Was ist die Zukunft der Schmerzforschung?
Einige Schmerzmittel trüben das Schmerzempfinden des Patienten. Morphin ist eine solche Droge. Es wirkt durch die natürlichen schmerzstillenden Mechanismen des Körpers und verhindert, dass Schmerzbotschaften das Gehirn erreichen. Wissenschaftler arbeiten an der Entwicklung eines morphinähnlichen Arzneimittels, das die schmerzstillenden Eigenschaften von Morphin aufweist, jedoch keine negativen Nebenwirkungen wie Sedierung und Suchtpotential aufweist. Patienten, die Morphin erhalten, sind auch mit dem Problem der Morphintoleranz konfrontiert, was bedeutet, dass sie im Laufe der Zeit höhere Dosen des Arzneimittels benötigen, um die gleiche Schmerzlinderung zu erzielen. Studien haben Faktoren identifiziert, die zur Entwicklung von Toleranz beitragen; Fortgesetzte Fortschritte auf diesem Forschungsgebiet sollten es den Patienten schließlich ermöglichen, niedrigere Morphin-Dosen einzunehmen.
Ein Ziel der Forscher, die an der Entwicklung der künftigen Generation von Schmerzmedikamenten arbeiten, ist es, das "Schaltzentrum" des Körpers für Schmerzen voll auszunutzen, indem Verbindungen formuliert werden, die verhindern, dass Schmerzsignale verstärkt werden, oder sie ganz aufhalten. Das Blockieren oder Unterbrechen von Schmerzsignalen, insbesondere wenn keine Verletzung oder ein Trauma des Gewebes vorliegt, ist ein wichtiges Ziel bei der Entwicklung von Schmerzmedikamenten. Ein besseres Verständnis der grundlegenden Mechanismen des Schmerzes wird tiefgreifende Auswirkungen auf die Entwicklung zukünftiger Arzneimittel haben. Die folgenden Forschungsbereiche bringen uns einem idealen Schmerzmittel näher.
Systeme und Bildgebung: Die Idee, kognitive Funktionen auf bestimmte Bereiche des Gehirns abzubilden, geht auf die Phrenologie zurück, die mittlerweile archaische Praxis, Unebenheiten am Kopf zu untersuchen. Die Positronenemissionstomographie (PET), die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) und andere bildgebende Verfahren liefern ein anschauliches Bild der Vorgänge im Gehirn bei der Schmerzverarbeitung. Mithilfe der Bildgebung können die Forscher jetzt feststellen, dass der Schmerz mindestens drei oder vier Schlüsselbereiche der Hirnrinde aktiviert - die Gewebeschicht, die das Gehirn bedeckt. Interessanterweise wird die Aktivität in einigen, aber nicht allen Gehirnbereichen verringert, wenn Patienten einer Hypnose unterzogen werden, so dass die Unannehmlichkeit eines schmerzhaften Stimulus nicht auftritt. Dies unterstreicht, dass das Erleben von Schmerz eine starke emotionale Komponente sowie das sensorische Erleben beinhaltet, nämlich die Intensität des Reizes.
Kanäle: Die Grenze bei der Suche nach neuen Drogenzielen wird durch Kanäle dargestellt. Kanäle sind torartige Passagen entlang der Membranen von Zellen, durch die elektrisch geladene chemische Partikel, sogenannte Ionen, in die Zellen gelangen. Ionenkanäle sind wichtig für die Übertragung von Signalen durch die Nervenmembran. Es besteht nun die Möglichkeit, neue Wirkstoffklassen zu entwickeln, einschließlich Schmerzcocktails, die am Ort der Kanalaktivität wirken würden.
Trophäenfaktoren: Aufgrund unseres wachsenden Wissens über trophische Faktoren, natürliche chemische Substanzen im menschlichen Körper, die das Überleben und die Funktion von Zellen beeinflussen, kann eine Klasse von "Retter" - oder "Restaurator" -Drogen entstehen. Trophische Faktoren fördern auch den Zelltod, aber es ist wenig bekannt, wie etwas Nützliches schädlich werden kann. Die Forscher haben beobachtet, dass eine übermäßige Anreicherung bestimmter trophischer Faktoren in den Nervenzellen von Tieren zu einer erhöhten Schmerzempfindlichkeit führt und dass einige Rezeptoren auf Zellen auf trophische Faktoren reagieren und miteinander interagieren. Diese Rezeptoren können Ziele für neue Schmerztherapien darstellen.
