Mit allem, was über die menschliche Anatomie bekannt ist, würden Sie nicht erwarten, dass Ärzte heutzutage ein neues Körperteil entdecken. Aber jetzt sagen Forscher, dass sie genau das getan haben: Sie haben ein Netzwerk von flüssigkeitsgefüllten Räumen im Gewebe gefunden, das vorher nicht gesehen worden war.
Diese flüssigkeitsgefüllten Räume wurden im Bindegewebe im ganzen Körper entdeckt, auch unter der Hautoberfläche; Auskleidung des Verdauungstraktes, der Lunge und der Harnwege; laut einer neuen Studie, die die Ergebnisse detailliert beschreibt und heute (27. März) in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurde.Zuvor hatten Forscher gedacht, dass diese Gewebeschichten eine dichte „Wand“ aus Kollagen sind — einem starken Strukturprotein, das im Bindegewebe vorkommt. Aber der neue Befund zeigt, dass dieses Gewebe eher wie eine „Wand“ als wie eine „offene, flüssigkeitsgefüllte Autobahn“ ist, sagte Co-Senior-Studienautor Dr. Neil Theise, Professor für Pathologie an der New York University Langone School of Medicine. Das Gewebe enthält miteinander verbundene, flüssigkeitsgefüllte Räume, die von einem Gitter aus dicken Kollagen- „Bündeln“ getragen werden, sagte Theise.Die Forscher sagten, dass diese flüssigkeitsgefüllten Räume seit Jahrzehnten vermisst wurden, weil sie nicht auf den Standard-mikroskopischen Folien auftauchen, die Forscher verwenden, um in die zelluläre Welt zu blicken. Wenn Wissenschaftler Gewebeproben für diese Objektträger vorbereiten, behandeln sie die Proben mit Chemikalien, schneiden sie in dünne Scheiben und färben sie, um wichtige Merkmale hervorzuheben. Aber dieser Fixiervorgang entwässert Flüssigkeit und bewirkt, dass die neu gefundenen flüssigkeitsgefüllten Räume kollabieren.Anstatt solche Objektträger zu verwenden, entdeckten die Forscher diese flüssigkeitsgefüllten Räume mit einer neuen Bildgebungstechnik, mit der sie lebendes Gewebe auf mikroskopischer Ebene untersuchen können.
Die Forscher nennen dieses Netzwerk von flüssigkeitsgefüllten Räumen ein Organ – das Interstitium. Dies ist jedoch eine inoffizielle Unterscheidung; Damit ein Körperteil offiziell zu einem Organ wird, müsste sich ein Konsens über die Idee entwickeln, da mehr Forscher sie untersuchen, sagte Theise gegenüber Live Science. Das Vorhandensein dieser flüssigkeitsgefüllten Räume sollte auch von anderen Gruppen bestätigt werden, fügte er hinzu.Abgesehen von der offiziellen Bezeichnung könnten die Ergebnisse Auswirkungen auf eine Vielzahl von Bereichen der Medizin haben, einschließlich der Krebsforschung, sagte Theise. Zum Beispiel scheinen die Ergebnisse zu erklären, warum Krebstumoren, die in diese Gewebeschicht eindringen, sich auf die Lymphknoten ausbreiten können. Laut den Forschern geschieht dies, weil diese flüssigkeitsgefüllten Räume eine Quelle einer Flüssigkeit namens Lymphe sind und in das Lymphsystem abfließen. (Lymphe ist eine Flüssigkeit, die infektionsbekämpfende weiße Blutkörperchen enthält.)
Ein neues Organ?
Der menschliche Körper besteht zu etwa 60 Prozent aus Wasser. Etwa zwei Drittel dieses Wassers befinden sich in Zellen, das andere Drittel befindet sich außerhalb der Zellen und wird als „interstitielle“ Flüssigkeit bezeichnet. Obwohl die Forscher bereits wussten, dass sich zwischen den einzelnen Zellen Flüssigkeit befindet, wurde die Idee eines größeren, verbundenen Interstitiums — in dem sich flüssigkeitsgefüllte Räume im Gewebe befinden – in der Literatur nur vage beschrieben, sagte Theise. Die neue Studie, sagte er, erweitert das Konzept des Interstitiums, indem sie diese strukturierten, flüssigkeitsgefüllten Räume innerhalb von Geweben zeigt, und ist die erste, die das Interstitium als Organ an und für sich definiert.Die neue Arbeit basiert auf der Verwendung einer relativ neuen Technologie namens „probe-based confocal Laser endomicroscopy“ (PCle). Dieses Tool kombiniert ein Endoskop mit einem Laser und Sensoren, die reflektierte Fluoreszenzmuster analysieren und Forschern eine mikroskopische Ansicht lebender Gewebe ermöglichen.Im Jahr 2015 verwendeten zwei der Studienautoren — Dr. David Carr-Locke und Dr. Petros Benias, die beide zu dieser Zeit am Mount Sinai-Beth Israel Medical Center in New York City waren — diese Technologie, als sie etwas Ungewöhnliches sahen, als sie den Gallengang eines Patienten auf Krebs untersuchten. Sie entdeckten eine Reihe von miteinander verbundenen Hohlräumen in der Gewebeschicht, die keiner bekannten Anatomie entsprachen, so der Bericht. Als ein Pathologe Objektträger aus diesem Gewebe herstellte, verschwanden die Hohlräume – ein Rätsel, das sich später als Folge des Objektträgerherstellungsprozesses herausstellte.In der neuen Studie verwendeten die Forscher PCle zunächst bei Krebspatienten, die sich einer Operation zur Entfernung der Bauchspeicheldrüse und des Gallengangs unterzogen. Die bildgebende Technik zeigte tatsächlich die flüssigkeitsgefüllten Räume im Bindegewebe. Als die Gewebeproben aus dem Körper entfernt wurden, wurden sie schnell eingefroren, wodurch die mit Flüssigkeit gefüllten Räume offen blieben, so dass die Forscher sie unter einem Mikroskop sehen konnten.Später sahen die Forscher die gleichen flüssigkeitsgefüllten Räume in anderen Bindegewebsproben, die aus anderen Körperteilen entnommen wurden, bei Menschen ohne Krebs, sagte Theise. „Je mehr Gewebe ich sah, desto mehr wurde mir klar, dass es überall ist“, sagte er.Die Forscher glauben, dass die flüssigkeitsgefüllten Räume als Stoßdämpfer wirken können, um Gewebe während der täglichen Funktionen zu schützen, sagten die Forscher.
Die Forscher stellten fest, dass möglicherweise bereits einige Informationen über diesen mit Flüssigkeit gefüllten Raum bekannt sind; Es ist nur so, dass die Forscher „nicht wussten, was sie sahen.“ In der Tat planen die Forscher, eine Überprüfung der wissenschaftlichen Literatur durchzuführen „für all die Dinge, die wir darüber wissen, aber nicht wussten, dass wir es wussten“, sagte Theise.
Neue Fragen
Die in der Studie vorgestellte Idee scheint „ein völlig neues Konzept zu sein“, sagte Dr. Michael Nathanson, Leiter der Abteilung für Verdauungskrankheiten an der Yale University School of Medicine, der nicht an der Studie beteiligt war. „Aus den Beweisen, die sie vorgelegt haben, ist es durchaus möglich, dass sie richtig sind“, sagte Nathanson gegenüber Live Science.
Früher hatten Ärzte ein etwas nebulöses Verständnis des interstitiellen Raums, sagte Nathanson. Sie wussten, dass es sich um einen Raum mit Flüssigkeit außerhalb der Zellen handelte, aber niemand hatte jemals vollständig erklärt, was dies bedeutet. Die neue Studie habe „gute Arbeit geleistet“, um sie zu definieren, sagte er.Die Ergebnisse stimmen mit dem überein, was Nathanson und Kollegen in einer 2011 veröffentlichten Studie beobachtet haben. Zu dieser Zeit beobachteten Nathanson und Kollegen ein Netzwerk dunkler Fasern, konnten jedoch nicht genau herausfinden, was es war. „Ich habe mich gefreut, dass sie unseren Eindruck untermauert haben, dass dieses Netzwerk existiert“ und es definieren konnten, sagte Nathanson.Der neue Befund „erlaubt es uns, alle möglichen Fragen zu stellen, von denen wir vorher nicht einmal wussten, dass wir sie stellen sollten“, sagte Nathanson. Zum Beispiel könnte dieser Bereich bei Krankheiten verändert werden oder eine Rolle beim Antreiben von Krankheiten spielen, sagte er.