Mechanismen von Hitze- und Azidose-induziertem Schmerz

Ein fundamentaler Aspekt ärztlichen Handelns ist das Lindern von Schmerzen. Dafür stehen viele verschiedene Medikamente zur Verfügung, die jedoch oft unzureichend wirken oder deren Verwendung zu Nebenwirkungen führt. Aus diesem Grund werden neuartige schmerzlindernde Medikamente benötigt. Damit diese entwickelt werden können, ist ein grundsätzliches Verständnis der Schmerzentstehung notwendig. Jedoch ist vieles noch unklar. Deshalb ist das Ziel dieses Projekts, Mechanismen der Schmerzentstehung besser zu verstehen. Die vom Gehirn als Schmerzen interpretierten Signale entstehen üblicherweise an den Enden von Nervenzellen, sogenannten sensorischen Neuronen. Diese leiten Signale von verschiedenen Stellen des Körpers, z.B. der Haut, in Richtung Gehirn. An den peripheren Enden dieser Nervenzellen, z.B. an der Oberfläche der Haut, befinden sich Eiweißbausteine in der Form einer Schleuse. Diese ändern durch physikalische (z.B. Hitze) oder chemische Reize (z.B. Säure) ihre räumliche Anordnung und öffnen sich somit. Das erlaubt elektrisch geladenen Teilchen, z.B. dem positiv geladenen Natrium-Ion, in die Nervenzelle zu fließen. Sobald genug elektrisch geladene Teilchen in die Nervenzelle geflossen sind, entsteht das elektrische Signal, das nun in Richtung Gehirn geleitet wird. Nun liegt es auf der Hand, dass man die Entstehung von Schmerzen ausschalten könnte, wenn man die Öffnung dieser schleusen-artigen Eiweißbausteine verhindert. Jedoch gibt es viele verschiedene, und man weiß nicht genau, welche Eiweißbausteine zu welcher Art von Schmerz beitragen. Deshalb wird in diesem Projekt untersucht, welche Eiweißmoleküle zu Schmerzen durch Hitze bzw. durch Säure beitragen. Was das Verständnis der Schmerzauslösung noch herausfordernder macht, ist die Tatsache, dass bei Entzündungen die Mechanismen wahrscheinlich verändert sind. Die meisten kennen das Phänomen, wenn lauwarmes Wasser nach einem Sonnenbrand Schmerzen auslöst oder wenn eine sanfte Berührung im Bereich einer Nagelbettentzündung hoch schmerzhaft ist. Aus diesem Grund wird die Rolle der Eiweißbausteine auch in entzündetem Gewebe untersucht. Dadurch erweitert dieses Projekt unser Verständnis über Schmerzentstehung und legt die Grundlage für die Entwicklung neuer schmerzlindernder Medikamente.