Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues menschliches Zellkulturmodell für Schmerz

05.11.2015

Wer Schmerz beim Menschen verstehen will, muss häufig auf Tiermodelle zurückgreifen. Doch viele der so gewonnen Ergebnisse sind leider nicht auf den Menschen übertragbar. Die Schmerzforschung befindet sich daher in einem Dilemma: Es mangelt an zur Forschung geeigneten menschlichen Schmerz-Nervenzellen. Forscher der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben unter Zuhilfenahme humaner Stammzelltechnologie einen Weg gefunden, um die Entstehung von Schmerzen beim Menschen besser zu erforschen – und zwar anhand von humanen Nervenzellen, die aus Stammzellen gewonnen wurden.

Die Entwicklung und Etablierung menschlicher Schmerzmodelle wird weltweit in nur sehr wenigen Zentren durchgeführt, eines davon ist die FAU. Die Erlanger Forscher und Forscherinnen um Prof. Dr. Beate Winner, Leiterin der Nachwuchsgruppe III am Interdisziplinären Zentrum für Klinische Forschung (IZKF) der FAU, und Prof. Dr. Angelika Lampert, zur Zeit der Studie am Institut für Physiologie und Pathophysiologie der FAU tätig, nutzten eine neue und mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Technologie:

Aus einer kleinen Hautbiopsie werden menschliche Zellen in Kultur genommen und in Stammzellen umgewandelt. Diese pluripotenten Stammzellen lassen sich zu jedem beliebigem Zelltyp entwickeln, so auch zu menschlichen Nervenzellen, die Schmerzreize detektieren und ans Gehirn weiterleiten: den sogenannten Nozizeptoren.

Erstmals wurden diese Nozizeptoren mit der sogenannten Patch-Clamp-Technologie – einer speziellen Messmethode, um deren elektrische Aktivität zu bestimmen – verknüpft und eine detaillierte Analyse bestimmter, nur in Neuronen vorkommender Membranproteine durchgeführt. Dreh- und Angelpunkt des Forschungsprojekts war der Einstrom von Ionen in die Neuronen, der die Nervenzellen elektrisch aktiviert.

„In den Nozizeptoren konnten wir nachweisen, dass für Schmerzzellen ganz typische Ionenkanäle vorhanden sind. Zusätzlich haben wir einen Ionenkanal entdeckt, den man bisher nur in der Embryonalentwicklung kannte und der für die Aktivität und Kommunikation der Neurone zentral ist", sagt Prof. Dr. Beate Winner.

„Dies ist ein wichtiger Befund, der zukünftig bei der Untersuchung dieser humanen Schmerzzellen beachtet werden muss, da dies die Aktivität der Zellen beeinflussen kann“, fügt Esther Eberhardt, Assistenzärztin in der Anästhesiologischen Klinik der FAU und eine der drei Erstautoren dieser interdisziplinären Kooperation, hinzu.

Den FAU-Wissenschaftlern und -Wissenschaftlerinnen ist es somit gelungen, in humanen Schmerzneuronen den schnellen, aktivierenden Ioneneinstrom detailliert zu charakterisieren, der sich deutlich von Befunden in Schmerzneuronen in Nagetieren unterscheidet. „Die Ergebnisse erlauben es, Schmerzen in Zukunft besser zu erforschen", sagt Diana Schmidt, Doktorandin am IZKF und ebenfalls Erstautorin dieser Arbeit.

Damit eröffnet sich die Möglichkeit, neue Erkenntnisse über die Funktionsweise der Schmerzentstehung zu gewinnen. Letztendlich tragen die Erlanger Forschungsergebnisse dazu bei, gezieltere und bessere Medikamente für Schmerzpatienten zu entwickeln, da Nozizeptoren mit Hilfe der Stammzelltechnologie zukünftig auch direkt von Schmerzpatienten gewonnen werden können.

Die Ergebnisse der wissenschaftlichen Studie der FAU wurden in der Fachzeitschrift Stem Cell Reports veröffentlicht. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.stemcr.2015.07.010

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Beate Winner
beate.winner@fau.de

Prof. Dr. Angelika Lampert
alampert@ukaachen.de

Dr. Susanne Langer | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.fau.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Stammzell-Transplantation: Aktivierung von Signalwegen schützt vor gefährlicher Immunreaktion
20.04.2017 | Technische Universität München

nachricht Was Bauchspeicheldrüsenkrebs so aggressiv macht
18.04.2017 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

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: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Im Focus: Tief im Inneren von M87

Die Galaxie M87 enthält ein supermassereiches Schwarzes Loch von sechs Milliarden Sonnenmassen im Zentrum. Ihr leuchtkräftiger Jet dominiert das beobachtete Spektrum über einen Frequenzbereich von 10 Größenordnungen. Aufgrund ihrer Nähe, des ausgeprägten Jets und des sehr massereichen Schwarzen Lochs stellt M87 ein ideales Laboratorium dar, um die Entstehung, Beschleunigung und Bündelung der Materie in relativistischen Jets zu erforschen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Silke Britzen vom MPIfR Bonn liefert Hinweise für die Verbindung von Akkretionsscheibe und Jet von M87 durch turbulente Prozesse und damit neue Erkenntnisse für das Problem des Ursprungs von astrophysikalischen Jets.

Supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien sind eines der rätselhaftesten Phänomene in der modernen Astrophysik. Ihr gewaltiger...

Im Focus: Deep inside Galaxy M87

The nearby, giant radio galaxy M87 hosts a supermassive black hole (BH) and is well-known for its bright jet dominating the spectrum over ten orders of magnitude in frequency. Due to its proximity, jet prominence, and the large black hole mass, M87 is the best laboratory for investigating the formation, acceleration, and collimation of relativistic jets. A research team led by Silke Britzen from the Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn, Germany, has found strong indication for turbulent processes connecting the accretion disk and the jet of that galaxy providing insights into the longstanding problem of the origin of astrophysical jets.

Supermassive black holes form some of the most enigmatic phenomena in astrophysics. Their enormous energy output is supposed to be generated by the...

Im Focus: Neu entdeckter Exoplanet könnte bester Kandidat für die Suche nach Leben sein

Supererde in bewohnbarer Zone um aktivitätsschwachen roten Zwergstern gefunden

Ein Exoplanet, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt einen roten Zwergstern umkreist, könnte in naher Zukunft der beste Ort sein, um außerhalb des...

Im Focus: Resistiver Schaltmechanismus aufgeklärt

Sie erlauben energiesparendes Schalten innerhalb von Nanosekunden, und die gespeicherten Informationen bleiben auf Dauer erhalten: ReRAM-Speicher gelten als Hoffnungsträger für die Datenspeicher der Zukunft.

Wie ReRAM-Zellen genau funktionieren, ist jedoch bisher nicht vollständig verstanden. Insbesondere die Details der ablaufenden chemischen Reaktionen geben den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

Baukultur: Mehr Qualität durch Gestaltungsbeiräte

21.04.2017 | Veranstaltungen

Licht - ein Werkzeug für die Laborbranche

20.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Intelligenter Werkstattwagen unterstützt Mensch in der Produktion

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Forschungszentrum Jülich auf der Hannover Messe 2017

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten