Proliferation

Das Vermehren sowie Wachsen von Zellen

Die Profileration ist ein biologischer Prozess, bei dem es sich um das Wachstum sowie um die Vermehrung von Zellen handelt. Hierbei erfolgt die Vermehrung über Zellteilungen, während das Wachstum für die genetische Form und Größe sorgt mit Hilfe des Heranwachsens. Vor allem während der Wachstums- sowie Embryonalphase spielt die Proliferation eine wichtige Rolle. Im Anschluss sorgt die lediglich im Großen und Ganzen für die Nachlieferung abgestorbener Zellen bei Reparaturprozessen sowie in verschiedenen Gewebsarten. In unserem Artikel Gehen wir gezielt auf die Thematik ein und behandeln unter anderem die Krankheiten und Beschwerden, die mit einer gestörten Proliferaten einhergehen können. Somit sollten am Ende des Ratgebers keine Fragen mehr offen sein.

Was ist die Proliferation?

Bei der Proliferation handelt es sich um die Vermehrung von Gewebe. Diese besteht aus mitotischen Zellteilungen sowie aus dem Wachstum der einzelnen Zellen. Dazu gehört unter anderem die maximale Volumenzunahme der einzelnen Zellen in puncto Größe und Form. Diese Größen und Formen variieren von Mensch zu Mensch und sind in der dna der einzelnen Gene vorgeschrieben beziehungsweise vorprogrammiert. Um die Teilung zu vollziehen, geben bestimmte Hormone, Wachstumsfaktoren sowie Neurotransmitter (Botenstoffe) den Anreiz dafür.

Das adulte Stadium

Handelt es sich bei einem Menschen um das adulte Stadium, so sind einige Gewebe- beziehungsweise Zellarten nicht mehr proliferationsfähig. Dies bedeutet, dass sie sich nicht mehr teilen und auch nicht mehr vermehren können. Hier zählt beispielsweise das Gros des Nervengewebes hinein sowie die meisten Sinneszellen des Menschen.

Die Regenerierung einzelner Zellen im Menschen

In vielen Gewebearten spielen sich ständig Erneuerungsprozesse ab. Diese werden meist über proliferationsfähige Basis- oder auch Stammzellen ermöglicht. Das Alter der einzelnen Zellen kann von wenigen Stunden bishin zu lebenslänglich variieren. Hierbei erneuert sich zum Beispiel die Hornhaut alle 28 Tage, während die Darmschleimhaut deutlich schneller ist. Hier findet die Erneuerung alle paar Tage statt. Die meisten weißen Blutkörperchen im Körper werden lediglich wenige Tage alt, während rote Blutkörperchen (Erythrozyten), welche aus dem Knochenmark des Menschen freigesetzt werden, nur alle 120 Tage erneuert werden beziehungsweise sich erneuern.

Funktion & Aufgabe

 

  • Entwicklung des Menschen durch Zellvermehrung
  • Wundheilung, selbst im adulten Stadium
  • Wachstum der Zellen für Haarwuchs etc.

Die Proliferation der Gewebezellen hat für den Menschen in puncto postnatale und embryonale Entwicklung eine große und wichtige Rolle. Schätzungsweise besteht der Körper eines Menschen bei der Geburt aus ungefähr 5 Billionen Zellen. Durch die Proliferationsvorgänge erhöht sich diese Zahl im Laufe der Jahre auf ungefähr 60 bis 90 Billionen Zellen. Dieser Wert gilt für einen erwachsenen Menschen (adultes Stadium). Somit erhöht sich die Anzahl der Zellen in den Jahren auf das 12- oder gar 16-fache.

Achtung: Nachdem die Wachstumsphase abgeschlossen wurde, verlieren einige Zellen ihre Fähigkeit zur Proliferation. Andere Zellen wiederum behalten eine eingeschränkte Fähigkeit, die Proliferation weiterhin durchzuführen.

