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Hoffnung auf neuen Ansatz gegen neuropathische Schmerzen

Einen neuen Ansatz gegen neuropathische Schmerzen verfolgt ein Forschungsteam am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) in Berlin. Im Tierversuch ist die Schmerzdämpfung möglich, ohne andere Sinneswahrnehmungen zu stören.

Die Fortschritte basieren auf der Erkenntnis, dass leichte Berührungen von molekularen Sensoren in der Haut wie etwa dem Ionenkanal „Piezo2“ detektiert werden. Die Ionenkanäle verhalten sich wie winzige Ventile in der Membran von Nervenzellen: Sie öffnen sich, wenn die Haut leicht berührt wird und es können Ionen passieren, wodurch ein elektrisches Signal entsteht. Dieses kann in der Zelle verstärkt und letztlich an das Gehirn weitergeleitet werden.

Die Funktion des Ionenkanals Piezo2 wird durch das Protein STOML3 moduliert, was die Option bietet, über STOML3 Einfluss auf die Signalgebung zu nehmen. Dr. Kate Poole und Dr. Christiane Wetzel aus dem Forscherteam um Professor Dr. Gary Lewin am MDC haben einen Weg gefunden, über STOML3 im Tierversuch neuropathische Schmerzen zu unterdrücken. Auf der Suche nach einem Inhibitor des Proteins starteten die Forscher ein Wirkstoff-Screening, bei dem 35.000 verschiedene chemische Stoffe in groß angelegten In-Vitro-Experimenten getestet wurden. Sie fanden eine Substanz namens OB-1, die verhindert, dass sich mehrere STOML3-Proteine zusammenlagern und die so die Funktion des Proteins hemmt.

Anhand elektrochemischer Messungen an Zellen konnten die Wissenschaftlerinnen nachweisen, dass der Ionenkanal Piezo2 unter der Wirkung von OB-1 geschlossen bleibt. Bei Mäusen hemmte die Substanz außerdem die Wahrnehmung leichter Berührungen. Die Empfindlichkeit der Tiere ließ deutlich nach, wobei sich der Effekt nach Abklingen der Wirkung als reversibel erwies.

„Kollegen am MDC haben eine Reihe von Verhaltensexperimenten entwickelt, durch die die Mäuse sozusagen mit uns „sprechen“ konnten“, erklärt dazu Prof. Lewin. „Es wurde den Tieren jeweils eine kleine Menge der Substanz in die Pfote injiziert. Dann wurde die Pfote leicht berührt. Die Maus bekam eine Belohnung, wenn sie den Berührungsstimulus richtig erkannte.“

OB-1 zeigte in den Verhaltensexperimenten einen deutlichen Effekt auf Tiere mit neuropathischen Schmerzen, die durch Nervenschädigung oder Diabetes verursacht wurden. Der Wirkstoff verhinderte, dass diese Tiere Berührungsreize als schmerzhaft empfanden. Dies ist laut Lewin ein Hinweis darauf, dass STOML3 in der Tat den Piezo2-Kanal moduliert. Die Funktion von Piezo2 zu dämpfen, wäre damit eine Option, die Krankheitssymptome zu behandeln.

Die Ergebnisse geben zur Hoffnung Anlass, neue Therapiestrategien entwickeln zu können, um neuropathische Schmerzen zu lindern. Soweit bislang bekannt, beeinflusst OB-1 dabei nur den durch STOML2 modulierten Ionenkanal Piezo2 und dämpft damit die Wahrnehmung der entsprechenden Schmerzreize, ohne andere für das Tier wichtige Signale zu beeinträchtigen.

Quelle: Christiane Wetzel et al., „Small-molecule inhibition of STOML3 oligomerization reverses pathological mechanical hypersensitivity“ Nature, Neuroscience, 2016, doi:10.1038/nn.4454

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