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Wissenschaftler des Pharmakologischen Instituts der Universität Heidelberg haben einen wichtigen Mechanismus entschlüsselt, der für die Entstehung chronischer Schmerzen verantwortlich ist und damit einen neuen Ansatz für eine medikamentöse Therapie eröffnet. Wird ein bestimmtes Molekül an Nervenenden ausgeschaltet, so nimmt die chronische Schmerzempfindlichkeit erheblich ab. Diese Erkenntnis, die in Tierversuchen gewonnen wurde, wurde von der Arbeitsgruppe um Frau Professor Dr. Rohini Kuner jetzt im hochrangigen „Journal of Clinical Investigations“ veröffentlicht. Die kollaborative Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Professor Dr. Gary Lewin vom Max-Delbrück-Zentrum für Molekulare Medizin, Berlin Buch, spielte dabei eine entscheidende Rolle.

Entzündungen oder Nervenverletzungen können die Verbindungsstellen zwischen zwei Nerven (Synapsen) derart verändern, dass weitere Schmerzreize als sehr stark empfunden werden. Diese molekularen Veränderungen sind die Grundlage des chronischen Schmerzes und existieren typischerweise weiter, auch wenn der Auslöser nicht mehr vorhanden ist.

Eine wichtige Rolle für die andauernde Schmerzempfindung spielen bestimmte Proteine (Rezeptoren), die auf den Nervenenden sitzen und auf den Nervenüberträgerstoff Glutamat reagieren. Ein bestimmter Typ dieser Glutamat-Rezeptoren, kurz AMPA genannt, hat dabei eine Schlüsselfunktion. Dies konnten die Heidelberger Wissenschaftler in einem Experiment mit Mäusen nachweisen, denen ein funktionsfähiger AMPA-Rezeptor in den peripheren Nerven fehlte, während die AMPA-Rezeptoren im Rückenmark und im Gehirn intakt geblieben waren. Wurde eine Untereinheit des AMPA-Rezeptors selektiv ausgeschaltet und die Mäuse chemischen und mechanischen Schmerzreizen in entzündetem Gewebe – ähnlich dem chronischen Schmerz – ausgesetzt, so waren die Mäuse weniger schmerzempfindlich. Diese Untereinheit zeichnete sich dadurch aus, dass bei Einwirkung von Glutamat Kalzium in die Nervenzelle einströmte.

Bisher galten synaptische glutamaterge Rezeptoren im Rückenmark und Gehirn als wichtigste Anzünder des Schmerzgedächtnisses – dessen therapeutisches Potenzial konnte aufgrund schwerer zentraler Nebenwirkungen jedoch nicht ausgenutzt werden. „Die neuen Erkenntnisse aus dieser Studie zeigen, dass nicht-synaptische glutamaterge Rezeptoren in peripheren Nerven eine wichtige „Tor“-Funktion bei der Weiterleitung von Schmerzsignalen in das zentrale Nervensystem spielen“, sagt Vijayan Gangadharan, der als Erstautor diese Studie durchgeführt hat. „Die gezielte Ausschaltung von peripheren glutamatergen Rezeptoren könnte also eine Linderung des chronischen Schmerzes ohne erhebliche zentrale Nebenwirkungen ermöglichen“, erklärt Professor Kuner. Damit ist der Weg für die Entwicklung eines Medikamentes eröffnet, das gezielt die molekularen Grundlagen von chronischem Schmerz angreift.

Weitere Informationen:

Peripheral calcium-permeable AMPA receptors regulate chronic inflammatory pain in mice. Vijayan Gangadharan, Rui Wang, Bettina Ulzhöfer, Ceng Luo, Rita Bardoni, Kiran Kumar Bali, Nitin Agarwal, Irmgard Tegeder, Ullrich Hildebrandt, Gergely G. Nagy, Andrew J. Todd, Alessia Ghirri, Annette Häussler, Rolf Sprengel, Peter H. Seeburg, Amy B. MacDermott, Gary R. Lewin, Rohini Kuner. Journal of Clinical Investigation 121(4): 1608-1623, 2011.

Quelle: Universitätsklinikum Heidelberg