Dem Schmerz auf der Spur

Jeder fünfte Schweizer leidet mindestens einmal in seinem Leben an chronischem Schmerz. Forscher an der Universität und der ETH Zürich untersuchen, wie sich die Nervenzellen des Rückenmarks dabei verändern. Langfristiges Ziel ist ein neuartiges Schmerzmedikament.
Allein der Gedanke daran kann bereits weh tun – dabei ist Schmerz per se nichts Schlechtes. Dieser Meinung sind nicht nur Anhänger altmodischer Erziehungsmethoden oder spezieller Sexualpraktiken, sondern auch Wissenschaftler. Denn Schmerz hilft uns gesund zu bleiben, indem er vor Verletzung und Krankheit warnt. Anders jedoch der chronische Schmerz, der seine Warnfunktion verloren hat und selbst zu einer Krankheit geworden ist.
Als chronisch bezeichnet man den Schmerz, wenn er entweder permanent vorhanden ist, wie etwa Krebsschmerzen, oder periodisch wiederkehrt, wie bei der Migräne. Ein Fünftel der Schweizer Bevölkerung ist von chronischem Schmerz betroffen. Die Ursachen sind sehr unterschiedlich, und kaum ein Schmerz ist wie der andere. Gemeinsam ist den meisten Patienten hingegen der Verlust an Lebensqualität: Viele werden depressiv und isolieren sich sozial. Der Leidensdruck ist gross – viele Forschungsgruppen weltweit suchen deshalb nach neuen Ansätzen in der Schmerzbehandlung. Einer von ihnen ist der Pharmakologe Hanns Ulrich Zeilhofer. Der Professor an der Uni und ETH Zürich erforscht die molekularen Ursachen des Schmerzes. "Unser Ziel ist, dass unsere Forschung einmal zu einem neuartigen Schmerzmedikament führt", sagt Zeilhofer.

Rückenmark filtert den Schmerz
Im Zentrum von Zeilhofers Forschung stehen Nervenzellen des sogenannten Hinterhorns, einem Teil des Rückenmarks. Hier treffen die Schmerzsignale aus dem Körper zusammen und hier wird entschieden, ob das Signal ans Gehirn weitergeleitet wird. Erst wenn die Information im Gehirn eintrifft, nehmen wir den Schmerz bewusst wahr und spüren, wo und wie stark es weh tut.
Die Nervenzellen in diesem Teil des Rückenmarks wirken also wie eine Art Schmerzfilter. Hier herrscht ein fragiles Gleichgewicht: Während einige Nervenzellen aus dem Körper den Schmerz melden, senden andere das Signal, diesen zu unterdrücken. Bei Unfällen und Stress zum Beispiel werden körpereigene Schmerzmittel ausgeschüttet. Deren Wirkung kann so stark sein, dass ein Verunfallter selbst schwere Verletzungen zunächst nicht spürt.
Nur wenn die Summe aus erregenden und hemmenden Prozessen eine gewisse Schmerzschwelle überschreitet, sendet das Rückenmark ein Schmerzsignal ans Gehirn. Bei chronischen Schmerzen gerät dieses Gleichgewicht durcheinander. Dem voraus geht meist eine Verletzung des Gewebes, etwa durch eine rheumatische Erkrankung oder einen Bandscheibenvorfall. In der Folge werden die Zellen im Hinterhorn aussergewöhnlich stark oder über lange Zeit erregt – wodurch sie nicht etwa abstumpfen, sondern im Gegenteil überempfindlich werden. Die Schmerzschwelle sinkt drastisch. Nun kann schon ein nur leichter Druck auf die Haut als Schmerz erlebt werden. "Um chronischen Schmerz zu verstehen, müssen wir deshalb wissen, wie dieses Gleichgewicht aus dem Lot geraten kann", sagt Zeilhofer. Seine Theorie: Entzündungen, Nervenschäden und Verletzungen des Gewebes erschweren es den Zellen des Hinterhorns, den Schmerz zu hemmen.

