Stochastische Resonanz in der Wundheilung

Die Stochastische Resonanz ist ein in der Physik und Biologie schon länger bekanntes Phänomen, das in den letzten Jahren auch in der Medizin immer mehr an Relevanz gewinnt. Es handelt sich dabei um ein scheinbar völlig zufälliges Signal im Sinne eines Rauschens in der Elektrographie (engl.: white noise oder random noise). Zunächst wurde dieses Rauschen als eine Störgröße interpretiert. Vor einigen Jahren fand man jedoch heraus, dass man in der Physik mit Hilfe dieses Rauschens sehr schwache Signale, die unter einem messbaren Schwellenwert liegen, in einen messbaren Bereich verstärken kann.  In der Biologie wurden seither viele Phänomene bekannt, in denen beispielsweise bestimmte Fischarten die Stochastische Resonanz aktiv einsetzen, um das schwach elektrische Signal von Plankton zu verstärken und so ihre Nahrung aufspüren.

In den letzten Jahren  wurde  auch vermehrt die Bedeutung der Stochastischen Resonanz in der Medizin untersucht. So wird insbesondere in der Neurophysiologie die Stochastische Resonanz als Verstärker von Nervensignalen eingesetzt. Collins et al. entwickelte in der Universität von Harvard einen Art Handschuh, der mittels Stochastischer Resonanz die abgeschwächten Nervensignale bei Polyneuropathie so verstärkt, dass die Betroffenen wieder taktile Reize wahrnahmen. Man fand heraus, dass auch der menschliche Körper die Stochastische Resonanz als Verstärker verschiedener Signale einsetzt.

Der Zusammenhang zwischen der Stochastischen Resonanz und der Wundheilung wurde erstmals von Afargan und Ricci untersucht. Es ist schon länger bekannt, dass es bei der Wundheilung zu einem Ionenaustausch und so zu einem Stromfluss zwischen Haut und Innerem der Wunde kommt. Die für die Wundheilung nötigen Zellen wandern durch Elektotaxis in den Wundbereich ein und sorgen für die Wundheilung. Der elektrische Gradient, so die Theorie, wird durch die, die Wunde umgebende Nervenfasern aufrecht erhalten. Ricci und Afargan stellten nun fest, dass es bei normaler Wundheilung zu einem Anstieg und bei chronischen Wunden zu einem Abfall der Amplitude der Stochastischen Resonanz kommt.

In der ersten Studie zu diesem Thema soll nun erforscht werden, ob es nach Operationen mit und ohne Implantaten und der anschließenden Wundheilung zu einer Veränderung in der Amplitude der Stochastischen Resonanz kommt.