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Epidermiszellkultur - Von der Einzelzelle zum Zellverband

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Formal Metadata

Title
Epidermiszellkultur - Von der Einzelzelle zum Zellverband
Alternative Title
Epidermal Cell Culture - From Single Cells to Epidermal Sheets
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License
CC Attribution - NonCommercial - NoDerivatives 3.0 Germany:
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Identifiers
IWF SignatureB 1663
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Technical Metadata

IWF Technical DataVideo ; F, 9 min

Content Metadata

Subject Area
Genre
Abstract
Die Entwicklung der Zellkulturen wird während der ersten fünf Tage verfolgt, und zwar vom Zustand unmittelbar nach Aussaat der isolierten Epidermiszellen (vom Meerschweinchen) bis hin zur Bildung eines mehrschichtigen Epithels, in dem Mitosen ablaufen.
Keywords
IWF Classification
German
German
English
English
Transcript: German(auto-generated)
Diese Zellen aus der Epidermis eines Meerschweinchens wurden gerade eben in einer Kulturkammer ausgesät. Einige von ihnen sinken bald auf den kollagenbeschichteten Grund und heften sich dort an.
Hier eine Kultur vier Stunden nach Aussaat. Dunkel erscheinen im Phasenkontrast die Zellen, die sie schon auf dem Kollagen ausgebreitet haben. Sie sind in ihrer Aufsichtfläche größer und vielgestaltiger als die hellen Zellen.
Während des ersten Tages nach der Aussaat beginnen sich die Zellen in Gruppen, sogenannten Kolonien, zu sammeln. Man gewinnt den Eindruck, dass zum Beispiel hier im Bereich des Kreises helle Zellen von beweglichen dunklen Zellen eingefangen und in die Kolonie integriert werden.
Die Zahl der dunklen Zellen nimmt laufend zu. Stellenweise gruppieren sie sich um die Kolonien. Sie beginnen auch damit, die noch freien Areale auf dem Kollagen auszufüllen.
Dunkle Zellen verändern ständig ihre Gestalt, bilden Fortsätze und undulierende Randsäume. Sie können sich fortbewegen und Kontakte zu benachbarten Zellen aufnehmen. Einige Beispiele für diese Aktivitäten sollen nun bei stärkerer Vergrößerung gezeigt werden.
Hier fängt eine dunkle Zelle mit breitem undulierendem Randsaum zwei helle Zellen ein. Am oberen Bildrand ereignet sich gleichzeitig etwas ähnliches. Betrachten wir daher diese Einstellung noch einmal, und zwar zunächst als stehendes Bild.
In diesem Bereich verbindet sich eine kleine Kolonie, die von oben ins Bild kommt, mit der großen dunklen Zelle.
Beachtenswert ist auch eine Kolonie in der Bildmitte. Sie wird offenbar durch die Aktivität dunkler Zellen weiterbewegt. Auch weitaus größere Kolonien können auf diese Weise wandern.
Zusammengehalten werden diese Zellansammlungen unter anderem durch filamentäre Netze. Solche Netze bilden sich auch auf dem Kollagengrund und sind dort besonders gut zu erkennen.
Baustoff dafür ist das Fibronektin. Es wird von den Zellen ausgeschieden und bleibt liegen, wenn die Zellen sich zurückziehen. Die Netze verbinden auch Kolonien miteinander. Und sie stellen eine Art von Führungsschiene für wandernde Zellen dar.
In einem Fibronektin-Gerüst hier eine bipolare Zelle. Ihre Geschwindigkeit beträgt bis zu 25 Mikrometer pro Stunde.
Dunkle Zellen haben als Ausdruck ihrer Aktivität eine ausgeprägte zytoplasmatische Strömung. Organellen umspülen den Kern und bewegen sich auf den jeweils führenden Pol zu. Diese Zelle scheint durch schmale Ausläufer fest verankert zu sein.
Grundsätzlich können sich die dunklen Zellen aber jetzt noch aus einem Gewebeverband lösen, wie sich hier zeigt.
Verfolgt man nun die Zellkultur über die bisher beschriebene Anfangsphase hinaus, so fällt gegen Ende des zweiten Tages eine gewisse Beruhigung und Konsolidierung auf. Nur in einem größeren, unbedeckten Areal wie hier sieht man noch einzelne, sich bewegende Zellen.
Am Rande dieses Areals versuchen die Zellen mit ihren undulierenden Säumen die freie Fläche zu besetzen. Am dritten Tag hat sich ein dichter Zellverband gebildet. Diesen Zustand bezeichnet man als Konfluenz.
Es besteht hier noch ein kleines unbedecktes Areal. Durch dunkle Zellen mit undulierenden Randsäumen ist es aber schon weitgehend geschlossen worden. Bei stärkerer Vergrößerung zeigt sich, dass dunkle Zellen, die fest in den Gewebeverband eingefügt sind, immer noch eine gewisse Bewegungsaktivität besitzen.
Zum Teil weisen sie am dritten Tag eine deutliche Streifung auf. Elektronenmikroskopische Untersuchungen haben ergeben, dass es sich hierbei um eine Riffelung der Zelloberfläche handelt. Etwa am fünften Tag ist die gesamte Kollagenschicht bedeckt mit dunklen, pflastersteinartigen Zellen
und darüberliegenden Haufen heller Zellen. Hier eine stärkere Vergrößerung. Vereinzelt findet man Epidermis-Zellen, die sich am Ebuit fortbewegen. In diesem Fall könnte es sich um eine Langerhanszelle handeln.
Die übrigen Zellen haben ihre Bewegungsaktivität wieder verloren. Jetzt, nachdem ein solider Gewebeverband entstanden ist, zeigen sich vermehrt Mythosen.
Nun eine Teilung bei stärkerer Vergrößerung. Der Ablauf wird noch einmal langsamer gezeigt. Während die Zelle sich zusammenzieht, bleiben einige desmusomale Kontakte erhalten, vor allem an den diametralen Polen.
Jetzt Teilung und Reintegration der Tochterzellen. Die in der Kultur beobachteten Zellteilungen dauern jeweils etwa 45 Minuten.
Sie nehmen jetzt an Häufigkeit zu. Der gerade abgelaufenen Teilung folgen in unmittelbarer Nachbarschaft drei weitere Mythosen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Bewegungsdynamik der Epidermis-Zellen zur Bildung geschlossener Epiteldecken beiträgt.
Nach den bisherigen Erfahrungen sind die in der Kultur beobachteten Phänomene auch von Bedeutung für die natürliche Wundheilung.