Wundheilung: wie aus einem Defekt wieder eine geschlossene Hautfläche wird

Die Tiefe verändert den Reparaturweg

Die Epidermis bildet die äußere Barriere. Darunter liegen die gefäßhaltige Dermis und anschließend die Subkutis. Eine oberflächliche Verletzung kann in tieferen Bereichen noch epitheliale Strukturen erhalten lassen. Bei einem vollständigen Verlust der Dermis fehlen im Defekt dagegen auch ihre Gewebestütze und die dort gelegenen Hautanhangsgebilde. [110]

Diese Ausgangslage bestimmt, woher neue Oberflächenzellen kommen und worüber sie sich ausbreiten können. Erhaltene Drüsen- und Haarfollikelanteile können zusätzliche Ausgangspunkte liefern. Ein tiefer Defekt braucht zunächst einen geeigneten bindegewebigen Reparaturgrund. Für das Verständnis sind deshalb Wundrand, Wundgrund und die erhaltenen Strukturen unter dem Defekt gemeinsam zu betrachten. [110][115]

Blutstillung schafft eine vorläufige Matrix

Verletzte Gefäße reagieren zunächst mit Vorgängen, die den Blutverlust begrenzen. Blutplättchen haften an freigelegten Strukturen und lagern sich zusammen. Parallel wird im Gerinnungssystem lösliches Fibrinogen in Fibrin umgewandelt. Das Fibrinnetz stabilisiert den vorläufigen Verschluss. [111]

Der entstandene Verband aus Blutplättchen, Fibrin und weiteren Blutbestandteilen erfüllt zugleich eine zweite Aufgabe: Er bildet eine provisorische Matrix für nachfolgende Zellen. Blutplättchen und verletzte Gewebe setzen Botenstoffe frei. Diese beeinflussen die Anlockung und Aktivität weiterer Zellgruppen. Der erste Verschluss ist somit Teil des Übergangs von der Gefäßverletzung zur Gewebereparatur. [111]

Entzündungszellen räumen auf und geben Signale weiter

Neutrophile Granulozyten und später verstärkt Monozyten beziehungsweise Makrophagen gelangen in die Wundregion. Sie beteiligen sich an der Aufnahme von Zelltrümmern und an der Abwehr eingedrungener Mikroorganismen. Veränderte Gefäßdurchlässigkeit erleichtert den Übergang von Flüssigkeit, Plasmaproteinen und Zellen in das Gewebe. [114]

Die beteiligten Immunzellen wirken über Botenstoffe auf Gefäßzellen, Fibroblasten und Epithelzellen. Ihre Aufgaben verändern sich im Verlauf. Eine zweckmäßige Einteilung betrachtet daher sowohl reinigende beziehungsweise abwehrende Funktionen als auch die Förderung von Aufbau und späterer Begrenzung der Reparaturantwort. [112]

Granulationsgewebe füllt den verlorenen Raum

Im tieferen Defekt entsteht Granulationsgewebe aus neuen kleinen Gefäßen, Fibroblasten, weiteren Zellen und einer zunehmend umgebauten extrazellulären Matrix. Fibroblasten wandern ein, vermehren sich und bilden unter anderem Kollagen sowie Matrixbestandteile. Das Gewebe ersetzt nach und nach den provisorischen Untergrund. [112]

Sein Gefäßreichtum erklärt die rötliche, fein gekörnte Erscheinung vieler heilender Wundflächen. Für eine Schnittzeichnung liegt dieses junge Bindegewebe unter der neu entstehenden Oberflächenbedeckung. Dort verbindet es den Aufbau einer tragenden Matrix mit der Versorgung des metabolisch aktiven Reparaturgebiets. [112][114]

Neue Gefäße müssen ein zusammenhängendes Netz bilden

Bei der Angiogenese treiben Endothelzellen neue Gefäßsprosse aus vorhandenen Gefäßen voran. Wandernde Zellen orientieren die Sprosse, weitere Zellen verlängern sie. Es folgen Verbindungen zwischen den Sprossen, die Ausbildung eines Lumens und die Stabilisierung der Gefäßwand. So kann ein durchströmbares Netz entstehen. [112]

Die Versorgung beeinflusst mehrere Teilprozesse gleichzeitig. Sauerstoff wird für den Zellstoffwechsel, für Schritte der Matrixbildung und für bestimmte Abwehrfunktionen benötigt. Die frühe Wundumgebung kann durch Gefäßunterbrechung und hohen Verbrauch sauerstoffarm sein. Lokale Signale auf diese Situation beteiligen sich am Gefäßneubau; eine ausreichend wiederhergestellte Versorgung bleibt für den fortlaufenden Aufbau wichtig. [116]

