Vergangene Woche führte ein Airbus vom Militärflugplatz Dübendorf aus so genannte Parabelflüge durch. Dabei wird die Schwerkraft durch wiederholte extreme Steig- und Sturzflüge im Innern des Airbus während etwa 20 Sekunden aufgehoben. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler können dies für Experimente ausnützen, in denen sie mehr über die Wirkung der Schwerkraft herausfinden wollen. In den auf dem Militärflugplatz durchgeführten Parabelflügen testeten Forscher der Hochschule Luzern das Verhalten von Knorpelzellen in der Schwerelosigkeit. Dieses soll helfen die Entstehung der Volkskrankheit Arthrose besser zu verstehen.
Wie wirkt die Schwerkraft auf Zellen?
Was haben Parabelflüge mit Arthrose zu tun? Zunächst einmal: Die Schwerkraft wirkt nicht nur auf den gesamten Körper, sondern auch auf jede einzelne Zelle. Forscher des Departements Technik & Architektur der Hochschule Luzern und der Universität Hohenheim in Stuttgart wollten mehr über die Wirkung der Schwerkraft auf Knorpelzellen herausfinden. Knorpel bildet in den Gelenken eine Schutzschicht, die verhindert, dass die Knochen bei Bewegungen auf einander reiben. Bei Arthrose ist der Knorpel geschädigt oder ganz zerstört, was für die Betroffenen extrem schmerzhaft sein kann und die Mobilität stark einschränkt. Die Forschung in der Schwerelosigkeit soll nun helfen, die Entstehung der Krankheit besser zu verstehen. Parabelflüge haben dabei den Vorteil, dass die Proben periodisch erhöhter und reduzierter Gravitationsbelastung ausgesetzt werden und dass die Forscher vor Ort das Experiment kontrollieren können.
Eine Forschungsgruppe der Universität Hohenheim konnte in früheren Experimenten bei Nervenzellen zeigen, dass sich ihre elektrische Spannung über die Zellmembran und die Zähflüssigkeit der Zellmembran in der Schwerelosigkeit verändert. Die Forscherinnen und Forscher wollten nun herausfinden, ob dies eine besondere Eigenart der Nervenzellen ist, oder ob sie auch für andere, also zum Beispiel für Knorpelzellen, gilt. Zudem besteht die Vermutung, dass bestimmte Proteine in der Zellmembran bei der Entstehung von Arthrose ebenfalls eine wichtige Rolle spielen. Auch sie reagieren auf mechanische Kräfte. Sollten die Flüge die Vermutung bestätigen, könnte dies die medizinische Behandlung der Arthrose massgeblich beeinflussen. Die Auswertung der auf den Flügen gesammelten Daten wird das Forschungsteam vom Institut für Medizintechnik der Hochschule Luzern in den nächsten Monaten beschäftigen.
