Wundverschluss nach dem Vorbild der Grünalge

Wer sich schon einmal geschnitten hat, weiß: Bis sich die Wunde geschlossen hat, können mehrere Minuten vergehen. Die tropische Grünalge Caulerpa taxifolia dagegen versiegelt eine Wunde in Sekundenschnelle mit einem gelatineartigen Verschluss. Ähnlich arbeitet ein bereits genutztes Operationshilfsmittel. Welche Entwicklungen in der Wundbehandlung zu erwarten sind, wie Schnecken die Vernetzung für die Vermehrung der Grünalge ausnutzen und warum die Alge für andere Wasserpflanzen zum Problem wird, das steht in der aktuellen Ausgabe der „Nachrichten aus der Chemie“.

Die Grünalge Caulerpa taxifolia ist in vielerlei Hinsicht ungewöhnlich: Zum einen besteht sie aus einer einzigen Zelle, die mehrere Meter lang werden kann; zum anderen ist die Alge in der Lage, eine Wunde in Sekundenschnelle zu verschließen.

Dazu befördert Caulerpa taxifolia einen Teil ihres Zellinhalts nach außen, wodurch sich ein erster, gelatineartiger Wundverschluss bildet. Um die Wunde dauerhaft zu versiegeln, stellt die tropische Alge dann ihren Stoffwechsel um. Auf diese Weise gelingt es ihr, ein einzigartiges Biopolymer aus Zuckerbausteinen und Proteinen herzustellen, das sich als dauerhaftes Pflaster über die Wunde legt.

Ihre Fähigkeit nutzt Caulerpa taxifolia auch zur Vermehrung: Teile der tropischen Alge verschließen ihre Wunden und wachsen zu einer neuen Alge heran. Das Prinzip macht die versehentlich ins Mittelmeer eingeschleppte Alge so erfolgreich, dass sie dort die einheimische Flora bereits auf einer Fläche von mehreren tausend Hektar verdrängt hat.

Es gibt allerdings einige Schnecken, die Caulerpales fressen können. Diese Schneckenarten vermehren ihre Futterquelle, indem sie die Caulaperla-Zelle zerteilen und abwarten. Sind die Fragmente gewachsen, werden sie gefressen: Schnecken als Gärtner, die immer neues Futter durch ihre Fraßaktivität generieren.

Derzeit versuchen Wissenschaftler, den genauen Vorgang aufzuklären, mit dem Caulerpa taxifolia ihr Biopflaster herstellt. Danach könnte es gelingen, die Vermehrung der Grünalge zu kontrollieren und ähnliche Biopolymere als Operationsverschluss im Labor herzustellen.

Welche Ergebnisse die Forscher bisher erzielten, berichtet Georg Pohnert vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in der aktuellen Ausgabe der „Nachrichten aus der Chemie“. Wer das Heft bestellen möchte, wendet sich per E-Mail an die Redaktion bei der Gesellschaft Deutscher Chemiker: nachrichten@gdch.de.