Reepithelialisierung schließt die Oberfläche

Keratinocyten verändern ihre Form, ihre Kontakte und ihre Aktivität, damit sich ein zusammenhängender epithelialer Verband über den Reparaturgrund ausbreiten kann. Dabei wird der notwendige Zellnachschub durch Proliferation bereitgestellt. Eine dünne vorrückende Epithelzunge und das bereits mehrschichtige Epithel dahinter bilden verschiedene Bereiche desselben Wiederbedeckungsprozesses. [111][112]

Eine oberflächliche Fibrin- und Zelltrümmerschicht liegt dabei oberhalb der wandernden Bedeckung. Die neue Zellschicht folgt dem geeigneten Untergrund darunter. Nach der Verbindung der vorrückenden Epithelbereiche werden Schichtung, Zellkontakte und Barrierefunktion weiter aufgebaut. Oberflächenverschluss und Ausreifung besitzen dadurch verschiedene Zeitverläufe. [110][111]

Abbildung vergrößern ↗

Menschliche Schweißdrüsen liefern zusätzliche Epithelzellen

Bei teilweisen Hautdefekten können erhaltene epitheliale Strukturen unterhalb der Verletzung zur neuen Epidermis beitragen. Eine menschliche Originalstudie untersuchte definierte Teilhautwunden mit Histologie und dreidimensionaler Rekonstruktion. Sie zeigte Auswüchse neuer Keratinocyten sowohl aus Haar-Talgdrüsen-Einheiten als auch aus ekkrinen Schweißdrüsengängen. [115]

Das ist für die menschliche Haut besonders relevant, weil ekkrine Schweißdrüsen weit verbreitet sind. Die Epithelbedeckung kann bei erhaltenen Anhangsgebilden aus vielen innerhalb der Wundfläche liegenden Ausgangspunkten heranwachsen. Die Studie beschreibt diesen Mechanismus an experimentellen Teilhautverletzungen; bei vollständig zerstörten epithelialen Strukturen ist die Ausgangslage anders. [115]

Myofibroblasten verändern Matrix und Wundgröße

Ein Teil der aktivierten Fibroblasten entwickelt einen kontraktileren Phänotyp. Solche Myofibroblasten besitzen ausgeprägte Actin-Strukturen und Kraftübertragungsstellen zur Matrix. Sie produzieren und organisieren extrazelluläres Material und üben Zug auf ihre Umgebung aus. Damit können sie zur Verkleinerung einer offenen Wundfläche beitragen. [113]

Biochemische Signale und mechanische Bedingungen beeinflussen diese Zellantwort gemeinsam. Umgekehrt verändert die produzierte und gespannte Matrix die Umgebung der Zellen. Es entsteht eine wechselseitige Beziehung zwischen Zellaktivität, Gewebesteifigkeit und örtlicher Kraftübertragung. Deren Verlauf entscheidet mit darüber, ob ein zeitlich begrenzter Reparaturprozess oder eine anhaltende fibrotische Aktivität entsteht. [113]

Von Granulationsgewebe zur Narbe

Kraft wird zwischen Myofibroblasten und Matrix über mehrere Stufen übertragen: Das intrazelluläre Cytoskelett ist mit Zell-Matrix-Kontakten verbunden, die wiederum an äußeren Fasern angreifen. Kontraktile Zellaktivität und eine belastbare Verankerung müssen deshalb zusammenkommen. Erst die Verbindung beider Seiten macht einen lokalen Zellzug zu einer mechanischen Wirkung im Reparaturgewebe. [113]

Während der Reifung wird die extrazelluläre Matrix weiter ab- und umgebaut. Matrixmetalloproteinasen und ihre Hemmstoffe beteiligen sich an diesem Umsatz. Die Zusammensetzung und räumliche Organisation der Kollagenfasern verändern sich. Zugleich nimmt der Zell- und Gefäßreichtum des Granulationsgewebes wieder ab. [117]

Regulierter Zelltod trägt dazu bei, einen Teil der für den Aufbau benötigten Myofibroblasten und Gefäßzellen zu entfernen. Die verbleibende Matrix sichert die Gewebeverbindung. Nach tiefen Verletzungen können Anhangsgebilde und die ursprüngliche elastische Faserarchitektur fehlen oder verändert bleiben. Die ausgereifte Narbe erhält deshalb eine andere Struktur als die Haut vor der Verletzung. [117]

Primäre und sekundäre Heilung beschreiben die Ausgangsgeometrie

Bei primärer Heilung liegen geeignete Wundränder nahe aneinander beziehungsweise werden aneinandergebracht. Der zu überbrückende Defekt ist vergleichsweise schmal. Bei sekundärer Heilung bleibt eine größere Lücke, die durch Granulationsgewebe, Veränderung der Wundfläche und Epithelbedeckung geschlossen wird. Diese Begriffe ordnen die räumlichen Bedingungen der Heilung. [110][114]

