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SCHMERZ/497: Aktuelle Schmerzforschung - Förderung ausgewählter Projekte (idw)


Deutsche Gesellschaft zum Studium des Schmerzes e.V. (DGSS) - 08.10.2009


→  Aufgabenteilung der Nervenfasern: Flucht und Lerneffekte
→  Dem chronischen Schmerz auf den Grund gehen
→  Fehlerhafte Schmerzhemmung bei komplex-regionalem Schmerzsyndrom
→  Nervenschmerzen von anderen Schmerzen unterscheiden
→  "Runner's High" erstmals im Bild
      Förderpreise für Schmerzforschung an Münchner und Bonner Forscher
→  Schmerzverarbeitung verrät Parkinson-Gen

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Aufgabenteilung der Nervenfasern: Flucht und Lerneffekte
Förderpreise für Schmerzforschung an Jenaer Forscher verliehen

Die Funktionen verschiedener Nervenfasern bei der Leitung von Schmerz- und Temperaturreizen haben die Jenaer Forscher Prof. Dr. Thomas Weiß und Prof. Dr. Wolfgang H.R. Miltner untersucht. Auf Grundlage ihrer Hirnaktivierungsstudien vermuten sie, dass der zweiten, brennenden Schmerzempfindung eine zusätzliche Bedeutung bei der Steuerung von Aufmerksamkeit und dem Erlernen schmerzbezogener Verhaltensreaktionen zukommt. Beim Deutschen Schmerzkongress in Berlin wurden sie dafür mit dem mit 1.750 Euro dotierten zweiten Preis der Kategorie Grundlagenforschung des Förderpreises für Schmerzforschung 2009 ausgezeichnet.

Der Preis wird jährlich vergeben von der Deutschen Gesellschaft zum Studium des Schmerzes e.V. Stifterin ist die Grünenthal GmbH (Aachen).

Langsame und schnellere Fasern

Temperatur- und Schmerzreize erregen das Gehirn über zwei verschiedene Typen von Nervenfasern: A-Delta-Fasern mit moderater sowie C-Fasern mit geringer Geschwindigkeit der Informationsübertragung. Bislang waren die Unterschiede in der zentralen Verarbeitung für die beiden Informationstypen kaum untersucht. Den Jenaer Forschern ist es gelungen, die Aktivierung verschiedener Hirnstrukturen durch getrennte Stimulation der beiden Fasertypen zu untersuchen. Dazu stimulierten sie jeweils winzige Hautareale, um die Nervenfasern gezielt anzuregen, und registrierten die Hirnaktivierung mittels sog. funktioneller Kernspintomographie.

Gemeinsam und doch unterschiedlich

Sie fanden einerseits eine gleichartige Aktivierung in verschiedenen Regionen des Gehirns als Antwort auf die Stimulation beider Fasertypen, so dass sie gemeinsam die Wahrnehmung von Schmerz initiieren. Bei Stimulation von C-Fasern im Vergleich zur A-Delta-Faser-Stimulation zeigte sich andererseits eine signifikant stärkere Hirnaktivierung im rechten frontalen Operculum und in der vorderen Inselregion. Diese Gehirnregionen sind dafür bekannt, dass sie die selbstregulative Aufrechterhaltung eines für die normalen Lebensvorgänge optimalen inneren Milieus im Organismus überwachen und ggf. Aufmerksamkeit steuern. "Wir nehmen daher an, dass das C-Faser-System besonders dafür zuständig ist, dass die Schmerzinformation auch deutliche emotionale Erfahrungen hervorruft und die Aufmerksamkeit auf den Schmerz lenkt. Gleichzeitig wird auch gelernt, zukünftig ähnliche Umgebungen zu meiden und sich der Heilung zuzuwenden", sagt Prof. Weiß. "Die A-Delta-Fasern initiieren dagegen primär schnelle Reaktionen, insbesondere Wegziehreflexe und Flucht."

Kontakt
Prof. Dr. Wolfgang H.R. Miltner
Prof. Dr. Thomas Weiß
Lehrstuhl für Biologische und Klinische Psychologie der FSU Jena
Am Steiger 3, Haus 1, 07743 Jena
E-Mail: miltner@biopsy.uni-jena.de / weiss@biopsy.uni-jena.de

Raute

Dem chronischen Schmerz auf den Grund gehen
Förderpreis für Schmerzforschung an Frankfurter Forscher verliehen

Bei chronischen Schmerzen reagiert die Schmerzwahrnehmung über und meldet dem Gehirn starke Schmerzen ohne triftigen Grund. Wie es dazu kommt, hat Dr. Dr. Achim Schmidtko (Institut für Klinische Pharmakologie, Universität Frankfurt) untersucht. Die Ergebnisse legen neue Mechanismen der Sensibilisierung des Schmerzsystems nahe. Beim Deutschen Schmerzkongress in Berlin wurde er dafür mit dem mit 7.000 Euro dotierten ersten Preis der Kategorie Grundlagenforschung des Förderpreises für Schmerzforschung 2009 ausgezeichnet.

