Mechanotransduktion

Wissenschaftliche Grundlage

Rezeptoren, die Integrine, verbinden die extrazelluläre Matrix mit dem inneren Skelett der Zelle. Wenn sich die Matrix verformt, reagieren mehrere Relais parallel: Adhäsionskomplexe, dehnungsempfindliche Ionenkanäle, die Spannung des Zytoskeletts, die Verbindung zum Zellkern. Sie verändern die Expression von Genen, insbesondere jener der Matrix (Ingber, 2003; Chiquet et al., 2009). Zellen erfassen auch die Steifigkeit ihrer Umgebung, insbesondere über die Faktoren YAP und TAZ (Dupont et al., 2011).

Zwei Zeitskalen bestehen nebeneinander: Bei der Maus verändert Dehnung die Form der Fibroblasten innerhalb weniger Minuten (Langevin et al., 2005), während ein dauerhafter Umbau der Matrix Wochen bis Monate erfordert.

Derselbe Weg kann eine Anpassung unterstützen, mit einer entlang der Kraftlinien organisierten Matrix, oder eine Fehlanpassung, mit Myofibroblasten und Versteifung – je nach Intensität, Dauer, Erholung und entzündlichem Kontext. Die Abfolge mechanische Belastung, zelluläres Signal, Anpassung oder Umbau, dann gegebenenfalls Fibrose ist eine in bestimmten pathologischen Kontexten mögliche Abfolge, nicht die automatische Folge einer länger beibehaltenen Haltung.

Lesart Blue Portance / SBNFA™

Das SBNFA™ sieht in der Mechanotransduktion die Verbindung zwischen der Position und der Biologie der Gewebe: Die im Alltag auferlegten Belastungen tragen dazu bei, was aus den Faszien wird. Die Hypothese, dass die Variabilität der Beanspruchungen die Prozesse der Gewebeanpassung anders verändert als eine wiederholte und wenig variable Belastung, gehört zur Lesart des SBNFA™ (Status: VORSCHLAG SBNFA). Das SBNFA™ stellt die Hypothese auf, dass ein Wechsel von Beanspruchung und Erholung dazu beiträgt, die Anpassungsfähigkeit der Gewebe zu erhalten.

Beitrag zur Analyse des Sitzens

Die Sitzposition, täglich stundenlang wiederholt, gehört zu den Beanspruchungen, die sich auf Dauer einschreiben. Die Analyse beobachtet ihre Wiederholung und ihre Variabilität; sie misst keinerlei zelluläre Wirkung.

Abzugrenzen von

Mechanorezeption, Erfassung eines mechanischen Reizes durch Nervenendigungen; Viskoelastizität, unmittelbare mechanische Antwort des Gewebes, ohne zelluläre Aktivität; Gewebeumbau, mögliche dauerhafte Folge der Mechanotransduktion.

Verwandte Begriffe

Extrazelluläre Matrix · Myofibroblast · Fasziale Steifigkeit

Quellen und Tragweite

• Ingber (2003): Tensegrität, Zellstruktur und Systembiologie (J Cell Sci)
• Chiquet et al. (2009): von der Mechanotransduktion zur Expression der Matrixgene in Fibroblasten (Biochim Biophys Acta)
• Dupont et al. (2011): Rolle von YAP/TAZ in der Mechanotransduktion (Nature)
• Langevin et al. (2005): Antwort des Fibroblasten-Zytoskeletts auf die Dehnung des Unterhautgewebes (Am J Physiol Cell Physiol)