Prof. Mense erforscht chronische Muskelschmerzen

Sein Wunsch: Studenten sollen im Präpkurs öfter neugierig und kritisch fragen!

Victoria Ziesenitz

Prof. Siegfried Mense erforscht im interdisziplinären Zentrum für Neurowissenschaften der Universität Heidelberg die Mechanismen, die für chronische Muskelschmerzen verantwortlich sind. Für seine wissenschaftlichen Leistungen auf dem Gebiet der Schmerzforschung wurde er auf dem Deutschen Schmerztag 2006 mit dem Ehrenpreis des Deutschen Schmerzpreises ausgezeichnet. Victoria Ziesenitz hat sich mit ihm über sein Forschungsgebiet und seine Lehrtätigkeit unterhalten.

Übersicht

• Rätselhafter Muskelschmerz
• Schmerzen in einem völlig gesunden Gelenk
• Chronischer Schmerz hat Einfluss auf die Psyche
• Keinen Schmerz verursachen
• Faszinierende Neuroanatomie in der neuen "Dualen Reihe"
• Die Rückmeldung der Studenten ist wichtig für unseren Unterricht
• Informationen und Links

Zur Medizin kam ich auf Umwegen. Zunächst hatte ich mit dem Physikstudium begonnen. Das war mir nach kurzer Zeit jedoch zu schmalspurig. Also habe ich zur Medizin gewechselt, da ich damals vielfältige Interessen hatte und immer noch habe. Die Naturwissenschaften sind in der Medizin vereint, das macht sie so vielschichtig und attraktiv.
Nach dem Studium habe ich zunächst unter Robert Schmidt gearbeitet, der als Herausgeber eines Physiologie-Lehrwerks bekannt ist. Damals wurde die Technik entwickelt, isolierte Neurone intrazellulär und intraaxonal zu färben, im Übrigen eine heute noch gängige und faszinierende Technik. Von der Neurophysiologie kam ich schließlich zur funktionellen Neuroanatomie.

Prof. Dr. Siegfried Mense

Rätselhafter Muskelschmerz

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Meine Arbeitsgruppe erforscht die Mechanismen von chronischem Muskelschmerz im Bewegungsapparat. Hier überlappen sich Methoden der Elektrophysiologie und der Neuroanatomie.
Der chronische Schmerz ist ein Forschungsgebiet, das lange Zeit vernachlässigt wurde und erst in den letzten Jahren mehr Aufmerksamkeit gewinnt. Die Schmerzforschung finde ich nach wie vor faszinierend, weil immer wieder völlig neue und unerwartete Ergebnisse auftauchen.
Die Arbeitsgruppen, die sich in Deutschland mit chronischem Muskelschmerz befassen, lassen sich an einer Hand abzählen. Dies liegt beispielsweise daran, dass es sehr kompliziert ist, einen Muskel in vivo isoliert zu reizen. Chronische Muskelschmerzen lassen sich von ihrer Entstehung und Ausbreitung her nicht mit Hautschmerzen vergleichen.
Einen Entstehungsmechanismus - von vielen möglichen - von chronischem Muskelschmerz haben wir teilweise aufklären können: Physiologischerweise leiten Nervenzellen im Rückenmark Signale von den Nozizeptoren des Muskels nicht zum Gehirn weiter, wenn diese nur vereinzelt eintreffen oder die Neurone nur in Form von unterschwelligen Potenzialen reagieren. Doch wenn solche Impulse vermehrt im Rückenmark ankommen, führt dies zur Sensibilisierung der Rückenmarksneurone. Dann leiten sie Reize weiter, die sie normalerweise zurückhalten würden. Dieser Prozess basiert auf Umschaltungen im Rückenmark und führt dazu, dass nach einiger Zeit Schmerzreize sehr viel intensiver empfunden werden. Damit lässt sich erklären, warum länger andauernde gleichförmige Bewegungen, die die Muskulatur zwar belasten, jedoch nicht schmerzhaft sind, langfristig zu Schmerzen führen können.

Schmerzen in einem völlig gesunden Gelenk

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In Deutschland gibt es 7 Millionen chronische Schmerzpatienten, 70% von ihnen leiden an chronischem Muskelschmerz. Viele dieser Patienten sind schlecht versorgt. Dies mag auch manchmal daran liegen, dass die alte Vorstellung, der Christenmensch habe Schmerzen zu ertragen, tief im Denken der Menschen verwurzelt und für den Leidensdruck verantwortlich ist. Das muss jedoch nicht sein!
Die chronische Schmerzkrankheit tritt oft ohne eine erkennbare periphere Ursache auf. Bei vielen Patienten mit chronischen Muskelschmerzen kann man aber eine periphere Ursache für die Schmerzen finden, denn chronischer Schmerz ist oftmals übertragener Schmerz, dessen Ursache man gezielt suchen muss. Beispielsweise kann ein geschädigter oder überlasteter Wadenmuskel Beschwerden im Iliosakralgelenk verursachen.
Ursache für diese Art der Schmerzübertragung sind ebenfalls Umschaltungen im Rückenmark. Die andauernden Reize aus dem Wadenmuskel führen dazu, dass in den Neuronen des Rückenmarks ständig Botenstoffe freigesetzt werden, die auch die Sensibilität benachbarter Nervenzellen erhöhen. Wenn dies beispielsweise Neurone sind, die normalerweise Signale aus dem Iliosakralgelenk verarbeiten, wird auch deren Empfindlichkeit erhöht und die physiologischen Signale aus dem Gelenk werden nicht unterdrückt, sondern weitergeleitet. Die Patienten verspüren also Schmerzen in einem völlig gesunden Gelenk, obwohl der Schmerz vom Muskel ausgeht.
Wenn die behandelnden Ärzte dies nicht wissen, können sie ihre Patienten nicht adäquat versorgen.

Chronischer Schmerz hat Einfluss auf die Psyche

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Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass chronischer Muskelschmerz innerhalb weniger Stunden zu einer funktionellen Reorganisation im zentralen Nervensystem führt: wir können Umschaltungen im Rückenmark der Versuchstiere sehen, die Ratten bzw. die Rückenmarksneurone "lernen" den Schmerz. "Lernen" bedeutet letztendlich nichts anderes als eine Änderung der Funktion durch Benutzung. Auch ist es offensichtlich, dass es direkte Bahnen zwischen dem limbischen System und den schmerzverarbeitenden Systemen im Gehirn und Rückenmark gibt. Psychische Prozesse können daher die zentralnervöse Schmerzverarbeitung beeinflussen; ebenso ist chronischer Schmerz mit psychischen Veränderungen verbunden.

Die Gliazellen, deren Funktion jahrelang unterschätzt wurde, stehen nun ebenfalls im Fokus unserer Forschung, denn es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass beispielsweise die Mikrogliazellen bei chronischem Schmerz eine wichtige Rolle spielen. Wir haben herausgefunden, dass Gliazellen auf einen experimentell induzierten Muskelschmerz sehr empfindlich reagieren. In zukünftigen Studien wollen wir durch eine chemische Blockade der Mikroglia und der Astrozyten chronische Muskelschmerzen bei Ratten beeinflussen..

Keinen Schmerz verursachen

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Was meist für Verwunderung sorgt, ist die Tatsache, dass man keinesfalls subjektiven Schmerz verursachen muss, um Schmerz (bzw. nozizeptive Prozesse) zu untersuchen. Unsere neurophysiologischen und neuroanatomischen Untersuchungen führen wir an narkotisierten Ratten durch. Bei Verhaltensexperimenten haben die Ratten die Möglichkeit, die Experimente selbst zu beenden.

Faszinierende Neuroanatomie in der neuen "Dualen Reihe"

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Die Neuroanatomie ist eines von den Teilgebieten der Anatomie, in dem es immer wieder viele neue Forschungsergebnisse gibt. Dies macht die Neuroanatomie einerseits so interessant, andererseits weiß ich, dass die Studenten Schwierigkeiten haben, sie zu verstehen und zu lernen.
Das Kapitel "Neuroanatomie" ist mit über 200 Seiten und über 100 Abbildungen recht umfangreich geworden, um den Studenten das Verständnis für die komplexen Vorgänge im Zentralnervensystem zu vermitteln. Eigentlich hätte ich das Kapitel auch "funktionelle Neuroanatomie" nennen können, da Funktion und Struktur des zentralen Nervensystems sich gegenseitig bedingen und deswegen in diesem Kapitel auch zusammenhängend erklärt werden.
Meine Motivation war, den Stoff, den Studenten traditionell als komplex und sehr schwierig ansehen, verständlich und interessant darzustellen. Daher habe ich besonderen Wert auf ausführliche Erläuterungen gelegt. Ich bin froh, dass der Verlag dafür den erforderlichen Platz bereitgestellt hat.

Die Rückmeldung der Studenten ist wichtig für unseren Unterricht

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Eine ganz wichtige Botschaft für meine Studenten ist, sich die vielen Abweichungen von der durchschnittlichen Anatomie anzusehen. Zuerst sollten sie sich Atlanten und anatomische Modelle anschauen, um dreidimensional die Norm kennen zu lernen. Aber Atlanten und Modelle geben immer nur die ‚mittlere' Anatomie wieder. Denn wenn Sie im Präparierkurs von Leiche zu Leiche gehen, merken Sie, dass es viele anatomische Unterschiede zwischen den einzelnen Menschen gibt. In der Medizin, gerade in operativen Fächern, ist es essentiell, mit diesen "Abweichungen von der Norm" vertraut zu sein.
Als Student sollten Sie die Möglichkeit wahrnehmen, ihre Dozenten und Professoren auszufragen. So ein Präparierkurs ist einmalig, da man als Student in keinem anderen vorklinischen Fach einen so direkten Kontakt mit seinen Dozenten hat. Ich würde mir wünschen, dass mir meine Studenten noch viel häufiger neugierige und kritische Fragen stellen.

Prof. Mense: Die Studenten sollten mehr aus ihrer Reserve herausgehen und sich aktiver an den Lehrveranstaltungen beteiligen, gerne auch mal während der Vorlesung Fragen stellen! Dadurch erfahren wir Dozenten, wie weit sie in ihrem Lernen sind und was wir von unserem Stoff wie vermitteln konnten. Diese Rückmeldung ist uns wichtig, da wir sonst nicht wissen, wo noch Verständnisschwierigkeiten bestehen. Ich würde mich freuen, wenn von Studentenseite mehr aktive Vorschläge kämen, wie man die Lehrveranstaltungen verbessern könnte.
Es ist Ihr Studium! Sie können Verbesserungsvorschläge machen, um es selbst mitzugestalten, denn es geht hier um Ihre Zukunft!

Informationen und Links

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Artikel von Oktober 2006

Die Autorin studiert Medizin in Heidelberg und ist Via medici online-Lokalredakteurin

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