Der Preis wird jährlich vergeben von der Deutschen Gesellschaft zum Studium des Schmerzes e.V. Stifterin ist die Grünenthal GmbH (Aachen).

Mechanismen der Sensibilisierung

Die Entwicklung chronischer Schmerzen geht mit einer Sensibilisierung der Schmerzverarbeitung, des sog. nozizeptiven Systems, einher. Ein wichtiger Botenstoff ist dabei das cyclische Guanosinmonophophat (cGMP), das bei anhaltenden Schmerzen im Rückenmark freigesetzt wird. Die genauen Mechanismen der Sensibilisierung waren bislang nicht im Detail erforscht. Der Frankfurter Wissenschaftler untersuchte jetzt die Rolle einer "Verdächtigen", die als cGMP-Quelle infrage kommt: die Stickstoffmonoxid-sensitive Guanylylcyclase (NO-GC). Er beobachtete sog. Knock-Out-Mäuse, denen der genetische Bauplan für NO-GC fehlt, so dass sie die Guanylylcyclase nicht herstellen können. Im Vergleich mit Wildtyp-Mäusen zeigten die K.O.-Mäuse eine stark verminderte Wahrnehmung entzündlicher und neuropathischer Schmerzen, während sie akute Schmerzen ganz normal wahrnehmen konnten.

Zwei verschiedene Signalwege

Dem Forscher gelang es darüber hinaus, die NO-GC mit Hilfe eines spezifischen Antikörpers zu markieren und so ihr Vorkommen im Rückenmark sichtbar zu machen. "Interessanterweise weicht das Expressionsmuster von NO-GC erheblich von dem der cGMP-abhängigen Proteinkinase ab, die zuvor als wichtigster Effektor dieses Signalweges vermutet wurde", erklärt Dr. Dr. Achim Schmidtko. "Das bedeutet, dass es sich wahrscheinlich um zwei verschiedene Signalwege handelt und weitere cGMP-produzierende Enzyme und cGMP-Effektoren beteiligt sind." Der Wissenschaftler folgert, dass es unterschiedliche cGMP-abhängige Mechanismen geben muss, die in verschiedenen Zellen des nozizeptiven Systems für eine Sensibilisierung sorgen.

Kontakt
Dr. Dr. Achim Schmidtko
Institut für Klinische Pharmakologie / Zentrum für Arzneimittelforschung, Entwicklung und Sicherheit (ZAFES)
Haus 74, Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-Universität
Theodor-Stern-Kai 7, 60590 Frankfurt am Main, Germany
E-Mail: schmidtko@em.uni-frankfurt.de

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Fehlerhafte Schmerzhemmung bei komplex-regionalem Schmerzsyndrom
Förderpreise für Schmerzforschung an Erlanger Forscher verliehen

Patienten mit komplex-regionalem Schmerzsyndrom (CRPS) tut schon die Berührung mit einem Wattebällchen weh. Die zugrundeliegenden Mechanismen der Schmerzverarbeitung haben Dr. Frank Seifert und Georg Kiefer (Universitätsklinikum Erlangen-Nürnberg) untersucht. Sie fanden heraus, dass es möglicherweise eine Veranlagung gibt, die das CRPS-Risiko erhöht. Beim Deutschen Schmerzkongress in Berlin wurden sie dafür mit dem mit 7.000 Euro dotierten ersten Preis der Kategorie Klinische Forschung des Förderpreises für Schmerzforschung 2009 ausgezeichnet.

Der Preis wird jährlich vergeben von der Deutschen Gesellschaft zum Studium des Schmerzes e.V. Stifterin ist die Grünenthal GmbH (Aachen).

