lösen Mobilmachung im Stirnhirn aus

Weltweit arbeiten Forscher daran, die Schmerzentstehung zu enträtseln. Dazu gehört es, fortlaufend die Fakten zu den unzähligen Schmerzrezeptoren zu sammeln. Dabei handelt es sich um hochspezielle Eiweiße, die die Schmerzleitung von Zelle zu Zelle bewerkstelligen. Rezeptoren am Schmerzort lösen elektrische Signale aus, die über das Rückenmark die Hirnrinde erreichen. Ist die Schmerzursache eine Entzündung, werden weitere Signalwege beschritten: NR2B-Rezeptoren, im Normalfall in Ruhestellung, werden aktiviert - die Nervenzelle macht mobil.
Eine besonders hohe Dichte dieser Rezeptoren findet sich in Zellen des Stirnhirns. Dort haben sie die Aufgabe, Sinneseindrücke - auch Schmerzen - abrufbar zu speichern, sie sind am Erkennen, Merken und Erinnern beteiligt und damit wesentlich an Gefühlen, Entscheidungs- und Lernprozessen.

Entzündung lenkt Rezeptoreiweiße

Eine internationale Forschergruppe um Prof. Min Zhuo, Physiologe an der Universität von Toronto, hat neue Erkenntnisse vorgestellt, die bald für Millionen von Schmerzpatienten zu einer Therapie avancieren könnten. Im Tierversuch haben die Forscher gezeigt, dass gerade Zellen in der Gürtelwindung mit veränderten Rezeptoren auf Entzündungen antworten. Diese und viele weitere Daten haben die Wissenschaftler erhoben, nachdem sie Mäusen einen Reizstoff in die Haut einer Hinterpfote injiziert hatten. An bestimmten Zeitpunkten haben sie anschließend die Änderungen schmerzrelevanter Funktionen der Zellen gemessen.

Zelldaten und Verhaltensänderungen geprüft

Mit Zellelektroden, Standardtechnik der modernen Zellphysiologie, leiteten die Forscher sowohl von präparierten Zellen als auch von frei beweglichen Mäusen elektrische Signale ab. Unter dem Mikroskop beurteilten sie das Aussehen der Zellen. Anschließend wurden die Zellen isoliert und in Eiweiße zerlegt, damit die fraglichen Rezeptoren identifiziert und zahlenmäßig bestimmt werden konnten.
Die Forscher haben ferner geprüft, wie frei bewegliche Tiere auf Entzündung und Testreize reagierten. So wurden u.a. Beweglichkeit und Haltung auf sich drehenden Gegenständen beobachtet, ferner die Zeitspanne für Schwanzbewegungen nach thermischen Reizen.
Ein besonders wichtiges Kriterium: der Entzündungsschmerz vor Ort. Mit fein abgestuften Testhaaren haben die Autoren 24 und 72 Stunden nach Entzündungsauslösung das mechanische Empfinden bestimmt: Zurückziehen, Lecken und Kratzen der Pfote wurden als schmerzhaft gewertet. Zusätzlich haben die Forscher behandelten Mäusen drei unterschiedliche Rezeptor-Gegenmittel verabreicht.

Rezeptoränderung braucht Zeit

Die Forscher registrierten deutlich verstärkte elektrische Signale in den Zellen der Gürtelwindung, die die erhöhte Dichte von NR2B-Rezeptoren belegt. Diese Signale ließen nach Gabe zweier Gegenmittel sichtbar nach und wurden durch das dritte vollständig unterdrückt. Während sich diese Änderungen nach 24 Stunden zeigten, war dies nach einer und nach sechs Stunden noch nicht der Fall. Die Autoren schlussfolgern, dass die Zunahme der NR2B-Rezeptoren offenbar einige Zeit benötigt.
Die Eiweißanalyse bestätigte dies: Die NR2B-Herstellung war nach 24 Stunden klar gestiegen - ein Trend, der über sieben Tage anhielt. Auch dies zeigte sich in der Frühphase der Entzündung noch nicht. Da sich für andere Rezeptoreiweiße keine Änderungen ergeben haben, vermuten die Forscher eine selektive Zellreaktion nur für NR2B-Eiweiße.
Ein Blick in die Zukunft: Die NR2B-Gegenmittel haben die Schmerzen so wirksam unterdrückt, dass sich am dritten Tag auffällig gesenkte Testschmerzen zeigten.

Entzündung verankert Schmerz im Gedächtnis

Forscher hatten bereits in Vorarbeiten Verbindungen zwischen dem NR2B-Eiweiß und chronischen Schmerzen vermutet. Seit einiger Zeit ist klar: Dauerschmerz, verursacht durch Verletzungen, nutzt dieselben Zellverbindungen wie Lern- und Merkprozesse. Mit Hochdruck arbeitet das Team um Prof. Zhuo daran, diese Verbindungen aufzuklären. Der Physiologe in den Meldungen der Universität: "Wir glauben, die Entzündungsreaktion des Körpers hilft mit, den Schmerz im Gedächtnis zu verankern. (?) Notwendig sind Therapien, die chronische Schmerzen blocken, ohne das gesamte Schmerzsystem zu stören - schließlich handelt es sich um einen wertvollen Warnmechanismus."

Dazu meint Prof. Dr. Frank Bahr, Ehrenmitglied der Deutschen Akademie für Ganzheitliche Schmerztherapie (DAGST): "In der Tat kann der Mensch auf den Schmerz nicht verzichten. Er signalisiert Gefahr, damit man ihr rechtzeitig aus dem Weg gehen kann. Der chronische Schmerz warnt jedoch nicht mehr, er ist selbst die Gefahr. Die vorliegende Arbeit zeigt anschaulich, wie vielgestaltig, kompliziert und teuer Schmerzforschung heute ist, und dass noch sehr viele Fragen zu beantworten sind. In der Akupunktur stehen uns schon heute sehr effektive Punkte zur Behandlung des Schmerzgedächtnisses zur Verfügung."


Publisher: DAGST

Quelle: Wu, LJ et al: Upregulation of forebrain NMDA NR2B receptors contributes to behavioral sensitization after inflammation. J Neurosci 2005(25)48,11107-16.