Seegurken-Gewebe von *Psolus fabricii* überlebt mehr als drei Jahre

Ein kleines Stück eines Tieres abzutrennen, sollte normalerweise bedeuten, dass es innerhalb weniger Tage verfault. Doch Gewebeteile einer Kaltwasser-Seegurke heilten ihre Verletzungen selbst und ihre Zellen teilten sich weiter.

Einige dieser Stücke überlebten mehr als drei Jahre in Becken mit gewöhnlichem Meerwasser.

Die Proben lagen nicht in einer sterilen, sorgfältig versorgten Kammer. Sie blieben in normal durchströmtem Meerwasser voller Bakterien – und genau das erwies sich als wichtig.

Abgetrennte Körperteile verfaulen normalerweise

Viele Tiere können verlorene Körperteile nachbilden. Eine Eidechse wirft ihren Schwanz ab und lässt einen neuen wachsen, manche Seesterne regenerieren sogar einen ganzen Arm.

Vom abgetrennten Teil selbst nahm man jedoch stets an, dass er verloren war und binnen Tagen oder Wochen zerfiel.

Sara Jobson und ihr Team an der Memorial University of Newfoundland wollten diese Annahme überprüfen.

Sie untersuchten Psolus fabricii, eine Seegurke aus dem kalten Atlantik und der Arktis, die häufig Füße und Tentakel verliert, sodass Heilung zu ihrem Alltag gehört.

Das Team schnitt kleine Gewebestücke ab und beobachtete deren Entwicklung.

Röhrenfüße von Psolus fabricii in Meerwasserbecken

Die Tiere stammten vom Meeresboden vor Neufundland. Taucher sammelten sie über mehrere Jahre, von 2014 bis 2022, in Tiefen von 7,9 bis 13,1 Metern.

Im Labor trennten die Forschenden Röhrenfüße, Tentakel und Stücke der Körperwand ab und legten sie in 19-Liter-Becken mit strömendem, ungefiltertem Meerwasser.

Jeder Röhrenfuß war anfangs ungefähr 2 mm dick. Schon in der ersten Woche schlossen sich die Wunden, während die Stücke um nahezu ein Viertel schrumpften, weil sie die beschädigten Ränder bereinigten.

Danach starben sie nicht etwa ab, sondern überdauerten.

Geschlossene Wunden und sich teilende Zellen

Unter dem Mikroskop zeigten die Stücke rege Aktivität. Zellen teilten sich und starben in groben täglichen Wellen – derselbe Rhythmus, den ein Körper bei der Wundheilung nutzt.

Immunzellen strömten zur Schnittstelle, beseitigten die Überreste und zogen sich zurück, sobald die Stelle gesäubert war.

Nach ein bis zwei Monaten war die Wunde so weit verblasst, dass sich der Schnitt nicht mehr vom übrigen Gewebe unterscheiden ließ.

Einige Stücke reparierten sich nicht nur. Nach etwa sechs Monaten waren viele größer als unmittelbar nach dem Abschneiden.

Im selben Zeitraum verschwand die Muskulatur im Inneren jedes Stücks offenbar, weil sie in ihre Bestandteile zerlegt wurde. Widerstandsfähiges Bindegewebe breitete sich aus und hielt das gesamte Stück in einer nahezu perfekten kleinen Kugelform.

„Wir haben noch keine neue, vollständige Seegurke gezüchtet, aber wir beobachten buchstäblich noch Jahre nach der Entnahme dieses Gewebes ziemlich beeindruckendes Wachstum und eine Diversifizierung von Zellen“, sagte Rachel Sipler, leitende Forschungswissenschafterin am Bigelow Laboratory for Ocean Sciences.

„Es ist wie bei einer Eidechse, die ihren Schwanz verliert. Wir wissen, dass manche Eidechsen neue Schwänze wachsen lassen können; wir sprechen darüber, ob der Schwanz eine neue Eidechse wachsen lassen kann.“

Ernährung ohne Mund

Ein abgetrennter Fuß besitzt weder Mund noch Darm – wie ernährt er sich also? Die Stücke entzogen dem umgebenden Meerwasser direkt gelöste Aminosäuren, die Bausteine von Proteinen.

Nach der ersten Woche nahm diese Aufnahme stark zu. Das passt zu einem Tierfragment, das intensiv daran arbeitet, eine Wunde zu schließen und Gewebe wieder aufzubauen. Das trübe Wasser übernahm die Versorgung.

„Natürliches Meerwasser ist experimentell gesehen so ziemlich der mikrobiell vielfältigste und am wenigsten saubere Ansatz, den wir wählen konnten“, sagte Sipler.

„Doch diese nährstoffreiche Umgebung voller Bakterien und all diesem organischen Material ernährte sie tatsächlich und ermöglichte diesem Gewebe zu heilen und zu wachsen.“

Tentakel, die sich weiter bewegen

Die Röhrenfüße verloren ihre Muskeln und wurden zu einfachen kleinen Kugeln. Bei den Tentakelstücken war das anders.

Abgetrennte Tentakel behielten ihre rote Farbe und bewegten sich – noch bemerkenswerter – weiterhin. Selbst Jahre nach der Trennung vom Tier streckten sich ihre feinen Verzweigungen noch aus und zogen sich zurück, wenn etwas sie berührte.

Die Nerven im Inneren feuerten weiterhin, obwohl es sich um ein Gewebestück ohne Gehirn und ohne Körper handelte.

Allerdings hielt nicht jeder Körperteil durch. Dicke Stücke der Körperwand heilten überhaupt nicht und verfaulten innerhalb von ungefähr acht Wochen – die kürzeste Überlebenszeit aller vom Team abgetrennten Stücke.

Nur eine Seegurkenart

Bei anderen Tieren trat derselbe Effekt nicht auf. Das Team führte den Versuch mit einem Seestern, einem Seeigel, einem Schlangenstern und weiteren Seegurken durch.

Alle diese Stücke heilten zunächst, starben dann aber innerhalb von ungefähr dreieinhalb Monaten.

Das Seesterngewebe überdauerte rund 104 Tage, jenes des Seeigels rund 74 Tage. Nur Psolus fabricii hielt länger als ein Jahr durch, dann länger als zwei und schliesslich länger als drei Jahre.

Die Art produziert eigene toxische Verbindungen, und die Forschenden vermuten, dass diese Bakterien und Bewuchs fernhalten könnten, die alles andere zugrunde richten.

Warum das geschieht

Wozu diese Fähigkeit dient, weiss niemand. Möglicherweise gibt das Tier einem Räuber absichtlich ein Stück von sich preis; ebenso könnte es sich bloss um ein Überbleibsel seines Körperbaus ohne jeden Zweck handeln.

Auch ob diese Stücke tatsächlich nie altern, ist noch unbekannt. Als Nächstes wollen die Forschenden ihre Telomere verfolgen – die Schutzkappen an den Enden der Chromosomen, die normalerweise ausfransen, wenn Zellen altern.

Die Beobachtung dieser Kappen wird zeigen, ob die innere Uhr überhaupt weiterläuft.

Vorerst liegen die Stücke weiterhin in ihren Becken. Eines befindet sich unter weniger als 10 mm Schlamm, noch immer verheilt und intakt – Jahre nachdem das Tier, von dem es stammt, es abgestossen hat.