Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Weg für die Schmerztherapie

29.06.2012
Nach einer Operation den Patienten schmerzfrei und beweglich halten: Trotz aller Fortschritte ist das für die Medizin noch immer eine Herausforderung. Einen innovativen Ansatz auf diesem Gebiet beschreiben jetzt Wissenschaftler aus Würzburg, Berlin, Jena und Erlangen.

Ein älterer Patient hat ein künstliches Kniegelenk eingesetzt bekommen. Nach dem Eingriff injizieren ihm die Ärzte gegen die Schmerzen ein Lokalanästhetikum. Es blockiert die schmerzleitenden Nervenfasern im Operationsgebiet und lindert so die Beschwerden. Allerdings legt das Medikament auch die Nervenfasern lahm, die für andere Empfindungen und Beweglichkeit zuständig sind – es kommt zur Lähmung der Muskulatur.


Molekulare Mechanismen zur regulierten Öffnung der Nervenbarriere. Entscheidend ist das vorübergehende Verschwinden des Proteins Claudin-1, wodurch die Barriere gegen schmerzhemmende Medikamente fällt.
Grafik: Hackel et al. 2012 PNAS

Diese Nebenwirkung der Schmerztherapie tritt zwangsläufig auf und ist sehr unerwünscht. Denn für die Heilung der Operationsstelle und für die Genesung ist es gerade bei älteren Patienten sehr wichtig, dass sie nach dem Eingriff schnell wieder auf die Beine kommen und sich schmerzfrei bewegen.

Zwar gibt es auch sehr gute Schmerzmittel, die die Beweglichkeit der Patienten nicht beeinträchtigen. „Dazu gehören Morphin und andere Opioide. Das sind noch immer die wirksamsten Schmerzmedikamente, die man kennt“, sagt Heike Rittner vom Universitätsklinikum Würzburg. Doch diese Mittel haben einen Nachteil: Sie dämpfen den Schmerz nicht, wenn sie lokal an der Operationsstelle oder am Nerven injiziert werden – vermutlich, weil sie die Nervenscheide nicht überwinden können. Diese Barriere umgibt die Nerven wie eine schützende Hülle.

Publikation in der Zeitschrift PNAS

Wie kann man nach einer Operation Schmerzen wirkungsvoll verhindern und gleichzeitig die Beweglichkeit erhalten? Eine Antwort auf diese Frage gibt die Arbeitsgruppe „Molekulare Schmerzforschung“ der Würzburger Universitätsklinik für Anästhesiologie jetzt in der Zeitschrift PNAS. Heike Rittner, Alexander Brack und Dagmar Hackel haben die neuen Erkenntnisse mit Kollegen aus Berlin, Jena und Erlangen gewonnen.

Nervenscheide kurzzeitig geöffnet

Die Idee der Wissenschaftler bestand darin, die Nervenscheide für Opioide und andere Medikamente zu öffnen. Das gelang ihnen mit einer zehnprozentigen Kochsalzlösung – denn eine solche Lösung macht auch andere Barrieren im Körper durchlässig, wie schon vorher bekannt war. Wurde die Kochsalzlösung im Tiermodell zusammen mit Opioiden in der Nähe eines Nerven injiziert, war ein schmerzlindernder Effekt nachweisbar und die Bewegungsfähigkeit blieb erhalten. Dagegen zeigten nur die Kochsalzlösung oder nur die Medikamente alleine keine Wirkung.

Molekularen Signalweg beschrieben

Die Wissenschaftler haben auch den molekularen Mechanismus identifiziert, der diesem Effekt zu Grunde liegt. Die Kochsalzlösung setzt im Gewebe das Enzym Metalloproteinase 9 frei, und das führt über eine Kette weiterer Reaktionen am Ende dazu, dass in der Nervenscheide die Produktion des Proteins Claudin-1 gedrosselt wird. Ohne dieses Protein verliert die Schranke ihre Funktion; wenige Stunden nach der Behandlung schließt sich die Barriere wieder. Strukturelle, immunologische oder funktionelle Schäden an den Nerven sind danach nicht nachweisbar.

In der Aufklärung dieses Signalwegs liegt die wissenschaftliche Bedeutung der Würzburger Forschungsarbeit. „Erstmals haben wir an peripheren Nerven die molekularen Mechanismen identifiziert, mit denen die Durchlässigkeit für Medikamente reguliert wird“, sagt Heike Rittner. Gleichzeitig liege nun ein innovatives Therapiekonzept vor, mit dem sich die Schmerzweiterleitung durch Nerven gezielt blockieren und die motorische Funktion vollständig erhalten lässt.

Kleine Peptide im Test

Für die Anwendung am Menschen eignet sich die Methode noch nicht. Der Grund: Die Injektion einer so hochprozentigen Kochsalzlösung würde Schmerzen verursachen. Darum suchen die Forscher nun nach einer Alternative, um die Nervenscheide kurzfristig, spezifisch und nebenwirkungsarm zu öffnen.

„Der Signalweg, den wir aufgeklärt haben, bietet dafür verschiedene Ansatzpunkte, mit deren Untersuchung wir schon begonnen haben“, so die Wissenschaftler. Zum Beispiel sei es möglich, das Barriere-Protein Claudin-1 mit kleinen Peptiden direkt und spezifisch herunter zu regulieren und so die Schranke zu öffnen.

Patentallianz sucht Lizenznehmer

Die Anmeldung dieser Peptide zum Patent läuft bereits. Derzeit sucht die Bayerische Patentallianz GmbH nach Pharmafirmen, die die Lizenz erwerben wollen. Fazit der Forscher: „Wir erwarten, dass durch unsere Arbeit Patienten nach Operationen an Armen oder Beinen besser und schneller rehabilitiert werden, weil die belastende Lähmung der Muskulatur wegfällt.“

Hackel D, Krug SM, Sauer RS, Mousa SA, Boecker A, Pfluecke D, Wrede EJ, Kistner K, Hoffmann T, Bloch L, Huber O, Blasig IE, Amasheh S, Sommer C, Reeh PW Fromm M, Brack A, Rittner HL: Transient opening of the perineurial barrier for analgesic drug delivery. Proc Natl Acad Sci USA 2012, published online before print June 25, DOI: 10.1073/pnas.1120800109

Kontakt

Dr. Heike Rittner, Klinik und Poliklinik für Anäesthesiologie, Universitätsklinikum Würzburg, T (0931) 201-30046, rittner_h@klinik.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | Uni Würzburg
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht In Deutschland wächst die Zahl der Patienten mit Diabetes mellitus
23.02.2017 | Versorgungsatlas

nachricht Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt
22.02.2017 | Klinikum der Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2017

23.02.2017 | Veranstaltungen

Wie werden wir gesund alt? - Alternsforscher tagen auf interdisziplinärem Symposium in Magdeburg

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Heinz Maier-Leibnitz-Preise 2017: DFG und BMBF zeichnen vier Forscherinnen und sechs Forscher aus

23.02.2017 | Förderungen Preise

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor

23.02.2017 | Physik Astronomie