Blutgefäße passen sich im Laufe der Zeit an äußere Faktoren an. Forscher entdeckten nun, dass die Gefäße ein Gedächtnis besitzen und sich nach einem Schlaganfall für immer verändern können.
Das Gefäßsystem des Körpers sorgt für einen ständigen Fluss von Nährstoffen, Hormonen und anderen Ressourcen und stellt so einen effizienten Transport sicher. Ein Forscherteam hat in einer aktuellen Studie untersucht, auf welche Weise sich das Netzwerk im Laufe der Zeit anpassen und verändern kann. Dazu modellierten sie das Gefäßsystem mithilfe von Computersimulationen und ermittelten Anpassungsregeln für seine Verbindungen. Dabei fiel ihnen eine interessante Fähigkeit auf.
„Wir fanden heraus, dass die Stärke einer Verbindung innerhalb eines Netzwerks vom lokalen Fluss abhängt“, erklärt Karen Alim, Autorin der Studie. „Dies bedeutet, dass Verbindungen mit einem geringen Fluss unterhalb eines bestimmten Schwellenwerts immer schwächer werden, bis sie schließlich verschwinden“, fährt sie fort. Verstopfen die Blutgefäße – was im schlimmsten Fall zu einem Schlaganfall führen kann – werden sie folglich durch den verringerten Blutfluss sehr schwach. „Wir haben festgestellt, dass in einem solchen Fall die Anpassungen im Netzwerk dauerhaft sind und auch nach der Beseitigung des Hindernisses beibehalten werden. Man kann sagen, das Netzwerk zieht es vor, den Fluss durch bestehende stärkere Verbindungen umzuleiten, anstatt schwächere Verbindungen neu zu bilden – selbst wenn der Fluss das Gegenteil erfordern würde“, erklärt Komal Bhattacharyya, Hauptautor der Studie.
Da die Menge an biologischen Bausteinen zum Aufbau des Gefäßsystems begrenzt ist und effizient genutzt werden sollte, kann durch diesen Mechanismus das Gefäßsystem optimiert werden. Mit diesem neuen Verständnis des Gedächtnisses von Netzwerken können die Forscher nun erklären, dass sich der Blutfluss auch nach erfolgreicher Entfernung des Gerinnsels permanent verändert. Diese Erinnerungsfähigkeit von Netzwerken ist auch in anderen lebenden Systemen zu finden.
Dieser Text basiert auf einer Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation. Die Originalpublikation findet ihr hier.
Bildquelle: Natasha Connell, unsplash