Die grundlegenden Zellprozesse wirken in beiden Situationen. Ihr relativer Umfang unterscheidet sich: Ein größerer Gewebeverlust verlangt mehr Ersatzmatrix und eine größere zu bedeckende Fläche. Anatomisch sind daher Breite, Tiefe, Randlage und erhaltene Gewebeanteile ebenso wichtig wie die seit der Verletzung vergangene Zeit. [110][114]

Warum Heilung ins Stocken geraten kann

Anhaltende Gewebeschädigung, beeinträchtigte Durchblutung, Infektion oder Fremdmaterial können die lokale Reparaturumgebung verändern. Dazu kommen systemische Einflüsse, etwa Stoffwechselerkrankungen, bestimmte Medikamente und eine unzureichende Versorgungslage. Diese Faktoren beeinflussen unter anderem Zellwanderung, Abwehr, Gefäßfunktion und Matrixbildung. [116]

Die Wirkung lässt sich am betroffenen Teilprozess einordnen: Fehlt ein tragfähiger Wundgrund, kann die Epithelbedeckung schwer voranschreiten. Bleibt die Reparaturantwort übermäßig aktiv, kann zu viel Matrix entstehen. Eine heilende Fläche benötigt deshalb sowohl wirksamen Aufbau als auch das rechtzeitige Zurücknehmen von Aufbau- und Entzündungssignalen. [113][117]

Abbildung vergrößern ↗

Wie sich ein Verlauf beschreiben lässt

Wundrand und Wundgrund können sich dabei unabhängig voneinander verändern. Die Epithelfront braucht einen geeigneten Kontaktuntergrund. Fibroblasten im tieferen Gewebe bauen dagegen vor allem die tragende Matrix auf. Diese beiden Aufgaben erklären, warum eine von oben schon klein wirkende Restöffnung noch über einem größeren Reparaturgebiet liegen kann. [110][115]

Für eine langfristige Gewebeverbindung wird das anfängliche Fibringerüst schrittweise durch eine andere Matrix ersetzt. Blutstillung und tragende Narbenbildung sind dadurch miteinander verbunden, bleiben aber verschiedene Materialzustände. Das erste Gerinnsel schafft eine vorläufige Lösung; die spätere Kollagenarchitektur trägt die bleibende mechanische Verbindung. [111][117]

Ein erhöhter lokaler Stoffumsatz kann außerdem mit geringerem Sauerstoffangebot zusammentreffen. Deshalb muss bei der räumlichen Betrachtung die Gefäßversorgung außerhalb der sichtbaren Wundfläche mitgedacht werden. Eine systemische Erkrankung kann sich über diese lokale Versorgung, über die Immunfunktion oder über den Zellstoffwechsel am selben Reparaturgebiet auswirken. [116]

Bei der Beurteilung werden unter anderem Gewebetiefe, Wundgrund, Randverhalten, Sekret, umgebende Haut und die Veränderung der Fläche erfasst. Ein Verlauf liefert mehr Informationen über die Dynamik als eine isolierte Momentaufnahme. Die Begriffe Granulation, Epithelbedeckung und Narbenreifung bezeichnen dabei jeweils beobachtbare beziehungsweise strukturell begründete Aspekte. [114][116]

Die Haut kann in verschiedenen Bereichen derselben Wunde zugleich unterschiedliche Aufgaben bearbeiten: Am Rand wandern Epithelzellen, im Grund entstehen Matrix und Gefäße, während andere Bezirke bereits reifen. Deshalb werden die Heilungsphasen in der Übersicht als überlappende Aktivitätsbereiche dargestellt. Eine starre Zeittabelle würde diese räumlich und individuell unterschiedliche Entwicklung nur grob treffen. [111][112][116]

Reparaturaufgaben in verschiedenen Räumen

Begriffe zum Weiterlesen

Provisorische Matrix

Vorläufiger Zell- und Fibrinverband nach der Blutstillung. [111]

Granulation

Aufbau jungen Bindegewebes mit zahlreichen kleinen Gefäßen und aktiven Zellen. [112]

Angiogenese

Bildung neuer Gefäßstrecken aus vorhandenen Gefäßen. [112]

Reepithelialisierung

Wiederbedeckung einer Oberfläche durch einen zusammenhängenden epithelialen Zellverband. [110] [111]

Myofibroblast

Aktivierte Matrixzelle mit ausgeprägter kontraktiler Ausstattung und Kraftübertragung zur Umgebung. [113]

Remodellierung

Späterer Abbau, Umbau und Neuordnung der Reparaturmatrix. [117]

Im Gesundheitswissen weiterlesen

• Die Haut: Aufbau, Schutz und Verbindung zur Umwelt
• Epidermis: Wie die Oberhaut ihre Barriere aufbaut
• Dermis: Das tragende und versorgende Gewebe der Haut
• Binde- und Stützgewebe: Zellen in ihrer Matrix