A35 Reparatur und Heilung

Thema

Insekten können ihren Exoskelett zwischen den Häutungen nur begrenzt selbst reparieren. Sobald eine Verletzung entsteht, eilen Hämocyten – Immunzellen, die im gesamten Insektenkörper zirkulieren – zur Verletzungsstelle und verschließen die Lücke mit Hämolymphe, die als erste Notfallreaktion gerinnt.

Sobald die geronnene Hämolymphe die Wunde verschlossen hat, beginnen Epidermocyten unterhalb der betroffenen Stelle, neue Kutikula über die verschlossene Lücke abzulagern. Die Geschwindigkeit dieser Kutikulaablagerung hängt von zwei Faktoren gleichzeitig ab: der Konzentration von Ecdyson, dem Häutungshormon, das lokal an der Wundstelle freigesetzt wird, und der Größe der zu verschließenden Wunde – je größer einer dieser Faktoren ist, desto schneller wird die neue Kutikula abgelagert.

Das Insekt wartet nicht einfach ab, bis die Kutikulaablagerung von selbst fortschreitet: Es wendet auch einen aktiven Wundverschluss durch Muskelzug an, der die Wundränder näher zusammenbringt und so die Fläche, die die Epidermocyten noch mit neuer Kutikula bedecken müssen, direkt verringert.

Gleichzeitig erreichen die Hämolymphbestandteile, die das Insekt zur Wundheilung benötigt, nicht alle gleichzeitig die gesamte verletzte Stelle, sondern diffundieren allmählich dorthin. Sie konzentrieren sich in der Nähe der Wunde und nehmen zu den Rändern des gesunden Bereichs hin ab, wie es die Ficksche Diffusionsgleichung für diese Art von Ausbreitungsfront beschreibt.

Trotz dieses Prozesses erreicht die Reparaturkutikula, die die Wunde schließlich bedeckt, selten die Qualität der ursprünglichen Exoskelettkutikula: Ihre Festigkeit, also ihre Fähigkeit, der Ausbreitung eines Risses zu widerstehen, beträgt in der Regel nur 30 bis 70 Prozent der ursprünglichen Festigkeit. Dieser Unterschied hinterlässt eine Narbe, die strukturell fragiler ist als der Rest des Exoskeletts.

Wie gut dieser gesamte Reparaturprozess funktioniert hat – wie effizient das Insekt die Wunde verschließen, bedecken und verstärken konnte – entscheidet darüber, ob es trotz dieser fragileren Narbe seine normalen Flug- und Fortbewegungsfunktionen wieder aufnehmen kann oder ob es bis zur nächsten Häutung mit eingeschränkten Fähigkeiten auskommen muss. Erst bei dieser nächsten Häutung verfügt das Insekt wieder über ein vollständiges und erneuertes Exoskelett, frei von den Narben, die es seit seiner letzten Häutung angesammelt hatte.

ID:2557