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Sie spinnen für die Wissenschaft

Die Biologin Sarah Strauß untersucht an der Uni Hannover Fäden der Goldenen Radnetzspinne.
Die Biologin Sarah Strauß untersucht an der Uni Hannover Fäden der Goldenen Radnetzspinne. FOTO: MHH Hannover / Spider laboratory / Dr. Sarah Strauß / Foto: Pressestelle MHH, Karin Kaiser / MHH Hannover / Spider laboratory / Pressestelle MHH, Karin Kaiser
Hannover. Schon die Römer wussten Spinnenfäden medizinisch zu nutzen. Biologen der Universität Hannover untersuchen nun ihre Wirkung auf die Wundheilung. Von Maren Peters

Spinnen sind nützlich. Sie fangen uns Menschen lästige Insekten weg und sind wichtiger Bestandteil des Nahrungsnetzes der Natur. Zudem produzieren sie einen der stabilsten und strapazierfähigsten bekannten Stoffe: Spinnenseide. Und das sogar in sieben Varianten, die von den Tieren unterschiedlich genutzt werden. „Die meisten Leute verbinden Spinnen mit den klebrigen Fangfäden ihrer Netze“, erklärt Sarah Strauß, leitende Biologin im Spider Laboratory der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH). „Für die Medizin sind jedoch vor allem der Halte-, beziehungsweise Notfall-Faden zum schnellen Abseilen und die Kokonseide interessant.“ Sie sind beide nicht klebrig. Der elastische Haltefaden ist nicht nur sehr dünn und leicht, sondern auch extrem reißfest, er hält bei identischem Volumen höhere Belastungen aus als Stahl. Er kann wie Nähgarn auf Spulen gewickelt werden, ohne zu verkleben – wenn man ihn denn erst einmal gewonnen hat.

Zu diesem Zweck leben im Spider Laboratory 40 ausgewachsene Weibchen der australischen Goldenen Radnetzspinne (Nephila edulis). Sie können handtellergroß werden und bauen entsprechend sehr große Netze. Die Spinnen leben nicht in geschlossenen Terrarien, sondern frei in extra für sie mit Grünpflanzen und kahlen Ästen eingerichteten Räumen.

Bei 80 Prozent Luftfeuchtigkeit, 25 Grad Celsius, täglich mehrfachem Besprühen mit Wasser und zweimal wöchentlicher Fütterung fühlen sich die tropischen Spinnen wohl und produzieren hochwertigste Seide. „Bei Terrarienhaltung leidet die Fadenqualität. Wir brauchen für die Medizin aber das Beste und wollen das auch für unsere Tiere“, sagt Strauß.



Was genau alles mit Spinnenseide in der Medizin machbar ist, erforschen Strauß und ihre Kollegen im Labor für Regenerationsbiologie der Klinik für Plastische, Ästhetische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie. So kann Spinnenseide als Matrix für verschiedene Gewebezuchten dienen, das sogenannte Tissue Engineering. Haut, Knorpel- und Fettgewebe, sogar Adern und Nerven wachsen gut auf dem Naturmaterial, das keimabweisend zu sein scheint und bis 200 Grad Celsius stabil ist. Aus den Fäden lassen sich unterschiedlichste Gewebestrukturen weben, so dass Transplantate passgenau angefertigt werden können.

Bei einem Schaf konnte schon ein sechs Zentimeter langer Nervendefekt erfolgreich mit Spinnenseide überbrückt werden, so dass das zuvor durch die Verletzung auf dem Hinterbein gelähmte Tier nach einem halben Jahr wieder ohne Einschränkung laufen konnte. Entlang der Seidenfäden waren neue Nervenzellen gewachsen.