Wie sich der Körper an Schmerzreize anpasst

Der Körper ist in der Lage, die Verarbeitung von Schmerzreizen anzupassen. Im Rückenmark und Hirnstamm ist über verschiedene Mechanismen sowohl eine Verstärkung als auch eine Abschwächung der Weiterleitung von Schmerzreizen aus dem Körper ins Gehirn möglich. Diese so genannte endogene Schmerzmodulation untersuchte die Arbeitsgruppe an 27 Patienten mit CRPS und gesunden Kontrollpersonen. Bei CRPS zieht eine eigentlich harmlose Verletzung an Hand oder Fuß schwere Folgen nach sich: Durchblutungsstörungen, Ödeme, Hautveränderungen, Schmerzen und schließlich Funktionseinschränkungen.

Wiederholte schmerzhafte Reize auf den Handrücken

Die Forscher verabreichten allen Probanden wiederholt schmerzhafte elektrische Reize auf den Handrücken. Dies führt normalerweise gleichzeitig zu einer Gewöhnung an diesen Reiz, d.h. zu einer verminderten Schmerzreizverarbeitung, und zu einer verstärkten Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Reizen. Sie stellten fest, dass bei CRPS-Patienten an beiden Händen, der betroffenen und der nicht-betroffenen, der Gewöhnungseffekt weniger stark messbar war als bei Gesunden. Außerdem waren die Areale mit stärkerer Empfindlichkeit gegen mechanische Reize an der CRPS-betroffenen Hand vergrößert. "Diese Befunde weisen auf eine veränderte Aktivität der endogenen Schmerzmodulation bei CRPS-Patienten hin", folgern die Preisträger. Da die Veränderung nicht mit der Dauer oder der Schwere des CRPS in Verbindung standen, vermuten sie in einer veränderten Schmerzmodulation einen von vorn herein vorhandenen Risikofaktor für CRPS.

Aktive Arbeitsgruppe

Beide Forscher sind an der Neurologischen Universitätsklinik Erlangen Mitglieder einer auf dem Gebiet des Schmerzes sehr aktiven Arbeitsgruppe, die von Privatdozent Dr. med. Christian Maihöfner geleitet wird. Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich seit Jahren mit den Ursachen und neuen Therapieansätzen für Nervenschmerzen.

Kontakt
Arbeitsgruppe "Neuropathischer Schmerz"
Dr. med. Frank Seifert, Georg Kiefer, PD Dr. med. Christian Maihöfner
Neurologische Klinik
Universitätsklinikum Erlangen-Nürnberg
Schwabachanlage 6, 91054 Erlangen
E-Mail: frank.seifert@uk-erlangen.de
georg.kiefer@uk-erlangen.de
christian.maihoefner@uk-erlangen.de

Raute

Nervenschmerzen von anderen Schmerzen unterscheiden
Förderpreise für Schmerzforschung an Mainzer Forscher verliehen

Patienten mit chronischen Schmerzen berichten oft über eine gleichzeitige Taubheit der betroffenen Regionen. Wie passt das zusammen? Welche Veränderungen liegen vor? Diese Fragen klärten Dr. Christian Geber und Ricarda Fondel aus der Arbeitsgruppe von Prof. Frank Birklein (Klinik und Poliklinik für Neurologie) mit sensorischen Tests. Die klinische Bedeutung liegt in der verbesserten differentialdiagnostischen Einordnung und Abgrenzung von Nervenschmerzen gegenüber anderen (z.B. myofaszialen) Schmerzsyndromen und ermöglicht somit auch eine gezieltere Therapie.

Beim Deutschen Schmerzkongress in Berlin wurden sie dafür mit dem mit 1.750 Euro dotierten zweiten Preis der Kategorie Klinische Forschung des Förderpreises für Schmerzforschung 2009 ausgezeichnet. Der Preis wird jährlich vergeben von der Deutschen Gesellschaft zum Studium des Schmerzes e.V. Stifterin ist die Grünenthal GmbH (Aachen).

Taubheit kann auf Schmerz hinweisen

Ein Taubheitsgefühl in einer schmerzenden Körperregion kann auf einen neuropathischen Schmerz hinweisen. In der Studie zeigte sich jedoch, dass Sensibilitätsstörungen auch im Rahmen von nicht-neuropathischen Schmerzen (z.B. myofaszialen Schmerzen) häufig vorhanden sind und auch bei gesunden Probanden nach experimenteller Schmerzstimulation auftreten: So wurden Patienten mit einseitigen myofaszialen Schmerzen die Schmerz- und Berührungsempfindlichkeit in der schmerzhaften Körperregion und der nicht-schmerzhaften Gegenseite untersucht. Zusätzlich wurde bei gesunden Probanden die Schmerzschwelle und Berührungsempfindlichkeit vor, 90 Minuten und 25 Stunden nach experimentellen Schmerzreizen gemessen. Zur Schmerzauslösung verwendeten die Forscher sowohl Capsaicin (Chiliwirkstoff), das in die Haut injiziert wurde, als auch elektrische Reize mittels auf der Haut befestigter Elektroden.

Sensible Veränderungen bilden sich zurück

Sowohl die Schmerzpatienten als auch die gesunden Probanden nahmen Berührungsreize im schmerzhaften Areal vermindert wahr, Schmerzreize jedoch verstärkt. Im experimentellen Studienteil zeigte sich zudem, dass diese Veränderungen den Akutschmerz überdauern und sich innerhalb eines Tages (25 Stunden) wieder vollständig zurückbilden. Die Forscher folgern daraus, dass die sensiblen Veränderungen Folge einer reversiblen neuronalen Plastizität im Rückenmark oder Gehirn sind. Ein weiterer Unterschied zu neuropathischen Schmerzen war, dass das Taubheitsgefühl diffus verteilt war und nicht an das Versorgungsgebiet z.B. peripherer Nerven gebunden.

Kontakt
Dr. med. Christian Geber
Klinik und Poliklinik für Neurologie
Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität
Langenbeckstraße 1, 55131 Mainz
E-Mail: geber@uni-mainz.de

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Runner's High erstmals im Bild
Förderpreise für Schmerzforschung an Münchner und Bonner Forscher

Dem Mythos des "Runner's High", jenes Hochgefühls, das Jogger nach langen Läufen verspüren, haben Münchner und Bonner Forscher eine wissenschaftliche Grundlage gegeben: Sie beobachteten mittels Bildgebung, wo und in welchem Ausmaß im Gehirn von Ausdauersportlern körpereigene Opioide wie z.B. Endorphine ausgeschüttet werden. Beim Deutschen Schmerzkongress in Berlin wurden sie dafür mit dem mit 1.750 Euro dotierten zweiten Preis der Kategorie Grundlagenforschung des Förderpreises für Schmerzforschung 2009 ausgezeichnet.

Der Preis wird jährlich vergeben von der Deutschen Gesellschaft zum Studium des Schmerzes e.V. Stifterin ist die Grünenthal GmbH (Aachen).

Zehn Läufer im PET

Die Forscher um Prof. Dr. Henning Boecker und PD Dr. Till Sprenger untersuchten zehn Läufer vor und nach einem Langstreckenlauf per Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Dabei verabreichten sie den Probanden eine spezifische Substanz, die im Gehirn an Opioidrezeptoren bindet und mit einer radioaktiven Markierung versehen ist. Diese Substanz trat also in Konkurrenz mit körpereigenen Opioiden, die dieselben Rezeptoren besetzen. Je mehr Opioide ausgeschüttet wurden, desto weniger der verabreichten Substanz kam dabei zum Zuge. Je weniger der radioaktiv markierten Substanz also später im Bild zu sehen waren, desto mehr Opioide hatten bereits an die Rezeptoren angedockt.

Schlüsselrolle bei der Verarbeitung von Emotionen

Die Bilder zeigten, dass Opioide nach dem Dauerlauf vor allem in Bereichen des Frontallappens der Großhirnrinde und des limbischen Systems freigesetzt wurden, beides Regionen, die eine Schlüsselrolle in der Emotionsverarbeitung haben. Das von den Sportlern erlebte Hochgefühl war umso intensiver, je weniger der radioaktiv markierten Substanz an den Rezeptoren angedockt hatte. Es besteht also eine Verbindung zwischen der Ausschüttung von körpereigenen Opioiden und Glücksgefühlen bei Sport.

Wichtig für die Schmerzunterdrückung

Neben ihrer Bedeutung für die Emotionsverarbeitung spielen einige dieser Hirnregionen, wie das perigenuale anteriore Cingulum, nach heutigem Verständnis eine ganz wesentliche Rolle für die körpereigene Opioid-vermittelte "Schmerzunterdrückung" des Gehirns. "Damit wurde eine Grundlage geschaffen, Ausdauertraining, das in Deutschland im Rahmen der multimodalen Schmerztherapie zunehmend angewendet wird, gegenüber den Patienten, den an der Therapie beteiligten Kollegen, aber auch gegenüber den Kostenträgern plausibel zu machen", so die Forscher.

Titel
Boecker H, Sprenger T, Spilker ME, Henriksen G, Koppenhoefer M, Wagner KJ, Valet M, Berthele A, Tolle TR.
The Runner's High: Opioidergic Mechanisms in the Human Brain.
Cerebral Cortex 2008 Nov; 18811): 2523-31

Kontakt
Prof. Dr. Henning Boecker
Leitung FE Klinische Funktionelle Neurobildgebung, Experimentelle Radiologie
Radiologische Universitätsklinik
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
Sigmund-Freud-Str. 25, 53127 Bonn
E-Mail: Henning.boecker@ukb.uni-bonn.de

PD Dr. Till Sprenger
Neurologische Klinik und Poliklinik
TU München, Klinikum rechts der Isar
Ismaninger Straße 22, 81675 München
zurzeit University of California, San Francisco

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Schmerzverarbeitung verrät Parkinson-Gen
Förderpreis für Schmerzforschung an Kieler Forscher verliehen

Menschen mit genetischer Parkinson-Veranlagung verarbeiten Schmerzreize anders als Andere: Ihre Schmerzschwelle für mechanische und Druckreize liegt höher. Diese Unterschiede lassen sich auch schon vor dem Auftreten erster Symptome feststellen. So lassen sich verschiedene Parkinson-Formen voneinander unterscheiden. Das konnten Kieler und Lübecker Forscher um Dr. Janne Gierthmühlen nachweisen. Beim Deutschen Schmerzkongress in Berlin wurden sie dafür mit dem mit 1.750 Euro dotierten zweiten Preis der Kategorie Klinische Forschung des Förderpreises für Schmerzforschung 2009 ausgezeichnet.

Der Preis wird jährlich vergeben von der Deutschen Gesellschaft zum Studium des Schmerzes e.V. Stifterin ist die Grünenthal GmbH (Aachen).

Parkinson-Patienten leiden häufig an Schmerzen

Neben den Hauptsymptomen wie Steifheit und Schüttellähmung plagen Parkinson-Patienten auch häufig Kribbeln, Taubheitsgefühlen oder Schmerzen. Kürzlich wurden Mutationen in mehreren Genen (PARKIN und PINK1) als Ursache eines früh beginnenden Parkinson-Syndroms identifiziert. Genträger haben ein höheres Risiko an Parkinson zu erkranken. Von Untersuchungen dieser Personengruppen erhofft sich die Medizin den Nachweis von Vorzeichen der Parkinsonerkrankung, die bereits vor den ersten Symptomen auftreten und eine frühzeitige Behandlung ermöglichen. Die Kieler und Lübecker Forscher untersuchten daher je 14 Genträger und gesunde Kontrollpersonen mit mehreren sensorischen Tests.

Genträger nehmen mechanische Reize schlechter wahr

Es zeigte sich, dass PINK1-Mutationsträger mechanische Reize schlechter wahrnehmen und erst stärkere mechanische und Druckreize als schmerzhaft empfinden als gesunde Menschen. Die Genträger wiesen also eine verringerte Sensibilität auf, unabhängig davon, ob sie schon Parkinson-Symptome zeigten oder nicht. Die Funktion peripherer Nerven zeigte sich neurographisch unauffällig und Vibrationen spürten PINK1-Mutationsträger ähnlich wie andere Menschen. "Wir vermuten deswegen, dass es sich um eine zentrale Verarbeitungsstörung handelt, die auf der Ebene des Rückenmarks und Gehirn begründet ist, und nicht in den peripheren Nerven", erklärt Dr. Janne Gierthmühlen. Bei Parkinson-Patienten ohne Genmutation (nicht-klassifiziert) sind die Reizverarbeitungsmuster anders: Sie berichten etwa über eine stärkere Hitzeempfindlichkeit der Haut. "Das könnte bedeuten, dass das durch die entsprechenden Mutationen bedingte Parkinson-Syndrom sich anders äußert und sich so klinisch von anderen Parkinsonformen unterscheiden lässt", so die Forscher.

Kontakt
Dr. Janne Gierthmühlen
Universitätsklinikum Schleswig-Holstein
Institut für Neuroradiologie
Sektion für Neurologische Schmerzforschung und -therapie der Klinik für Neurologie
j.gierthmuehlen@neurorad.uni-kiel.de

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Quelle:
Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilung
Deutsche Gesellschaft zum Studium des Schmerzes e.V. (DGSS)
Meike Drießen, 08.10.2009
Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution618
WWW: http://idw-online.de
E-Mail: service@idw-online.de


veröffentlicht im Schattenblick zum 11. Oktober 2009