Sichtbare Veränderungen in den Nervenzellen
Was beim chronischen Schmerz vor sich geht, lässt sich unter dem Mikroskop sichtbar machen: Die Nervenzellen bilden mehr Kanäle in ihrer Hülle sowie mehr Verbindungen zu den Nachbarzellen. Dadurch werden sie leichter erregbar und leiten den Schmerzreiz schneller weiter. Diese Veränderungen lassen sich bis ins Gehirn verfolgen – und sie bleiben sogar bestehen, wenn die Ursache für den Schmerz verschwunden ist. So können chronische Rückenschmerzen aus einer vorübergehenden Überbeanspruchung entstehen oder Amputationsschmerzen aus der einmaligen Durchtrennung der Nervenfasern. Ähnlich wie englische Vokabeln speichert unser Nervensystem also auch den Schmerz. Das Verlernen ist jedoch nicht ganz so einfach und gelingt nicht in jedem Fall. Je länger der chronische Schmerz anhält, desto hartnäckiger ist er meist. Zeilhofer rät deshalb dazu, Schmerzen so früh wie möglich zu behandeln oder ganz zu verhindern. So sei es beispielsweise wichtig, dass auch Patienten, die während einer Operation narkotisiert sind, Schmerzmittel erhalten: "Ihr Gehirn merkt den Schmerz nicht, das Rückenmark jedoch sehr wohl."

Die Macht positiver Gedanken
Klassische Schmerzmittel weisen oft eine ganze Reihe von Nebenwirkungen auf. "Ein neues Medikament sollte aber spezifisch nur gegen Schmerz wirken", so Zeilhofer. Viel versprechend könnte eine kürzliche Entdeckung seiner Gruppe sein: Einige Rezeptoren in der Zellhülle binden das Molekül GABA, wodurch die Zelle daran gehindert wird, ein Schmerzsignal ans Gehirn zu senden – GABA-Rezeptoren sind daher ein beliebtes Ziel von Schmerzmitteln. Die Wirkung ist bisher aber recht unspezifisch, da es unterschiedliche Varianten von GABA-Rezeptoren gibt, die unterschiedliche Signale geben können. Zeilhofers Gruppe konnte nun jedoch jene Variante identifizieren, die im Rückenmark wesentlich an der Schmerzkontrolle beteiligt ist. Gelingt es nun, nur diesen Rezeptor gezielt mit einem Medikament zu beeinflussen, wäre ein Meilenstein in der Schmerztherapie gelegt. "Von unserem Labor bis zur erfolgreichen Therapie ist es jedoch noch ein weiter Weg", so Zeilhofer.
Während Medikamente jedoch nur Symptome bekämpfen, muss eine erfolgreiche Therapie immer auch nach den Schmerzursachen suchen. Nicht immer sind diese so leicht zu finden wie bei Arthrose oder Krebs – bei Patienten mit sogenannten somatoformen Schmerzstörungen oder mit Fibromyalgie stossen Ärzte an ihre Grenzen. Heute weiss man jedoch, dass auch diese Schmerzen real und nicht eingebildet sind, obwohl sich ihre Ursache nicht finden lässt.
Umgekehrt hat die Psyche, das heisst die eigene Einstellung zum Schmerz, einen wichtigen Einfluss darauf, wie wir Schmerzen erleben. So kann zum Beispiel ein Placebo den Schmerz deutlich lindern, sofern der Patient an die Wirksamkeit des angeblichen Medikaments glaubt. Allerdings liegt die Schmerzempfindlichkeit bis zu einem gewissen Grad auch in den Genen. Diese geben gemäss Wissenschaftlern ausserdem die Antwort auf eine alte Frage: Nicht Männer, sondern Frauen seien generell schmerzempfindlicher und leiden auch häufiger an chronischem Schmerz.
http://www.ch-forschung.ch/text.php?artid=331