Achillessehne: Kraft dank Proteinfasern

  • Der verletzte Achilles
    Der verletzte Achilles - ©Pixabay

Seine rechte Ferse war die einzig verwundbare Stelle des sonst unbesiegbaren griechischen Helden Achilles, der dem Pfeil des Paris erlag. Der mythologische Achilles wurde zum Namensgeber eines wahren Wunderwerks des menschlichen Körpers erkoren, die Achillessehne. Als stärkste Sehne, zwischen Fersenbein und Wadenmuskel, kann sie das Zehnfache des eigenen Körpergewichts aushalten (das sind bei einem Gewicht von 50 Kg eine halbe Tonne!), und ermöglicht uns erst das Gehen, das Springen über Hürden und das Aushalten harter Landungen ohne Beschädigung.

Dennoch müssen in Deutschland jährlich 8000 Risse der Achillessehne behandelt werden. Und obwohl die Orthopädie tagtäglich mit solchen Verletzungen zu tun hat, war das Wissen über den genauen Aufbau des Gewebes am Übergang von Sehne zum Knochen weitgehend unbekannt. Das hat sich nun geändert.

Durch Multiskalen-Mikroskopie-Technik, Markierung mit fluoreszierende Antikörper und sogar durch Filmen hat ein interdisziplinäres Team aus Biochemikern, Biophysikern und Ingenieuren nun entdeckt, dass zwischen Sehne und Knochen eine bislang unbekannte Gewebeschicht aus extrem dünnen Proteinfasern bestehen, die für eine extrem hohe Festigkeit und Stabilität sorgt. Bisher glaubte man, die Achillessehen würde direkt am Knochen ansetzen und hat sich lange gewundert, weshalb eher die Sehne reißt und nicht die Verbindung zum Knochen. Diese neu entdeckten Fasern „sind fest in der zerklüfteten Oberfläche des Knochens verankert und mechanisch äußerst belastbar“ erklärt Prof. Andreas Bausch, Leiter der interdisziplinären Forschungsgruppe und Inhaber des Lehrstuhls für Zellbiophysik an der TU München.

Anwendung, nicht nur für die Medizin relevant

Diese neuen Ergebnisse ermöglicht erstmalig die biochemischen Prozesse in der Kontaktzone zwischen Knochen und Sehne zu verstehen. In der Orthopädie kann dieses Wissen zukünftig im Rahmen der Tumorchirurgie verwendet werden, um Sehnen an Implantaten zu fixieren. Auch im Bereich der Materialforschung findet die neue Entdeckung seine Anwendung. Neue, innovative Verbindungen zwischen festen und weichen Stoffen können aus dem neuen Wissen entwickelt und ingenieurstechnisch vielfältig eingesetzt werden.




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