Farben und Formen

Blutkörperchen verändern in Strömungen ihre normale, diskusartige Form, und das Blut fließt schneller durch die Adern. Dabei spielt die Elastizität der Zelloberfläche eine wichtige Rolle, haben Hiroshi Noguchi und Gerhard Gompper vom Forschungszentrum Jülich herausgefunden.
Die roten Blutkörperchen sind nicht starr. Ihre Oberfläche besteht aus einer Lipid-Membran mit ähnlichen Eigenschaften wie eine Seifenhaut. \"Aber darunter liegt ein Gerüst aus steifen Fasern, dem Spektrin\", erklärt Gompper den Aufbau der Blutzelle. \"Beide zusammen bestimmen die Biege- und Schersteifigkeit der Zelle.“Das Ergebnis ihrer Forschungsarbeiten zeigte, dass erst die Steifigkeit des Spektrin-Netzes die Formen ermöglicht, die das rote Blutkörperchen in Fließexperimenten annimmt. Nur im Stillstand zeigt es seine charakteristische Gestalt, den Diskus mit den Vertiefungen auf beiden Seiten. \"Ab einer gewissen Strömungsgeschwindigkeit ändert sich das aber drastisch\", erklärt Gompper. Die Zelle biege sich so weit durch, dass sie einem Fallschirm ähnelt. Allerdings ist sie nicht in, sondern gegen die Bewegungsrichtung offen.
Besonders interessant für Noguchi und Gompper war die Strömungsgeschwindigkeit, bei welcher der übergang zwischen Diskus und Fallschirm auftritt. Je steifer die Zelle, desto schnellere Strömungen sind nötig. \"Manche Stoffwechselkrankheiten verändern die Materialeigenschaften der Zellmembran und könnten über diesen Mechanismus Einfluss auf die Blutzirkulation nehmen\", erläutert Gompper den Hintergrund seiner Forschung. Aber nur die passende Formen des roten Blutkörperchens gewährleistet, dass das Blut mit relativ geringem Widerstand fließt und das Herz mit geringen Pumpdrücken arbeiten kann, vermuten die Forscher.