Lernen Sie Ihr Interstitium kennen, eine neu entdeckte Orgel

Bei allem, was über die menschliche Anatomie bekannt ist, würde man nicht erwarten, dass Ärzte heutzutage ein neues Körperteil entdecken. Aber jetzt sagen Forscher, dass sie genau das getan haben: Sie haben ein Netzwerk von mit Flüssigkeit gefüllten Räumen im Gewebe gefunden, das zuvor noch nicht gesehen worden war.

Diese mit Flüssigkeit gefüllten Räume wurden in Bindegeweben am ganzen Körper entdeckt, auch unter der Hautoberfläche. Auskleidung des Verdauungstrakts, der Lunge und der Harnwege; und umgebende Muskeln, laut einer neuen Studie, die die Ergebnisse detailliert beschreibt und heute (27. März) in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurde.

Zuvor hatten Forscher gedacht, diese Gewebeschichten seien eine dichte "Wand" aus Kollagen - ein starkes Strukturprotein, das im Bindegewebe gefunden wird. Die neue Erkenntnis zeigt jedoch, dass dieses Gewebe eher als eine "offene, mit Flüssigkeit gefüllte Autobahn" als eine "Wand" ist, sagte der Co-Senior-Studienautor Dr. Neil Theise, Professor für Pathologie an der Langone School der New York University der Medizin. Das Gewebe enthält miteinander verbundene, mit Flüssigkeit gefüllte Räume, die von einem Gitter aus dicken Kollagen- "Bündeln" getragen werden, sagte Theise. [11 im Labor gewachsene Körperteile]

Die Forscher sagten, diese mit Flüssigkeit gefüllten Räume seien seit Jahrzehnten vermisst worden, weil sie nicht auf den Standard-Objektträgern auftauchen, mit denen Forscher in die zelluläre Welt 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. Dieser Fixierungsprozess leitet jedoch Flüssigkeit ab und führt dazu, dass die neu gefundenen mit Flüssigkeit gefüllten Räume zusammenbrechen.

Anstatt solche Objektträger zu verwenden, entdeckten die Forscher diese mit Flüssigkeit gefüllten Räume mithilfe einer neuen Bildgebungstechnik, mit der sie lebendes Gewebe auf mikroskopischer Ebene untersuchen können.

Die Forscher nennen dieses Netzwerk flüssigkeitsgefüllter Räume ein Organ - das Interstitium. Dies ist jedoch eine inoffizielle Unterscheidung; Damit ein Körperteil offiziell zu einem Organ wird, müsste sich ein Konsens um die Idee entwickeln, wenn mehr Forscher sie untersuchen, sagte Theise. Das Vorhandensein dieser mit Flüssigkeit gefüllten 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 sich Krebstumoren, die in diese Gewebeschicht eindringen, auf die Lymphknoten ausbreiten können. Laut den Forschern geschieht dies, weil diese mit Flüssigkeit gefüllten Räume eine Quelle für eine Flüssigkeit sind, die als Lymphe bezeichnet wird und in das Lymphsystem abfließt. (Lymphe ist eine Flüssigkeit, die infektionsbekämpfende weiße Blutkörperchen enthält.)

Eine neue Orgel?

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 von Zellen und wird als "interstitielle" Flüssigkeit bezeichnet. Obwohl die Forscher bereits wussten, dass sich zwischen einzelnen Zellen Flüssigkeit befindet, wurde die Idee eines größeren, zusammenhängenden Interstitiums - in dem sich mit Flüssigkeit gefüllte Räume innerhalb von Geweben befinden - in der Literatur nur vage beschrieben, sagte Theise. Die neue Studie, sagte er, erweitert das Konzept des Interstitiums, indem sie diese strukturierten, mit Flüssigkeit gefüllten 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, die als "sondenbasierte konfokale Laserendomikroskopie" oder pCLE bezeichnet wird. Dieses Tool kombiniert ein Endoskop mit einem Laser und Sensoren, die reflektierte Fluoreszenzmuster analysieren und Forschern eine mikroskopische Ansicht lebender Gewebe ermöglichen.

Bereits im Jahr 2015 verwendeten zwei der Autoren der Studie - Dr. David Carr-Locke und Dr. Petros Benias, die sich zu dieser Zeit beide am Mount Sinai-Beth Israel Medical Center in New York City befanden - diese Technologie, als sie etwas sahen ungewöhnlich bei der Untersuchung des Gallengangs eines Patienten auf Krebsausbreitung. Sie entdeckten eine Reihe miteinander verbundener Hohlräume in der Gewebeschicht, die laut dem Bericht keiner bekannten Anatomie entsprachen. 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 erstmals bei Krebspatienten, die sich einer Operation unterzogen, um die Bauchspeicheldrüse und den Gallengang zu entfernen. Die Bildgebungstechnik zeigte tatsächlich die mit Flüssigkeit gefüllten Räume im Bindegewebe. Wenn die Gewebeproben aus dem Körper entnommen 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 dieselben mit Flüssigkeit gefüllten Räume in anderen Bindegewebsproben, die aus anderen Körperteilen entnommen wurden, bei Menschen ohne Krebs, sagte Theise. "Je mehr Taschentücher ich sah, desto mehr wurde mir klar, dass es überall ist", sagte er.

Die Forscher glauben, dass die mit Flüssigkeit gefüllten Räume als Stoßdämpfer dienen können, um das Gewebe während der täglichen Funktionen zu schützen, sagten die Forscher.

Theise bemerkte, dass möglicherweise bereits einige Informationen über diesen mit Flüssigkeit gefüllten Raum bekannt sind. Es ist nur so, dass Forscher "nicht wussten, was sie sahen". In der Tat planen die Forscher eine Überprüfung der wissenschaftlichen Literatur "für all die Dinge, die wir über dieses [Körperteil] 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. "Nach den von ihnen vorgelegten Beweisen ist es durchaus möglich, dass sie Recht haben", sagte Nathanson .

Zuvor hatten Ärzte ein etwas nebulöses Verständnis des Interstitialraums, 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 "hat gute Arbeit geleistet", um sie zu definieren, sagte er.

Die Ergebnisse stimmen mit den Beobachtungen von Nathanson und Kollegen in einer 2011 veröffentlichten Studie überein. Zu diesem Zeitpunkt beobachteten Nathanson und Kollegen ein Netzwerk dunkler Fasern, konnten jedoch nicht genau herausfinden, was es war. "Ich war erfreut, dass sie unseren Eindruck, dass dieses Netzwerk existiert, untermauerten" und es definieren konnten, sagte Nathanson.

Die neue Erkenntnis "ermöglicht es uns, alle Arten von Fragen zu stellen, von denen wir vorher nicht einmal wussten, dass sie gestellt werden sollen", sagte Nathanson. Könnte sich beispielsweise dieser Bereich bei Krankheiten verändern oder eine Rolle bei der Bekämpfung von Krankheiten spielen, sagte er.

Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde um 11:20 Uhr (MEZ) aktualisiert. Kommentare von Dr. Michael Nathanson aufzunehmen.

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