Gewebearten, welche sich trotz Proliferationsunfähigkeit erneuern müssen

Einige Gewebsarten können sich im Alter nicht mehr erneuern, müssen es jedoch. In diesem Fall greift der Körper auf Stammzellen zurück. Diese sind in vielen Fällen meist darauf spezialisiert, lediglich zu Zellen bestimmter Gewebearten heranzuwachsen, da sie ihre Omnipotenz (die Fähigkeit, mitbestimmen zu können) gänzlich verloren haben. Diese eingeschränkte Möglichkeit der Vermehrung ist notwendig, um unterschiedliche Zellerneuerungsprozesse erhalten zu können, egal wie lange und oft sich Gewebearten erneuern.

Weitere Notwendigkeit der Proliferation

Die restliche Proliferationsfähigkeit ist jedoch nicht unwichtig. Dies kommt besonders dann zum Ausdruck, wenn in etwa 50 Millionen Zellen in einer Sekunde absterben und im Anschluss recycelt, abgebaut und auch ausgeschieden werden müssen. Im Falle der Haut werden die abgestorbenen Zellen einfach nach außen abgeschilfert, sodass sich die obere Hautschicht ständig regeneriert, also erneuert.

Jedoch ist nicht die Absonderung der toten Zellen die Aufgabe der Proliferation, sondern die erneute Herstellung, das Wachstum und die allgemeine Vermehrung, sodass immer ausreichend Zellen im Körper vorhanden sind und alle Körperfunktionen ideal durchgeführt werden können. Kurz und knapp darf also nicht die Zellsubstanz verloren gehen, was durch einen erhöhten Verlust an Zellen der Fall wäre.

Die Proliferation bei Verletzungen

Bei Verletzungen spielt die Proliferation eine sehr wichtige Rolle. Während der Heilungsphase wird sie anhand von Botenstoffen gesteuert. Hormone sowie Enzyme wirken ebenfalls mit, damit der Proliferationsvorgang eintritt.

Zellen, welche nicht lädiert sind (Fibrozyten)) und sich in der Nachbarschaft der Sehnen und Bänder befinden, wandern in das lädierte Gebiet ein. Dort sind sie in der Lage gegenseitig Kontakt mit ihren Fortsätze und über kontraktile Elemente aufzunehmen und kontrahieren sich in ihrem Cytoskelett. Abgerissene Enden von Bändern und auch Sehnen können auf diesem Weg wieder ideal gestrafft werden.

Kurz: Dieser Reparaturmechanismus zeigt auf, dass es unter anderem möglich ist, die Proliferationsfähigkeit wieder aufzunehmen. Dies betrifft jedoch nicht alle Zellen.

Es ist seit den 90er Jahren bekannt, dass auch bei Erwachsenen eine Neurogenese stattfinden kann. Hierbei handelt es sich um die Neubildung von den Nervenzellen im zentralen Nervensystem. Dies ist bei bestimmten neuronalen Stammzellen möglich. Bis zu diesem Zeitpunkt wurde dieser Aspekt nicht für möglich gehalten.

Neuronale Stammzellen befinden zu einem begrenzten Anteil im Hippocampus. Aus diesen entstehen Vorläuferzellen, die sogenannten Progenitorzellen. Für einen kurzen Zeitraum von wenigen Tagen verfügen auch diese Zellen über eine Proliferationsfähigkeit.

Krankheiten & Beschwerden

 

Betrachtet man den Vorgang der Wundheilung, so sieht man, dass der Körper stellenweise in der Lage ist, die Proliferationsfähigkeit an- sowie abzuschalten. Dies richtet sich je nach dem Bedarf.

Doch warum gilt dies nicht für alle Gewebearten, sodass lädierte Organe oder auch verlorengegangene Gliedmaßen wieder repariert sowie nachgestellt werden können.

Die Natur hat vermutlich während der Evolutionsphase rechtzeitig erkannt, dass die uneingeschränkte Proliferationsfähigkeit mehr Gefahren bürgen würde als einen potenziellen Nutzen. Die Hauptgefahr in puncto Proliferation stünde darin, dass der recht komplexe Prozess nicht mehr steuerbar wäre. Nach dem „Anschalten“ der Proliferation würden Zellen nicht mehr auf Enzyme, Botenstoffe sowie Hormone reagieren.

Folge: Würde es eine uneingeschränkte Proliferationsfähigkeit geben, so würde der Zellwachstum ebenfalls in das Unermessliche ansteigen. Dies ist jedoch nur bei Lädierungen sowie während des Wachstums eines Kindes von Nöten.

Erkrankungen durch unaufhaltsame Proliferationen

Doch in der Natur kommen solch Phänomene bereits vor. Beispielsweise ist dies das Problem von Tumoren, da das Gewebe stets weiter wächst. Die Proliferationsfähigkeit kann in diesem Punkt also nicht mehr unterbunden werden. Es können benigne sowie maligne Tumore auftreten. Hierbei handelt es sich bei benignen Tumoren um gutartige Versionen und bei malignen Tumoren und bösartige Varianten.

  • Durch unaufhaltsame Proliferation Tumorbildung
  • Benigne Tumore (gutartige Tumore)
  • Maligne Tumore (bösartige Tumore)

Beide Varianten der Tumore unterscheiden sich. Der Hauptunterschied jedoch liegt darin, dass maligne Tumore neben der eigenen Vermehrungsfähigkeit auch die Fähigkeit besitzen, sich selbst ernähren zu können. Das liegt daran, dass sie über den Vorgang der Vaskularisation verfügen. Hierbei verfügen sie über ein eigenes Netzwerk, welches die Metastasierung ermöglicht.

Erkrankungen durch ausbleibende Proliferationen

Nicht nur Krebserkrankungen können durch Proliferationsstörungen auftreten. Auch die eingeschränkte Proliferation kann zu Beschwerden führen. Diese Funktionsstörungen werden häufig durch Gifte (Toxine), sowie durch Drogen, Alkohol und Nikotin ausgelöst. Ein chronischer Alkoholmissbrauch führt beispielsweise zu einer dieser Störungen der Proliferationsfähigkeiten. T-Lymphozyten werden dadurch ausdifferenziert, welche einen wichtigen Bestandteil des Immunsystems darstellen.

  • Störungen durch Gifte, Drogen, Alkohol sowie Nikotin
  • Ausdifferenzierung der T-Lymphozyten durch chronischen Alkoholmissbrauch

Auch Kleinwuchs ist eine Folge mangelnder Proliferation, sowie sämtliche weitere Wachstumsstörungen. Jedoch ist sie lediglich ein Bruchteil der Erkrankungen und zudem auch nicht immer betroffen!

Haarausfall ist beispielsweise nach einer Chemotherapie keine Seltenheit. Auch dieser kann aufgrund einer mangelnden beziehungsweise ausbleibenden Proliferation eintreten. In einigen Fällen, beispielsweise nach einer Chemotherapie, aktivieren sich die Zellen wieder. Jedoch bleibt der Haarausfall in vielen Fällen aus oder betrifft lediglich einen Teil der Kopfhaut, wie es beispielsweise bei Männern durch das überschüssige Testosteron der Fall ist.

Wie man bereits sieht, ist die Proliferation sehr wichtig für den gesamten Organismus, um eine optimale Nachbildung der Zellen zu gewährleisten. Ebenfalls das Wachstum dieser ist notwendig, um auswachsen zu können und auch, damit die Haare stets nachwachsen.

Fragen & Antworten zu der Thematik Proliferation

 

Wodurch können Stammzellen abgetötet und somit die Proliferation gestört werden?

Findet eine Röntgentherapie statt, so werden Stammzellen in erster Linie gehemmt und sterben im Anschluss nach einer Weile ab. Es handelt sich um einen verzögerten Zelltod. Jene Zellen, die sich im Erwachsenenstadium eh nicht mehr teilen, werden durch die Röntgenstrahlung auch nicht wirklich beschädigt. Durch die Beschädigung fallen beispielsweise die Haare aus, wenn eine Chemotherapie bei Krebspatienten durchgeführt wird. Sobald diese abgesetzt wird, beginnt auch das Wachstum der Haare durch die Proliferation erneut.

Kann man sich Stammzellen transplantieren lassen?

