Mit einem grossen Schritt gegen chronische Schmerzen

Mit der Identifizierung eines neuen Mechanismus, der für neuropathische Schmerzen verantwortlich ist, öffnet das Departement Klinische Forschung der Universität Bern zusammen mit dem Schmerztherapiezentrum der Universität Lausanne nun den Weg zu neuen therapeutischen Ansätzen.

In der Schweiz leiden 20 Prozent der Bevölkerung an chronischen Schmerzen, davon etwa ein Drittel an sogenannten neuropathischen Schmerzen, die mit herkömmlichen Schmerzmitteln nur schwer behandelbar sind. Beispiele dafür sind Bandscheibenvorfälle, die Trigeminusneuralgie, die Gürtelrose, die diabetische Neuropathie oder Behandlungen durch Chemotherapie, welche eine Übererregbarkeit des Nervensystems verursachen. Bei diesen chronischen Schmerzen ist das «Schmerzsignal» – der elektrische Strom, der in den Neuronen fliesst und dazu dient, den Körper vor Gefahren zu schützen – drastisch erhöht und tritt unkontrolliert auf.

Kein aktuelles Medikament ist wirksam

Wenig bekannt ist, dass diese neuropathischen Schmerzen mit den verfügbaren Analgetika kaum behandelt werden können und der Schmerz nur bei der Hälfte der Patientinnen und Patienten gelindert wird. Dieses Fehlen von wirkungsvollen Behandlungen kann schwerwiegende Konsequenzen für die Patientinnen und Patienten haben, mit einem deutlichen Verlust an Lebensqualität im Hinblick auf die Familie, den Beruf und das soziale Umfeld. Schlafstörungen, Depressionen und Angstzustände sind etwa mögliche Folgen.

Das Verständnis der Mechanismen, wie eine erhöhte Erregbarkeit des Nervensystems nach Nervenverletzungen entsteht, ist das Herzstück der Doktorarbeit von Cédric Laedermann, Forscher am Departement Klinische Forschung (DKF) der Universität Bern und am Schmerztherapiezentrum des Centre hospitalier universitaire vaudois (CHUV). Die Studie entstand unter der Co-Leitung von Prof. Hugues Abriel, Direktor des DKF, und Prof. Isabelle Décosterd, Forscherin an der Fakultät für Biologie und Medizin der Universität Lausanne und Direktorin des Schmerztherapiezentrums des CHUV, und wird in der Fachzeitschrift «Journal of Clinical Investigation» publiziert.

Das «Bremssystem» des Schmerzes ist dereguliert

Die Forschenden haben ein Molekül namens «Ubiquitin Ligase Nedd4-2» identifiziert, dessen Deregulierung und insbesondere Reduktion im Fall einer Nervenverletzung zu neuropathischen Schmerzen beiträgt. «Nedd4-2 wirkt normalerweise wie eine Bremse auf die Anzahl der Ionenkanäle in den Nervenzellen, die Strom und damit den Nervenimpuls erzeugen. Die Verminderung von Nedd4-2 führt zu einer Erhöhung der Anzahl dieser Kanäle auf der Oberfläche der Neuronen mit der Folge einer Schmerz-Fehlinformation, die an das Gehirn weitergeleitet wird», erklärt Cédric Laedermann. Die Weitergabe von Schmerzinformationen der Neuronen zum Rückenmark und anschliessend zum Gehirn werde durch das Protein Nedd4-2 geregelt, indem eine Anhäufung der Ionenkanäle entlang der Nerven verhindert wird.

Die Forschenden haben Mäuse untersucht, die kein Nedd4-2 produzieren. Als Folge dieses Defekts reagieren diese Tiere überempfindlich auf Schmerzen. In einem Ansatz von Gentherapie erlaubte ein viraler Vektor im Gegenzug die Wiederherstellung einer normalen Menge Nedd4-2 in den Mäusen mit Anzeichen von neuropathischen Schmerzen. «Das Bremssystem Nedd4-2 wurde so wiederhergestellt, und die Anzeichen von neuropathischen Schmerzen wurden bei diesen Mäusen reduziert», so der Berner Forscher.

Auf dem Weg zu neuen therapeutischen Ansätzen

Neben der Aufklärung eines grundlegenden Mechanismus bietet diese Studie einen neuartigen therapeutischen Ansatz, der zu potenziellen innovativen Behandlungen führen kann: «Durch die Ausrichtung auf einen spezifischen Mechanismus der neuropathischen Schmerzen, die Deregulierung der Ionenkanäle und nicht ihre Blockierung, können wir nicht nur selektivere Therapien entwickeln, sondern gleichzeitig die Risiken von Nebenwirkungen vermindern», so Hugues Abriel.

Bibliographische Angaben

Cédric J. Laedermann, Matthieu Cachemaille, Guylène Kirschmann, Marie Pertin, Romain-Daniel Gosselin, Isabelle Chang, Maxime Albesa, Chris Towne, Bernard L. Schneider, Stephan Kellenberger, Hugues Abriel, and Isabelle Decosterd: Dysregulation of voltage-gated sodium channels by ubiquitin ligase NEDD4-2 in neuropathic pain, Journal of Clinical Investigation, 123(7), doi:10.1172/JCI68996.