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 Studie mit bispezifischem Antikörper liefert beeindruckende Behandlungserfolge bei Multiplem Myelom
01.04.2020 | Universitätsklinikum Würzburg

nachricht Pool-Testen von SARS-CoV-2 Proben erhöht die Testkapazität weltweit um ein Vielfaches
31.03.2020 | Goethe-Universität Frankfurt am Main

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: Den Regen für Hydrovoltaik nutzen

Wassertropfen, die auf Oberflächen fallen oder über sie gleiten, können Spuren elektrischer Ladung hinterlassen, so dass sich die Tropfen selbst aufladen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz haben dieses Phänomen, das uns auch in unserem Alltag begleitet, nun detailliert untersucht. Sie entwickelten eine Methode zur Quantifizierung der Ladungserzeugung und entwickelten zusätzlich ein theoretisches Modell zum besseren Verständnis. Nach Ansicht der Wissenschaftler könnte der beobachtete Effekt eine Möglichkeit zur Energieerzeugung und ein wichtiger Baustein zum Verständnis der Reibungselektrizität sein.

Wassertropfen, die über nicht leitende Oberflächen gleiten, sind überall in unserem Leben zu finden: Vom Tropfen einer Kaffeemaschine über eine Dusche bis hin...

Im Focus: Harnessing the rain for hydrovoltaics

Drops of water falling on or sliding over surfaces may leave behind traces of electrical charge, causing the drops to charge themselves. Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz have now begun a detailed investigation into this phenomenon that accompanies us in every-day life. They developed a method to quantify the charge generation and additionally created a theoretical model to aid understanding. According to the scientists, the observed effect could be a source of generated power and an important building block for understanding frictional electricity.

Water drops sliding over non-conducting surfaces can be found everywhere in our lives: From the dripping of a coffee machine, to a rinse in the shower, to an...

Im Focus: Quantenimaging: Unsichtbares sichtbar machen

Verschränkte Lichtteilchen lassen sich nutzen, um Bildgebungs- und Messverfahren zu verbessern. Ein Forscherteam am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena hat eine Quantenimaging-Lösung entwickelt, die in extremen Spektralbereichen und mit weniger Licht genaueste Einblicke in Gewebeproben ermöglichen kann.

Optische Analyseverfahren wie Mikroskopie und Spektroskopie sind in sichtbaren Wellenlängenbereichen schon äußerst effizient. Doch im Infrarot- oder...

Im Focus: Sensationsfund: Spuren eines Regenwaldes in der Westantarktis

90 Millionen Jahre alter Waldboden belegt unerwartet warmes Südpol-Klima in der Kreidezeit

Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Geowissenschaftlern des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI)...

Im Focus: A sensational discovery: Traces of rainforests in West Antarctica

90 million-year-old forest soil provides unexpected evidence for exceptionally warm climate near the South Pole in the Cretaceous

An international team of researchers led by geoscientists from the Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (AWI) have now...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Interdisziplinärer Austausch zum Design elektrochemischer Reaktoren

03.04.2020 | Veranstaltungen

13. »AKL – International Laser Technology Congress«: 4.–6. Mai 2022 in Aachen – Lasertechnik Live bereits früher!

02.04.2020 | Veranstaltungen

Europäischer Rheumatologenkongress EULAR 2020 wird zum Online-Kongress

30.03.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erste SARS-CoV-2-Genome aus Österreich veröffentlicht

03.04.2020 | Biowissenschaften Chemie

Projekt »Lade-PV« gestartet: Fahrzeugintegrierte PV für Elektro-Nutzfahrzeuge

03.04.2020 | Energie und Elektrotechnik

Interdisziplinärer Austausch zum Design elektrochemischer Reaktoren

03.04.2020 | Veranstaltungsnachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics