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Wissenschaft

9. Juli 2009

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Oh weh! Abrupter Opioid-Entzug steigert Schmerzempfindlichkeit

Das abrupte Absetzen von morphinähnlichen Schmerzmitteln, den Opioiden, führt zu einer erhöhten Schmerzempfindlichkeit. Jetzt wurde experimentell nachgewiesen, dass dieser Effekt durch eine „Langzeit-Potenzierung“ der Erregungsausbreitung im Rückenmark entsteht und damit ganz ähnlich funktioniert wie die Gedächtnisbildung im Gehirn. Zusätzlich wurden im Rahmen dieses vom Wissenschaftsfonds FWF unterstützten Projektes Wege gefunden, die Steigerung der Schmerzempfindlichkeit zu vermeiden. Diese bahnbrechenden Ergebnisse sind nun im renommierten Fachjournal SCIENCE nachzulesen.

Opioide sind die ältesten und wirksamsten Schmerzmittel. Sie kommen z. B. häufig bei Operationen zum Einsatz, oder wenn andere Therapien versagen. Opioide binden nämlich – im Gegensatz zu anderen Schmerzmitteln – an sogenannte Opioid-Rezeptoren, die die Weiterleitung von Schmerzsignalen hochwirksam bremsen. Beim abrupten Absetzen, z. B. am Ende von chirurgischen Eingriffen, kann es dann aber zu einer abnormen, überschießenden Steigerung der Schmerzempfindlichkeit kommen. Ursachen dieses Phänomens konnten nun im Rahmen eines Forschungsprojektes der Abteilung für Neurophysiologie am Zentrum für Hirnforschung der Medizinischen Universität Wien aufgeklärt werden.

Schmerzhafter „kalter Entzug“

Demnach führt das abrupte Absetzen der Opioide, der sogenannte „kalte Entzug“, zu einer „Langzeit-Potenzierung“ (engl. Long-Term Potentiation, LTP) der synaptischen Erregung in Schmerzbahnen des Rückenmarks. Dadurch wird die Schmerzempfindlichkeit anhaltend und über das normale Maß hinaus gesteigert. Im Gehirn ist die LTP an sich ein physiologischer Mechanismus beim Lernen und bei der Gedächtnisbildung. Dabei wird die Erregungsübertragung zwischen Nervenzellen an den Kontaktstellen, den Synapsen, aktivitätsabhängig für lange Zeit gesteigert. Im Rückenmark können Schmerzreize eine LTP auslösen und zum sogenannten „Schmerzgedächtnis“ führen. Neu ist, dass auch Opioide bei abruptem Entzug eine „Gedächtnisspur“ im Schmerzsystem hinterlassen. Dazu der Projektleiter Prof. Jürgen Sandkühler: „Das Ergebnis hat uns selbst überrascht. Bislang hatte man angenommen, dass im Schmerzsystem nur starke oder anhaltende Schmerzreize eine LTP induzieren können.“ Nach dieser Entdeckung machten sich Prof. Sandkühler und sein Team daran, die molekularen Mechanismen dieses Prozesses zu entschlüsseln. Dr. Ruth

Drdla und Mag. Matthias Gassner, die beiden Erstautoren der Arbeit, konnten zeigen, dass ein abrupter Entzug – ähnlich wie ein Schmerzreiz – die Konzentration von Kalzium-Ionen in Nervenzellen des Rückenmarks erhöht.

Neurone im Kalziumrausch

Die Kalzium-Ionen sind wichtige zelluläre Botenstoffe, die zahlreiche Enzyme aktivieren und in weiterer Folge zur LTP führen. Bei der LTP zur Gedächtnisbildung strömen Kalzium-Ionen über NMDA-Rezeptorkanäle in die Nervenzellen des Gehirns. Das Forscherteam vermutete daher, dass eine Blockade dieser Kalziumkanäle auch die LTP im Rückenmark verhindern könnte. „Um unsere Vermutung zu überprüfen, benutzten wir selektive Blocker, die nur Kalziumkanäle vom Typ der NMDA-Rezeptoren verschließen“, erläutert Prof. Sandkühler. Tatsächlich zeigte sich, dass diese Blocker, die es übrigens auch als Medikamente gibt, die LTP beim Entzug von Opioiden sicher verhindern konnten. „Allerdings muss der Blocker rechtzeitig vor Beginn des Entzugs verabreicht werden“, ergänzt Prof. Sandkühler. Darüber hinaus erbrachte das Team eine weitere, für die Schmerztherapie wichtige Erkenntnis: Wenn das Opioid nicht abrupt, sondern langsam und kontrolliert abgesetzt wird, kann man auf ganz einfache Weise die durch Opioid-Entzug verursachte LTP verhindern und somit die Entstehung von Entzugsschmerzen vermeiden.

Insbesondere dieses letzte Ergebnis des vom FWF unterstützten Projektes zeigt, dass die medizinische Grundlagenforschung ganz konkrete Empfehlungen für den medizinischen Alltag liefern kann. In Zukunft kann dank dieses neuen Wissens die Anwendung der in der Schmerzbehandlung unverzichtbaren Opioide noch zuverlässiger gemacht werden – und das ohne ein böses Erwachen nach ihrem Absetzen.

Bild und Text ab Freitag, 10. Juli, 09.00 Uhr MEZ verfügbar unter: http://www.fwf.ac.at/de/public_relations/press/pv200907-de.html

Originalpublikation: „Induction of synaptic long-term potentiation after opioid withdrawal“ Ruth Drdla, Matthias Gassner, Ewald Gingl and Jürgen Sandkühler. Science 325 (2009), July 10th. DOI: 10.1126/Science/1171759.

Wissenschaftlicher Kontakt: Prof. Jürgen Sandkühler Abteilung für Neurophysiologie Zentrum für Hirnforschung Medizinische Universität Wien Spitalgasse 4

1090 Wien
T +43 / 1 / 4277 628 – 34
E juergen.sandkuehler@meduniwien.ac.at

Wien, 9. Juli 2009

Der Wissenschaftsfonds FWF: Mag. Stefan Bernhardt
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