In der Tat ist es möglich, Stammzellen in das Knochenmark und an andere Stellen zu transplantieren. Jedoch ist dies ein schwerer Weg für den Patienten, denn es heißt nicht automatisch, dass die Zellen vom Körper akzeptiert werden. Oftmals werden sie erst einmal abgestoßen und rufen somit schwere Erkrankungen hervor, welche vom durchführenden Arzt behandelt werden müssen. Es erfordert also eine Menge Mut, Willen und Durchhaltevermögen, diese Transplantation durchzuführen. Meist werden Blutstammzellen für die Verwendung umgesetzt.

Bevor man die Stammzellen transplantiert, findet eine Chemothrapie statt. Diese schaltet die befindlichen eigenen Zellen aus. Von dem Transplantat wachsen dann die neuen Zellen heran. Durch die Spende der roten Blutkörperchen ist es gar möglich, dass man selbst im Endeffekt eine komplett andere Blutgruppe aufweist. Es ist also nicht verwunderlich, wenn man hinterher statt A plötzlich 0 aufweist oder andersherum.

Achtung: Die Chance auf Heilung ist mit dieser Methode bei Krebs und anderen Erkrankungen oder auch Lädierung sehr hoch, jedoch liegt diese nicht bei 100 Prozent. Weiterhin begibt man sich auf einen schweren Weg, wenn man die Behandlung antritt.

Haben Kleinwuchs und Wachstumsstörungen mit mangelnder Proliferation zu tun?

Natürlich ist die Proliferation nicht alleine schuld, dass Kleinwuchs oder auch Wachstumsstörungen auftreten können. Zumindest aber ist sie ein Faktor dafür, welcher deutlich zu wenig Zellen produziert und somit das Wachstum hemmt.

Ausschlaggebend können hormonelle Ursachen oder auch defekte Gene sein. Das Down-Syndrom ist beispielsweise keine Seltenheit. Lediglich die Frauen können zudem von dem Ullrich-Turner-Syndrom betroffen sein, was ebenfalls die Erkrankung Kleinwuchs betrifft.

Der Ursprung kann in der Schwangerschaft liegen. Nikotinkonsum aber auch andere Inhaltsstoffe des Tabaks wirken sich äußerst negativ auf die Plazentadurchblutung aus. Somit wird die Ernährung des Embryos gestörtz. Hier reicht bereits das ungeliebte Passivrauchen.

Doch nicht nur schlechte Sitten während der Schwangerschaft können dazu führen, sondern auch bereits bekannter Kleinwuchs in der Familie.

Achtung: Es müssen nicht immer offensichtliche Gründe vorliegen, damit Kleinwuchs oder auch eine andere Wachstumsstörung auftritt.

  • Hormonell bedingt
  • Vererbbar
  • Schlechte Bedingungen während der Schwangerschaft, beispielsweise Unterversorung des Embryos
  • Rauchen während der Schwangerschaft
  • Die Proliferation ist hier ein wichtiger Baustein, welcher eindeutig eingeschränkt wird und das Wachstum ausbleibt oder nur bedingt stattfindet

 

Unser Fazit zur Profileration

Bleibt die Proliferation beim Menschen aus, so erweist sich dies oftmals als sehr negativ. Es ist normal, dass die meisten Zellen im adulten Stadium ihre Fähigkeiten der Proliferation verlieren. Das liegt daran, dass ein Mensch nicht bis in das Unermessliche wachsen kann. Zudem ist ein uneingeschränktes Wachstum auch in Puncto Tumorbildung und Co. nicht vorteilhaft. Einige Zellen, beispielsweise die Stammzellen, behalten ihre Funktion und verhelfen der Wundheilung.

Bleibt die Proliferation bereits im Vorfeld oder während der Wachstumsphase aus, so kann es zu Missbildungen oder auch zu Wachstumsstörungen und Kleinwuchs kommen. Auch diese Punkte gestalten sich als sehr negativ. Weiterhin können eine verminderte Wundheilung und Haarausfall mit den Folgen einer eingeschränkten Proliferation zusammenhängen.

Wie man also sieht, steuert die Proliferation mit Hilfe von Botenstoffen, Enzymen und Hormonen wichtige Aufgaben im Mechanismus, welche für eine gesunde Laufbahn und für den Erhalt des Menschen unerlässlich sind.

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