Neue Studie: Reteleisten entstehen erst nach der Geburt

Die Haut, die den menschlichen Körper bedeckt, wirkt von aussen glatt. Unter dem Mikroskop zeigt sich jedoch eine Landschaft aus winzigen Falten, den sogenannten Reteleisten.

Lange gingen Forschende davon aus, dass diese Strukturen bereits vor der Geburt entstehen und sich danach kaum noch verändern. Neue Ergebnisse zeigen nun, dass diese Annahme nicht stimmt.

Tatsächlich bilden sich diese mikroskopischen Reteleisten erst kurz nach der Geburt. Damit öffnet sich ein unerwartetes Zeitfenster in der frühen Kindheit, in dem die innere Architektur der Haut noch aufgebaut wird.

Diese Erkenntnis verändert den Blick auf Hautalterung, Narbenbildung und Reparaturmechanismen. Sie deutet darauf hin, dass dieselben biologischen Signale, die die Falten am Anfang des Lebens formen, eines Tages helfen könnten, sie später wiederherzustellen.

Lebensspanne der Reteleisten

Bei einigen Säugetieren bleiben Reteleisten bis weit ins Erwachsenenalter erhalten. Damit wird ein Entwicklungsfenster sichtbar, das bislang nicht dokumentiert war.

Durch den Vergleich der Hautarchitektur über verschiedene Arten hinweg konnte ein Team um Ryan Driskell an der Washington State University (WSU) direkt beobachten, wann diese Falten erstmals auftauchen.

Statt während des fetalen Wachstums zu entstehen, traten die Strukturen erst kurz nach der Geburt auf. Damit werden langjährige Vorstellungen darüber korrigiert, wann die Haut ihre innere „Verzahnung“ ausbildet.

Dieses sehr kurze Zeitfenster erklärt, warum der Prozess so lange unentdeckt blieb und erst durch den genaueren Artenvergleich klar hervortrat.

Abflachende Reteleisten

Reteleisten wirken wie kleine Verankerungen, die die Hautschichten miteinander verbinden.

Sie vergrössern die Kontaktfläche zwischen der äusseren Schicht, der Epidermis, und der tieferliegenden Dermis. In der festeren Dermis verlaufen Fasern, Blutgefässe und es werden Nährstoffe bereitgestellt, die die Oberfläche mitversorgen.

Weil diese Falten den „Grip“ zwischen den Schichten erhöhen, kann die Haut das tägliche Dehnen, Ziehen und Reiben besser aushalten.

Flachen Reteleisten ab – was häufig im Zuge des Alterns passiert –, greifen die Schichten weniger fest ineinander. Die Haut wird dadurch dünner, sackt leichter ab und reagiert empfindlicher auf Blutergüsse und Einrisse.

Bessere Hautmodelle finden

In der Hautforschung wurden lange Zeit vor allem Mäuse und Affen genutzt. Inzwischen ist jedoch klar, dass diese Modelle eine entscheidende Eigenschaft oft nicht abbilden.

Ein grosser Teil ihrer Rumpfhaut besitzt keine Reteleisten. Dadurch treffen Epidermis und Dermis an einer flacheren Grenze aufeinander, was verändert, wie Zugkräfte wirken und wie Nährstoffe verteilt werden.

Die WSU-Forschenden stellten fest, dass mehrere dickhäutige Säugetiere eine beim Menschen ähnliche, gefaltete Struktur teilen, während viele Primatenmodelle die glattere Basis beibehalten. Diese Diskrepanz dürfte den Fortschritt gebremst haben und lenkt das Feld nun zu passenderen Ersatzmodellen.

Da späte menschliche Fetalproben selten verfügbar sind, erwiesen sich Schweine als der klarste Weg, um zu verfolgen, wann die Falten tatsächlich entstehen. In Zusammenarbeit mit lokalen Landwirten sammelte das Team Schweinehaut über verschiedene Entwicklungsstadien hinweg und dokumentierte das erstmalige Auftreten der Leisten.

„Wir hatten erwartet, dass diese Struktur vor der Geburt angelegt ist – umso überraschender war es, sie erst danach entstehen zu sehen“, sagte Driskell.

Die korrigierte Zeitleiste verändert, wie Forschende die Entstehung der Hautarchitektur einordnen, und sie spricht dafür, dass der Prozess später im Leben möglicherweise formbarer ist als bislang angenommen.

Signale hinter den Falten

Während sich die Leisten bildeten, stach ein Signal besonders hervor: die BMP-Signalgebung. Dieses Signal des Knochenmorphogenetischen Proteins (BMP) gibt Zellen Orientierung. Die BMP-Aktivität veranlasste Hautzellen, über die Schichten hinweg zu kommunizieren, und trieb sie dazu, in verbundenen Linien nach unten einzusinken.

