche Blutfluss damit imitieren und Infektionsbedingungen ex vivo nachstellen lassen.

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Die Forscher untersuchten, wie sich Bartonella henselae, ein von Katzen auf den Menschen übertragenes Bakterium, sowie der gefährliche Krankenhauskeim Acinetobacter baumannii an Blutgefäßzellen anheften. Dies stellt eine der zentralen Phasen der Infektion dar. Im nächsten Schritt wollen die Forscher das Modell dazu nutzen, die Reaktion der Blutgefäße auf eine bakterielle Infektion zu analysieren. „Dieses neue Testverfahren könnte die experimentelle Grundlage für neue antiinfektive Therapien legen und die medizinische Forschungspraxis wesentlich beeinflussen“, erläuterte Kempf.

Normalerweise wird das Gewebe der Nabelschnur nach der Geburt entsorgt. Mit der neuen Methode wurden die in den Nabelschnüren vorhandenen Blutgefäße stattdessen dazu genutzt, die krankmachenden Eigenschaften von Bartonella henselae und Acinetobacter baumannii zu analysieren. Dafür haben die Wissenschaftler die Nabelschnur in zwei Stücke von circa fünf Zentimetern Länge unterteilt. Die Venen des Gewebes verbanden sie mit einer Art Schlauchsystem, um einen Blutfluss zu erzeugen. Durch diese Venen leiteten sie dann Bakterien sowie genetisch modifizierte Erreger und untersuchten das Ausmaß der Anheftung an die Innenseite der Blutgefäße.

Der Vorteil des Verfahrens: Menschliche Nabelschnüre sind in großer Zahl verfügbar und lassen sich problemlos für die Forschung nutzen. In ihren Venen kann ein konstanter Blutfluss erzeugt werden, der den Bedingungen im menschlichen Körper entspricht. Es stellt damit eine ethisch gut vertretbare Forschungsmethode dar. EB

* Weidensdorfer M, Chae JI, Makobe C, Stahl J, Averhoff B, Müller V, et al.: Analysis of endothelial adherence of Bartonella henselae and Acinetobacter baumannii using a dynamic human ex vivo infection model. Infect Immun. 2015 Dec 28. pii: IAI.01502–15.

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