Bestimmte Zellen im Rückenmark kontrollieren Schmerz und Juckreiz

Schmerzen empfinden ist ?usserst unangenehm, manchmal schwer ertr?glich ¨C und Schmerzen k?nnen sogar chronisch werden, etwa 20 Prozent unserer Bev?lkerung leiden unter chronischen Schmerzen. Diese werden je nach Situation ganz unterschiedlich empfunden und die zugrundeliegenden Mechanismen der Schmerzverarbeitung wurden bislang nicht vollst?ndig verstanden. Vor 50 Jahren haben der Neurobiologe Patrick Wall und der Psychologe Ronald Melzack die sogenannte ?Gate-Control-Theory? des Schmerzes formuliert. Die beiden Forscher haben postuliert, dass hemmende Nervenzellen im R¨¹ckenmark dar¨¹ber entscheiden, ob ein aus der Peripherie, zum Beispiel vom Fuss kommender Schmerzimpuls ins Gehirn weiter geleitet wird oder nicht.

Welche hemmenden Nervenzellen im R¨¹ckenmark f¨¹r diese Kontrollfunktion verantwortlich sind, konnte jetzt das Team von Hanns Ulrich Zeilhofer, Professor am Institut f¨¹r pharmazeutische Wissenschaften der ETH Z¨¹rich und am Institut f¨¹r Pharmakologie und Toxikologie der Universit?t Z¨¹rich, zeigen: Die Kontroll-Zellen liegen im tiefen Hinterhorn des R¨¹ckenmarks und verwenden als hemmenden ?bertr?gerstoff die Aminos?ure Glycin, wie die im Wissenschaftsjournal ?Neuron? erschienene Studie zeigt.

Schmerzempfindlichkeit l?sst sich ver?ndern

Mit Hilfe von genetisch ver?nderten Viren gelang es der Forschungsgruppe im Tiermodell, diese Nervenzellen gezielt zu l?hmen. Sie fand heraus, dass die L?hmung dieser Glycin freisetzenden Nervenzellen zu einer gesteigerten Schmerzempfindlichkeit und zu Zeichen von spontanen Schmerzen f¨¹hrte. Hanns Ulrich Zeilhofers Team entwickelte ¨¹berdies Viren, die es erlauben, diese Schmerz-Kontroll-Zellen gezielt pharmakologisch zu aktivieren. So behandelte M?use waren gegen¨¹ber schmerzhaften Reizen weniger empfindlich als unbehandelte. Auch chronische Schmerzen vermochte die Aktivierung dieser Nervenzellen zu vermindern. Und das ¨¹berraschende Zusatz-Ergebnis: ?Die Nervenzellen kontrollieren offenbar nicht nur Schmerzen, sondern auch verschiedene Formen des Juckreiz¡¯?, so Zeilhofer.

Der Zusammenhang von Hautnerven und Schmerz

Ein wichtiger Aspekt der ?Gate-Control-Theory? ist, dass die Aktivit?t der Schmerz kontrollierenden Nervenzellen durch verschiedene Einfl¨¹sse moduliert werden kann. Durch Erfahrung aus dem Alltag wissen wir zum Beispiel, dass sanftes Reiben oder Halten einer verletzten Extremit?t Schmerzen in diesem Bereich lindern k?nnen. Gem?ss Theorie sollte demnach eine nicht schmerzhafte Ber¨¹hrung der Haut die hemmenden Nervenzellen aktivieren. Tats?chlich konnten die -Forschenden bei der ?berpr¨¹fung dieser Hypothese best?tigen, dass die hemmenden, Glycin aussch¨¹ttenden Nervenzellen von solchen ber¨¹hrungsempfindlichen Hautnerven innerviert werden.

Zudem konnten die Pharmakologen zeigen, dass auch Nervenzellen in den oberfl?chlichen Schichten des R¨¹ckenmarks, wo die Fortleitung der Schmerzsignale erfolgt, vorwiegend durch Glycin-Signale gehemmt werden. ?Unsere drei Befunde k?nnen erstmals die Nervenzellen und Verschaltungen, die der ?Gate-Control Theory? zugrunde liegen, beschreiben?, fasst Hanns Ulrich Zeilhofer zusammen.

Therapie beim Menschen noch nicht m?glich

K?nnen diese Erkenntnisse nun f¨¹r die Therapie von Schmerzen genutzt werden? ?Die gezielte Erregung oder Hemmung von bestimmten Typen von Nervenzellen beim Menschen liegt noch in der Ferne und wird vielleicht erst in einigen Jahrzehnten m?glich sein?, sagt Zeilhofer. Ein anderer Weg k?nne wom?glich schon eher ans Ziel f¨¹hren ¨C n?mlich der ¨¹ber die Rezeptoren, die von den hemmenden Nervenzellen aktiviert werden: ?Diese Rezeptoren liegen auf den Nervenzellen, die die Schmerzsignale ins Gehirn weiterleiten, so dass deren gezielte pharmakologische Aktivierung den Schmerz ebenfalls blockieren kann?, so Hanns Ulrich Zeilhofer. Auch auf diesem Gebiet habe seine Gruppe schon erste vielversprechende Resultate erzielt.

Dieser Text basiert auf einer externe Seite Medienmitteilung der Universit?t Z¨¹rich.