Karten der Genaktivität zeigten, dass BMP in der leistenbildenden Haut breit aktiviert war, und auch die Fingerkuppen von Mäusen benötigten dieses Signal, um Falten auszubilden.

Da die Leisten-Netzwerke im Laufe der Zeit nachlassen, gilt BMP den Forschenden nun als vielversprechender Ansatzpunkt, um die mechanische Stabilität wieder aufzubauen.

Reteleisten nach Verletzungen neu bilden

Neugeborene Schweinehaut zeigte eine auffällige Fähigkeit, die in erwachsenen Narben nur selten zu sehen ist: Nach Verletzungen kehrten Reteleisten zurück. Die Forschenden setzten tiefe Wunden von etwa 2,5 cm × 2,5 cm und beobachteten, wie die Heilung das gefaltete Muster wiederherstellte.

Die reparierte Haut bildete zudem dermale Taschen nach – kleine Hohlräume unter den Leisten mit zusätzlichen Blutgefässen –, die dem unverletzten Gewebe entsprachen. Das Ergebnis deutet darauf hin, dass die Haut ihre tiefe Verankerung wieder aufbauen kann, allerdings nur dann, wenn die richtigen Signale früh genug ankommen.

Von der Biologie zur Behandlung

Aus der Bildung der Leisten eine Therapie zu machen, erfordert eine sehr präzise Steuerung, denn Wachstumssignale können an anderen Stellen Probleme auslösen.

Die US-Arzneimittelbehörde Food and Drug Administration (FDA) hat bereits ein BMP-basiertes Knochentransplantat zugelassen, was die medizinische Anwendbarkeit in der Praxis belegt.

„Diese Strukturen bauen sich mit dem Alter ab; jetzt wissen wir, wie sie entstehen, und haben eine Blaupause, um die Wiederherstellung gezielt weiterzuentwickeln“, sagte Driskell.

Für Anwendungen an der Haut wäre dennoch erneut eine FDA-Prüfung nötig, da zusätzliches BMP Schwellungen oder unerwünschtes Knochenwachstum verursachen könnte.

Alterung trifft zuerst die Grenzfläche

Mit zunehmendem Alter flacht die zuvor wellige Grenze zwischen Epidermis und Dermis allmählich ab. Dadurch schrumpft die Kontaktfläche, die beide Schichten normalerweise fest miteinander verbindet.

Forschende nehmen an, dass dies unter anderem daran liegt, dass sich Zellen in der älteren Epidermis langsamer teilen. So steht weniger neues Gewebe zur Verfügung, um die tiefen Falten zu erhalten, die die Verbindung üblicherweise verstärken.

Wenn diese verankernden Leisten seltener werden, kann die Oberfläche leichter über der darunterliegenden Schicht gleiten. Alltägliche Stösse und Schürfungen führen dann eher zu Blutergüssen oder Einrissen.

Derzeit wird untersucht, ob Signale wie BMP solche Leisten sicher wieder aufbauen können. Das könnte gealterter Haut einen Teil ihrer Festigkeit zurückgeben und dafür sorgen, dass Wunden unter geringerer mechanischer Belastung abheilen.

Reteleisten und die Alterung menschlicher Haut

Im Vergleich verschiedener Säugetiere traten Reteleisten bei dickhäutigen Arten wie Grizzlybären und Delfinen auf – ebenso beim Menschen.

Die Forschenden verknüpften diese Leisten-Netzwerke mit einer dickeren Epidermis. Das spricht dafür, dass die Falten helfen, stärker exponierte Haut robust zu halten, wenn die Haarbedeckung abnimmt.

Selbst grosse, stark behaarte Grizzlybären behielten Leisten in breiten Bereichen zwischen Haarfollikeln. Das zeigt, dass Haare allein das Muster nicht verschwinden lassen.

Diese Gegenüberstellungen geben der Hautforschung klarere Regeln an die Hand, um geeignete experimentelle Modelle auszuwählen und zu erkennen, welche Hautmerkmale typischerweise gemeinsam entstehen.

Die gleiche Arbeit verband zudem ein frühes „Bau“-Zeitfenster mit einem einzelnen biologischen Signal und zeigte, dass das Leistenmuster nach Verletzungen zurückkehren kann.

Als Nächstes wollen die Forschenden testen, wie gut sich dieses Signal in erwachsener menschlicher Haut gezielt bereitstellen lässt. Danach werden Aufsichtsbehörden die Ergebnisse prüfen, bevor mögliche Therapien zur Narbenreduktion oder gegen Hautalterung überhaupt in die klinische Anwendung kommen.