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News: Zellkulturen im Weltraum

Weltraumreisen machen selbst bei regelmäßigem Training schlapp. Astronauten verlieren nach einiger Zeit stets Muskel- und Knochengewebe. Auch die erste dreidimensionale Kultur von Knorpelzellen, die an Bord der Raumstation Mir wuchs, zeigte deutliche Folgen der Mikrogravitation: Die Zellen waren kleiner, rundlicher und mechanisch weniger belastbar.
Lisa E. Freed vom Massachusetts Institute of Technology und ihre Kollegen stellten ein Modellgewebe aus Knorpelzellen her, um die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf dessen Wachstum zu prüfen. Sie benutzten ein poröses Geflecht, daß einzelnen Zellen in der dreidimensionalen Kultur Halt verschaffte. Die meisten vorhergehenden Studien beschränkten sich darauf, einfache Zellschichten, die in Kulturflaschen wuchsen, bis zu einem Monat lang zu beobachten. Doch Experimente dieser Art entsprechen nicht den normalen Entwicklungsbedingungen im Körper. Die neue 3D-Kultur konnte zunächst drei Monate auf der Erde wachsen, bevor sie für vier Monate zur Mir transportiert wurde. Die Ergebnisse des Versuches sind in den Proceedings of the National Acadamy of Sciences (Band 94, Seite 13885) nachzulesen.

In Bezug auf ihre Lebensfähigkeit und ihre Stoffwechselaktivität waren die Zellkulturen im Weltraum durchaus mit Kontrollen, die auf der Erde verblieben waren, vergleichbar. Doch die Knorpelzellen auf der Mir hatten eine eher rundliche Form. In der Mikrogravitation an Bord der Raumstation schwebten die Zellen frei, so daß Wachstum in alle Richtungen gleich gut möglich war. Auf der Erde wuchs das Gewebe dagegen vornehmlich radial.

Die Kulturen auf der Mir waren leichter und mechanisch weniger belastbar als die Gegenstücke von der Erde. Dies spiegelt den Muskel- und Knochenabbau der Astronauten wider.

Mit dem Modellsystem lassen sich die Effekte der Schwerkraft auf Zellfunktionen und Gewebsentwicklungen untersuchen. Außerdem können die Auswirkungen bei Start und Landung von Raumfahrzeugen, die Folgen der erhöhten Strahlendosis im Weltall sowie die Konsequenzen aus der Schwerelosigkeit getestet werden.

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