Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mechanismus für Nervenschmerzen bei der Krebstherapie entdeckt

13.07.2012
Mannheimer Forscher veröffentlichen Forschungsergebnisse zu neu entdecktem Mechanismus

In einem wissenschaftlichen Artikel, der kürzlich in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) erschienen ist, berichten Dr. Richard Carr und Kollegen über die Ursache von Missempfindungen, unter denen Patienten, die mit dem Krebsmedikament Oxaliplatin behandelt werden, leiden.

Die Wissenschaftler konnten eine übersteigerte Erregung von Nervenzellen bei diesen Patienten auf die Funktionsweise eines bestimmten Natriumkanals zurückführen, der unter der Einwirkung von Oxaliplatin und Kälte nicht mehr korrekt schließt und damit Dauererregungen der Nervenzellen verursacht.

„Mach’ die Tür zu, es ist kalt!“ Vielen Eltern wird dieser Satz bekannt vorkommen. Forscher aus der Klinik für Anästhesiologie der Universitätsmedizin Mannheim (UMM) haben in Zusammenarbeit mit den Universitäten München und Erlangen diesem Bild eine vollkommen neue Bedeutung gegeben. Die Erregung von Nervenzellen wird durch Eiweiße in der Zellwand ausgelöst, die sich wie Türen verhalten: Sie halten die im Wasser gelösten Salze aufgrund ihrer Ladung entweder zurück, oder erlauben ihnen den Eintritt, und fungieren damit als „Ionenkanäle“.

Der Ablauf einer einzelnen Erregung einer Nervenzelle wird dabei durch das einmalige Öffnen der „Tür“ für Natrium eingeleitet, wodurch Natrium-Ionen mit ihrer positiven Ladung in die Zelle gelangen. In einem zweiten Schritt öffnen Türen für Kalium-Ionen. Im Gegensatz zum Natrium sind Kalium-Ionen in der Zelle viel höher konzentriert. Deshalb verlassen die Kalium-Ionen beim Öffnen ihrer Tür die Zelle und beenden damit die Erregung der Nervenzelle.

Patienten, die wegen einer Krebserkrankung mit Oxaliplatin, einem Zellgift für Krebszellen, behandelt werden, leiden unter extremen Missempfindungen. Diese werden durch Kälte verstärkt und können so unangenehm werden, dass die Patienten die Behandlung unterbrechen müssen. Für lange Zeit wurde vermutet, dass diese Überempfindlichkeit durch eine veränderte Funktion der Sensoren für Kälte vermittelt würde.

Dr. Richard Carr und seine Kollegen fanden nun heraus, dass das Oxaliplatin das Verhalten der „Türen“ für Natrium bei Kälteeinwirkung drastisch verändert: Während sich die Natriumkanäle beim Gesunden während einer Erregung nur einmal öffnen, bewirkt das Oxaliplatin im Zusammenwirken mit niedrigen Temperaturen, dass die Natriumkanäle nach einer abgelaufenen Erregung ein weiteres Mal öffnen („resurgent current“). Bildlich gesprochen wird dabei ein Fuß in die Tür gestellt („blocking particle“), der verhindert, dass die Tür fest schließt und sich stattdessen erneut öffnet. Dieser Prozess hat für das Neuron fatale Folgen, da mit dem erneuten Öffnen ein neuer Erregungszyklus angestoßen wird. Die Nervenzellen feuern damit nicht enden wollende hochfrequente Salven. Da die Intensität der Empfindung von der Erregungsfrequenz abhängt, fühlt der Patient dieses Erregungsmuster als extrem intensiv.

Die Gabe von Calcium kann die Symptome der Patienten lindern. Diese Wirkung beruht nach den jüngsten Ergebnissen darauf, dass das wiederholte Öffnen des Natriumkanals Nav1.6 unterdrückt wird. Dr. Carr ist sich sicher, dass die Entdeckung des „resurgent currents“ und seine Verstärkung beim Abkühlen als Ursache für die sich dauernd wiederholende Erregung von Nervenfasern auch ein möglicher Mechanismus für weitere Erkrankungen mit neuronaler Übererregbarkeit und chronischem Schmerz sein kann.

Dr. Eva Maria Wellnitz | idw
Weitere Informationen:
http://www.umm.de
http://www.pnas.org/content/early/2012/04/03/1118058109.full.pdf

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen
20.09.2017 | Veterinärmedizinische Universität Wien

nachricht Molekulare Kraftmesser
20.09.2017 | Max-Planck-Institut für Biochemie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Höher - schneller - weiter: Der Faktor Mensch in der Luftfahrt

20.09.2017 | Veranstaltungen

Wälder unter Druck: Internationale Tagung zur Rolle von Wäldern in der Landschaft an der Uni Halle

20.09.2017 | Veranstaltungen

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Drohnen sehen auch im Dunkeln

20.09.2017 | Informationstechnologie

Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen

20.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Frühwarnsystem für gefährliche Gase: TUHH-Forscher erreichen Meilenstein

20.09.2017 | Energie und Elektrotechnik