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 Mit körpereigenem Protein Herpes bekämpfen
13.11.2018 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

nachricht Mit Lichtimpulsen Herzzellen abschalten
06.11.2018 | Universitäts-Herzzentrum Freiburg - Bad Krozingen

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: Rasende Elektronen unter Kontrolle

Die Elektronik zukünftig über Lichtwellen kontrollieren statt Spannungssignalen: Das ist das Ziel von Physikern weltweit. Der Vorteil: Elektromagnetische Wellen des Licht schwingen mit Petahertz-Frequenz. Damit könnten zukünftige Computer eine Million Mal schneller sein als die heutige Generation. Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) sind diesem Ziel nun einen Schritt nähergekommen: Ihnen ist es gelungen, Elektronen in Graphen mit ultrakurzen Laserpulsen präzise zu steuern.

Eine Stromregelung in der Elektronik, die millionenfach schneller ist als heutzutage: Davon träumen viele. Schließlich ist die Stromregelung eine der...

Im Focus: UNH scientists help provide first-ever views of elusive energy explosion

Researchers at the University of New Hampshire have captured a difficult-to-view singular event involving "magnetic reconnection"--the process by which sparse particles and energy around Earth collide producing a quick but mighty explosion--in the Earth's magnetotail, the magnetic environment that trails behind the planet.

Magnetic reconnection has remained a bit of a mystery to scientists. They know it exists and have documented the effects that the energy explosions can...

Im Focus: Eine kalte Supererde in unserer Nachbarschaft

Der sechs Lichtjahre entfernte Barnards Stern beherbergt einen Exoplaneten

Einer internationalen Gruppe von Astronomen unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg ist es gelungen, beim nur sechs Lichtjahre...

Im Focus: Mit Gold Krankheiten aufspüren

Röntgenfluoreszenz könnte neue Diagnosemöglichkeiten in der Medizin eröffnen

Ein Präzisions-Röntgenverfahren soll Krebs früher erkennen sowie die Entwicklung und Kontrolle von Medikamenten verbessern können. Wie ein Forschungsteam unter...

Im Focus: Ein Chip mit echten Blutgefäßen

An der TU Wien wurden Bio-Chips entwickelt, in denen man Gewebe herstellen und untersuchen kann. Die Stoffzufuhr lässt sich dabei sehr präzise dosieren.

Menschliche Zellen in der Petrischale zu vermehren, ist heute keine große Herausforderung mehr. Künstliches Gewebe herzustellen, durchzogen von feinen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Kalikokrebse: Erste Fachtagung zu hochinvasiver Tierart

16.11.2018 | Veranstaltungen

Können Roboter im Alter Spaß machen?

14.11.2018 | Veranstaltungen

Tagung informiert über künstliche Intelligenz

13.11.2018 | Veranstaltungen

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

Mikroplastik in Kosmetik

16.11.2018 | Studien Analysen

Neue Materialien – Wie Polymerpelze selbstorganisiert wachsen

16.11.2018 | Materialwissenschaften

Anomale Kristalle: ein Schlüssel zu atomaren Strukturen von Schmelzen im Erdinneren

16.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

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