Strukturelle Veränderungen der Arterien können lebensbedrohliche Folgen haben: Wenn Blutgefäßwände verhärten, verlieren sie ihre Elastizität und der Gefäßdurchmesser verengt sich zunehmend - das Blut kann nicht mehr ungehindert fließen. Mittels neuartiger mikroskopischer Technologie erhalten Grazer Forscher tieferen Einblick in die Arterienwand-Mechanik. Ihre Ergebnisse haben sie jüngst im "Journal of the Royal Society interface" publiziert.
Glatte Muskelzellen, Elastin und Kollagen bilden das biomechanische Rückgrat von Blutgefäßen. Während Elastin für die elastischen Eigenschaften der Arterienwände ausschlaggebend ist, sorgen die Kollagenfasern für ihre Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit. Verändert sich die Zusammensetzung, können sie verkalken oder sich erweitern - bis sie infolge der übergroßen Dehnung reißen, schilderte Sepp D. Kohlwein vom Institut für Molekulare Biowissenschaften im Gespräch mit der APA.
Ziel des mehrjährigen Forschungsprojektes im Rahmen der Grazer "BioTechMed"-Kooperation mit Forschern der Universität Graz, TU Graz und der Medizinischen Universität Graz ist es daher, die komplexen biomechanischen Vorgänge besser zu verstehen. "Das neue Mikroskop am Institut für Molekulare Biowissenschaften erlaubt durch die sogenannte Multiphotonen-Mikroskopie die Untersuchung der für die Widerstandsfähigkeit der Arterienwand verantwortlichen Kollagenfasern", schilderte Kohlwein. In enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Biomechanik der TU Graz und dem Pathologie-Institut der Med-Uni Graz können die Forscher die Feinstruktur der Fasern über die gesamte Dicke der Arterienwand analysieren.
Mittlerweile haben sie erste Modelle von Kollagenfasern in gesunden und erkrankten Aorten in 3D erstellt und publiziert. Davon ausgehend können nun am Computer unterschiedliche Belastungszustände der Arterie simuliert werden. Letztlich will man damit die Funktion der Kollagenfasern in den Gefäßen besser verstehen und auch die Auswirkungen der krankheitsbedingten strukturellen Veränderungen besser abschätzen.