Wenn Nerven schmerzen – wegweisende Forschungsergebnisse zur Klärung des neuropathischen Schmerzes

(06.10.2011) In Deutschland werden rund 7,5 Millionen Menschen von chronischen Schmerzen gequält. Etwa ein Viertel davon leidet unter Nervenschmerzen – den so genannten neuropathischen Schmerzen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Prof. Knut Biber hat nun den Entzündungsfaktor CCL21 als Auslöser identifiziert.

Leitungsstörung: Neuropathischer Schmerz entsteht
häufig nach Verletzungen von peripheren Nerven
                                                                 (Foto: Fotolia)

Das Empfinden von Schmerz ist sehr wichtig für das Überleben von Organismen. Es schützt vor großen Verletzungen und unterstützt den Heilungsprozess. Menschen, bei denen die Schmerzempfindung genetisch gestört ist, haben eine stark verringerte Lebenserwartung, da sie sich häufig bereits in Kindertagen schwere Verletzungen zuziehen.

Manchmal wird Schmerz aber selbst zum pathologischen Problem. Das heißt Schmerzen werden empfunden, ohne dass ein Auslöser vorliegt. Zum Teil reagiert der Nerv schon bei nicht-schmerzhaften Reizen wie geringen Temperaturschwankungen oder leichten Berührungen. Dieser so genannte neuropathische Schmerz entsteht häufig nach Verletzungen von peripheren Nerven, beispielsweise durch Diabetes, Krebserkrankungen, Verletzungen oder Infektionen.

Etwa sieben bis acht Prozent der europäischen Bevölkerung leiden an neuropathischen Schmerzen, wobei die taktile Allodynie - das Empfinden von Schmerzen bei leichten Berührungen - eine sehr häufige Unterart ist. Diese Form von neuropathischen Schmerzen beeinträchtigt die betroffenen Patienten und Patientinnen stark und ist medikamentös nur schwer oder gar nicht zu behandeln. „Um bessere Therapien zu entwickeln, ist es daher sehr wichtig zu verstehen, wie periphere Nervenschädigungen zur Ausbildung von neuropathischen Schmerzen führen“, erklärt Prof. Dr. rer. nat. Knut Biber, Abteilung für Psychiatrie und Psychotherapie am Universitätsklinikum Freiburg.

Seit ungefähr sieben Jahren weiß man, dass Fresszellen des Rückenmarks, so genannte Mikroglia, für die Entstehung des neuropathischen Schmerzes wichtig sind. Diese Zellen reagieren sehr rasch auf Schädigungen von peripheren Nerven und setzen im Rückenmark eine Kaskade in Gang, an deren Ende der neuropathische Schmerz steht. Mikroglia haben also eine wichtige Schlüsselfunktion bei der Entstehung neuropathischer Schmerzen.

Bisher war es völlig unverstanden, wie eine Schädigung von Nerven in der Peripherie zu dieser Reaktion der Mikroglia im Rückenmark führen kann, da die Schädigung oft sehr weit vom Rückenmark entfernt auftritt. Das Team um Prof. Biber, das sich aus Forscherinnen und Forschern aus Freiburg, Holland und Japan zusammensetzt, konnte nun erstmals einen Faktor identifizieren, der für diese Reaktion von Mikroglia verantwortlich ist. Es konnte zeigen, dass periphere Nerven sehr schnell nach Schädigung den Entzündungsfaktor CCL21 synthetisieren und in das Rückenmark transportieren. Dieser Faktor ist essentiell für die spezifische Reaktion der Mikroglia, die zur Entstehung von neuropathischem Schmerz führt. Mäuse, die aufgrund eines genetischen Defekts kein CCL21 synthetisieren können, entwickeln im Tiermodell keinerlei neuropathischen Schmerz. Des Weiteren hat eine Blockade von CCL21 die Ausbildung neuropathischer Schmerzen verhindert, was die Bedeutung dieses Faktors als therapeutischem Angriffspunkt hervorhebt.

„Unsere Ergebnisse sind entscheidend für das Verständnis und die Therapie des neuropathologischen Schmerzes. CCL21 ist der zurzeit einzige Faktor, der ausschließlich in geschädigten Nervenzellen synthetisiert wird und der gleichzeitig für die Entstehung von neuropathischem Schmerz nach peripherer Nervenschädigung nötig und ausreichend ist“, so Prof. Biber.

Die Studie ist erschienen in:
Biber K., Tsuda M., Tozaki-Saitoh H., Tsukamoto K., Toyomitsu E., Masuda T., Boddeke H., Inoue K. (2011) Neuronal CCL21 up-regulates microglia P2X4 expression and initiates neuropathic pain development. EMBO J. 2011 May 4;30(9):1864-73.