Molekulargenetik: Bestimmte genetische Mutationen können die Schmerzempfindlichkeit und die Verhaltensreaktionen auf Schmerzen verändern. Menschen, die genetisch unempfindlich gegenüber Schmerzen geboren wurden, dh Personen, die keine Schmerzen verspüren, haben eine Mutation in einem Teil eines Gens, das eine Rolle für das Überleben der Zellen spielt. Mithilfe von "Knockout" -Tiermodellen - gentechnisch veränderte Tiere, denen ein bestimmtes Gen fehlt - können Wissenschaftler veranschaulichen, wie Mutationen in Genen dazu führen, dass Tiere ängstlich werden, Lärm machen, sich aufhalten, einfrieren oder hypervigilant werden. Diese genetischen Mutationen verursachen eine Störung oder Veränderung bei der Verarbeitung von Schmerzinformationen, wenn sie das Rückenmark verlassen und zum Gehirn gelangen. Knockout-Tiere können als Ergänzung zur Entwicklung neuer Medikamente eingesetzt werden.
Plastizität: Nach einer Verletzung erfährt das Nervensystem eine enorme Umstrukturierung. Dieses Phänomen ist als Plastizität bekannt. Zum Beispiel wird das Rückenmark nach einem Trauma "neu verdrahtet", wenn die Axone der Nervenzellen neue Kontakte knüpfen, ein Phänomen, das als "Keimen" bekannt ist. Dies wiederum stört die Versorgung der Zellen mit trophischen Faktoren. Wissenschaftler können nun die Veränderungen identifizieren und untersuchen, die während der Schmerzverarbeitung auftreten. Mithilfe einer als Polymerasekettenreaktion bezeichneten Technik, kurz PCR, können Wissenschaftler beispielsweise die Gene untersuchen, die durch Verletzungen und anhaltende Schmerzen induziert werden. Es gibt Hinweise darauf, dass die Proteine, die letztendlich von diesen Genen synthetisiert werden, Ziele für neue Therapien sein könnten. Die dramatischen Veränderungen, die mit Verletzungen und anhaltenden Schmerzen einhergehen, unterstreichen, dass chronische Schmerzen als Krankheit des Nervensystems und nicht nur als anhaltender akuter Schmerz oder als Symptom einer Verletzung angesehen werden sollten. Daher hoffen die Wissenschaftler, dass Therapien, die darauf abzielen, die langfristigen Veränderungen des Nervensystems zu verhindern, die Entwicklung chronischer Schmerzzustände verhindern.
Neurotransmitter: So wie Veränderungen in Genen das Verhalten beeinflussen können, können sie auch eine Reihe von Neurotransmittern beeinflussen, die an der Schmerzkontrolle beteiligt sind. Mithilfe hoch entwickelter Bildgebungstechnologien können Forscher jetzt visualisieren, was chemisch im Rückenmark passiert. Aus dieser Arbeit können neue Therapien hervorgehen, Therapien, die helfen können, starke oder chronische Schmerzen zu lindern oder zu lindern.
Hoffnung für die Zukunft
Vor Tausenden von Jahren schrieben die alten Völker den Geistern Schmerzen zu und behandelten sie mit Mystik und Beschwörungsformeln. Über die Jahrhunderte hat uns die Wissenschaft eine bemerkenswerte Fähigkeit verliehen, Schmerzen mit Medikamenten, Operationen und anderen Behandlungen zu verstehen und zu kontrollieren. Heute wissen die Wissenschaftler viel über die Ursachen und Mechanismen von Schmerzen und die Forschung hat die Diagnose und Behandlung einer Reihe von schmerzhaften Erkrankungen dramatisch verbessert. Für Menschen, die jeden Tag gegen die durch Schmerzen verursachten Einschränkungen kämpfen, verspricht die Arbeit der von NINDS unterstützten Wissenschaftler ein noch besseres Verständnis der Schmerzen in den kommenden Jahren. Ihre Forschung bietet eine mächtige Waffe im Kampf, um das Leben von Menschen mit Schmerzen zu verlängern und zu verbessern: Hoffnung.
Vorbereitet von: Amt für Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit
Nationales Institut für neurologische Erkrankungen und Schlaganfall
Nationales Gesundheitsinstitut
Bethesda, MD