Dass Wunden durch Spinnenseide schneller heilen, wussten schon die Menschen im Altertum. So beschreibt etwa der römische Gelehrte Plinius die Verwendung von Spinnennetzen zur Behandlung chronischer Wunden und Galenus von Pergamon berichtet über die Behandlung kariöser Zähne mit Kokonseide. Die Kokons sind einem Wattebausch ähnliche Gespinste, die das Eipaket der Spinnen und später die schlüpfenden Jungtiere schützen. „Diese Seide eignet sich sehr gut zum Behandeln stark blutender Wunden. Sie stillt zuerst die Blutung und fördert dann den Heilungsprozess“, erklärt Sarah Strauß. Das sich neu bildende Gewebe wird besonders schnell mit kleinsten Blutgefäßen durchsetzt, wodurch es besser versorgt wird und sich die Regeneration beschleunigt. All die positiven Effekte lassen sich auch bündeln, indem die Spinnenseide zu Nahtmaterial aufbereitet wird. „Würde eine Wunde mit Spinnenseidenfäden genäht, könnte sie vom Körper schneller verschlossen und die Narbenbildung sowie Empfindungsstörungen deutlich vermindert werden“, sagt Spinnenexpertin Strauß. Der vollbiologische Nahtfaden kann im Körper vollständig abgebaut werden und ist deutlich belastbarer als künstliches Nylon. Zahlreiche Tests und ein unabhängiges Prüflabor belegen eine sehr gute Verträglichkeit der Spinnenseide. Es gebe keinerlei Abstoßungsreaktionen in behandeltem Gewebe. Warum Spinnenseide so gut mit Geweben von Säugetieren harmoniert, ist noch nicht bekannt. Es gibt also noch viel zu tun für die Spinnenseidenforscher. Sie beschreiten wissenschaftliches Neuland. Spinnenseide kann je nach Bedarf und Einsatzgebiet verwebt, verknotet, gehäkelt oder verwunden werden. Aus Spinnenseide, Kollagen und Stammzellen kann zum Beispiel Knorpelmasse entstehen, mit der sich etwa eine Ohrmuschel rekonstruieren lässt. Derartige Gewebezüchtungen sind zwar auch anders möglich, erst Spinnenseide garantiert jedoch eine stabile Form und Größe. Wenn die Seide allerdings im Praxisalltag eingesetzt werden soll, muss sie als Medizinprodukt zugelassen werden. Das ist aufwändig und teuer. Für ein Naturprodukt, an dem die Pharmaindustrie kein kommerzielles Interesse hat, ist das eine sehr hohe Hürde.

Die Weibchen der Goldenen Radnetzspinne bauen große Netze, in denen sie standorttreu sitzen. Dieses natürliche Verhalten vereinfacht die Zusammenarbeit mit den Tieren. Die Forscher „melken“ ihre Spinnen zwei Mal in der Woche. Dazu wird jedes Weibchen vorsichtig aus seinem Netz herausgenommen und auf dem Rücken liegend mit einem Stück Gaze auf einem Schaumstoffblock fixiert. „Auch wenn es für viele Menschen schwer vorstellbar ist, die Spinnen lernen diese Prozedur sehr schnell als ungefährlich kennen“, erzählt die Biologin Sarah Strauß.

Ein Stück des Haltefadens schaut immer aus der Spinndrüse heraus, damit er im Notfall verfügbar ist. Er ist die Lebensversicherung der Spinne, die sie in ihrem Netz sichert. Bis zu 500 Meter könnte eine ausgewachsene, fitte Spinne in einer halben Stunde produzieren. Dann wäre sie allerdings völlig erschöpft. Deshalb werden die Tiere in der MHH immer nur eine Viertelstunde gemolken. Dabei produzieren sie 100 bis 200 Meter des Haltefadens, der auf eine Spule gewickelt wird. Nach jedem „Arbeitseinsatz“ werden die Spinnen in ihr Netz zurückgebracht und bekommen Wasser und zusätzliches Futter.

„Grundlos würde sich keine Spinne der Welt einfach abseilen und irgendwo herumkrabbeln. Denn der im Verhältnis zu den dünnen Beinen sehr schwere Körper von Netzspinnen macht ein solches Fortkommen sehr mühsam für das Tier“, sagt die Expertin. Das Herumvagabundieren ist Sache der viel kleineren Männchen. Sie wandern von Spinnenfrau zu Spinnenfrau und erbetteln sich nebenbei auch Futter von den Weibchen. Die Herren bauen keine Netze und sind so auf die Gunst der Damen angewiesen. Kannibalismus gibt es bei den Radnetzspinnen übrigens nicht.