Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie sich das Hirn an Schmerzen «erinnert»

27.03.2015

Berner Forschende haben einen Mechanismus entdeckt, der für die Chronifizierung von Schmerzen im Gehirn verantwortlich ist. Die Resultate der Studie zeigen neue Möglichkeiten auf, wie in Zukunft chronische Schmerzen medikamentös behandelt werden könnten.

Chronische Schmerzen sind ein weit verbreitetes Krankheitsbild, an dem alleine in der Schweiz über eine Million Menschen leiden. Bei vielen Patienten fehlen bisher indes wirksame Therapieansätze. «Die permanenten Schmerzen sind eine grosse psychische und emotionale Belastung für die Patienten», erläutert Thomas Nevian vom Institut für Physiologie der Universität Bern. «Bis anhin verstanden wir ihre Entstehung aber noch nicht vollständig.»

Nevian und sein Kollege Mirko Santello sind diesem Ziel nun einen wichtigen Schritt näher gekommen: Sie haben einen zellulären Mechanismus im Gehirn von Mäusen entdeckt, der zur Chronifizierung von Schmerzen beiträgt. Auf der Grundlage dieser Entdeckung ist es den beiden Berner Forschern zudem gelungen, einen neuen, vielversprechenden Therapieansatz für chronische Schmerzen zu entwickeln. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift «Neuron» veröffentlicht.

Nervenzellen bilden Gedächtnisspur des Schmerzes

Nevian und Santello untersuchten die Veränderungen der Nervenzellen bei chronischen Schmerzen im Gyrus Cinguli, einem Hirnareal, in dem schmerzassoziierte Emotionen verarbeitet werden. Dabei spielt die Ausbildung eines «Schmerzgedächtnisses» eine entscheidende Rolle, wie Nevian ausführt: «Die Nervenzellen, die ständig durch Schmerzreize aktiviert werden, bilden eine Gedächtnisspur für den Schmerz, die sich nicht mehr zurückbildet. Unsere Idee war es, diesen Mechanismus besser zu verstehen, um daraus potentielle neue Therapien herzuleiten.»

Schmerzen werden durch elektrische Impulse wahrgenommen, die in den Nervenzellen erzeugt werden. Daher suchten die beiden Forscher gezielt nach Veränderungen der elektrischen Eigenschaften der Nervenzellen im Gyrus Cinguli – und wurden fündig: Chronische Schmerzen führen zu einer leichteren Erregbarkeit der Nervenzellen im untersuchten Hirnareal.

Diese Veränderung konnten Nevian und Santello auf einen bestimmten sogenannten Ionenkanal zurückführen. Dabei handelt es sich um ein Eiweissmolekül in der Membran einer Nervenzelle, welches ihre elektrischen Eigenschaften bestimmt. Die Funktion des untersuchten Ionenkanals war bei chronischen Schmerzen reduziert. Das führte dazu, dass Nervenimpulse leichter ausgelöst wurden und steigerte somit das Schmerzempfinden.

Serotoninrezeptoren können Schmerzen dämpfen

Die Wissenschaftler versuchten, diesen Ionenkanal zu manipulieren und dessen Funktion wieder herzustellen. Indem sie einen bestimmten Rezeptor für den Botenstoff Serotonin aktivierten, gelang es ihnen, die normalen Eigenschaften der Nervenzellen wieder herzustellen und die Schmerzwahrnehmung im Tiermodell zu reduzieren. «Es ist seit einiger Zeit bekannt, dass Serotonin Schmerzen verringern kann, der Wirkmechanismus einiger Medikamente basiert darauf», erklärt Thomas Nevian.

«Wir konnten nun einen spezifischen Serotoninrezeptor identifizieren, der die Schmerzwahrnehmung besonders wirksam beeinflussen kann. Dies ist ein sehr wichtiges Resultat, das die Therapie chronischer Schmerzen wesentlich effizienter machen könnte.»

Die Ergebnisse zeigten laut dem Berner Physiologen auch einen neuen Wirkmechanismus für bekannte Schmerzmedikamente auf, die zur Klasse der sogenannten trizyklischen Antidepressiva gehören. Bisher wurde angenommen, dass diese Medikamente ihre Wirkung an den Schmerzrezeptoren und im Rückenmark entfalten. Neu ist, dass sie auch einen direkten Einfluss auf die Schmerzwahrnehmung im Gehirn haben können. «Es wird allerdings noch einige Zeit in Anspruch nehmen, bis neue Medikamente gegen chronische Schmerzen zur Verfügung stehen», betont Thomas Nevian.

Quellenangabe:

Santello M & Nevian T. Dysfunction of cortical dendritic integration in neuropathic pain reversed by serotoninergic neuromodulation. Neuron, 2015 (in press)

Weitere Informationen:

http://www.medienmitteilungen.unibe.ch

Nathalie Matter | Universität Bern

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Aktuelle Therapiepfade und Studienübersicht zur CLL
20.10.2017 | Kompetenznetz Maligne Lymphome e.V.

nachricht Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt
18.10.2017 | Universität Bern

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: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise