© Jürgen Sandkühler Downloads: http://cbr.meduniwien.ac.at Neuroinflammation beim Schmerz - Optionen für die Prävention und Therapie chronischer Schmerzen Jürgen Sandkühler Zentrum für Hirnforschung Medizinische Universität Wien Downloads: http://cbr.meduniwien.ac.at Inflammatio: dolor, calor, rubor, tumor Nature 413 (2001) 203 Bei bestehenden oder drohenden Gewebeschäden: • Infektionen • Verletzungen oder operativen Eingriffen • Überlastungen des Gewebes • Degeneration Schmerzreize als Auslöser von Entzündungen Nature Rev. Neurosci. 15 (2014) 43 Schmerzreize lösen eine neurogene Entzündung aus Nature Rev. Neurosci. 15 (2014) 43 Zentrale Effekte von Schmerzreizen Nature Rev. Neurosci. 15 (2014) 43 Downloads: http://cbr.meduniwien.ac.at Neurogene Neuroinflammation ? Entzündungsreaktionen im ZNS durch neuronale Erregungen Nature Rev. Neurosci. 15 (2014) 43 J. Neurosci. 33 (2013) 6540 Mol. Pain 8 (2012) 44 Mol. Pain 7 (2011) 42 Astrozyten Mikroglia Mastzellen Blut-HirnSchranke T Zellen Schmerzreize lösen eine Neurogene Neuroinflammation im Rückenmark aus Nature Rev. Neurosci. 15 (2014) 43 J. Neurosci. 33 (2013) 6540 Mol. Pain 8 (2012) 44 Mol. Pain 7 (2011) 42 Astrozyten Mikroglia Mastzellen Blut-HirnSchranke T Zellen … und schalten den Schmerzverstärker an Ikeda et al. Science 299 (2003) 1237 Ikeda et al. Science 312 (2006) 1659 Nature Rev. Neurosci. 15 (2014) 43 Field potential (% control) 300 Capsaicin 200 100 n=5 Time (min) 0 0 60 120 180 EPSC amplitude (% control) 400 300 LFS 200 100 n=8 0 20 40 Time (min) 60 240 Schnell wirkende Opioide hemmen die Ausschüttung von Neurotransmittern aus C-Fasern Drdla et al. Science 325 (2009) 207 Heinl et al. J. Neurosci. 31 (2011) 3491 250 C-fibre-evoked field potential (% control) 200 Remifentanil 150 100 50 0 -90 -60 -30 0 30 60 90 300 250 200 150 Fentanyl 100 50 0 -60 0 60 Time (min) 120 Wirkungen von Opioiden auf die Neuroinflammation Nature Rev. Neurosci. 15 (2014) 43 Opioide: • Opioidrezeptoren ähneln strukturell den Chemokinrezeptoren1 • Opioide wirken auf immunkompetenten Zellen2 • Morphin aktiviert Gliazellen und deren Migration3 • Dauergabe von Morphin erhöht Zytokinspiegel3 • Neuroinflammation führt zur Toleranzentwicklung bei Opioiden3,4 • Buprenorphin aktiviert absteigende Fazilitierung und Neuroinflammation6 ! Wirken pro-inflammatorisch Literatur: 1. 2. 3. 4. 5. PNAS 109 (2012) 6325 Pain 150 (2010) 401 TINS 28 (2005) 661 Brain Behav. Imm. (2015) im Druck J Neurosci. 35 (2015) 9580 Wirkungen von Noradrenalin auf die Neuroinflammation Nature Rev. Neurosci. 15 (2014) 43 Noradrenalin: • Noradrenalinrezeptoren auf immunkompetenten Zellen • Hemmt Expression von proinflammatorischen Zytokinen1 • Steigert Aufnahme von Glutamat in Astrozyten2 • Hemmt Proliferation und Zytokinproduktion in Mikroglia2 • Stabilisiert Konzentration von Fraktalkin3 • Erhöht die COX-2 Produktion3 • Hemmt Produktion von Superoxid4 ! Wirkt anti-entzündlich und neuroprotektiv1-4 Literatur: 1. Neurochem. Intern. 41 (2001) 357 2. Neurochem. Res. 37 (2012) 2496 3. J. Neuroinflamm. 10 (2013) 81 4. J. Biol. Chem. 288 (2013) 15291 Neuroinflammation beim Schmerz und dessen Komorbiditäten Nature Rev. Neurosci. 15 (2014) 43 Neuroinflammation bei: • • • • Nozizeptivem Schmerz Opiat-induzierter Hyperalgesie Neuropathischem Schmerz Zentralem Schmerz • • • • • Stress Schlafstörungen Depressionen Angststörungen Übergewicht Klinische Bedeutung der Neurogenen Neuroinflammation Nature Rev. Neurosci. 15 (2014) 43 1. Bespiel: Chronischer Schmerz und Komorbiditäten • Stress • Schlafstörungen • Depressionen Neuroinflammation Chronischer Schmerz • Angststörungen • Übergewicht 2. Beispiel: Entzündungshemmende Behandlungsoptionen bei • Entzündungsschmerz • Nicht-entzündlichem Nozizeptorschmerz • Opiat-induzierter Hyperalgesie • Neuropathischem Schmerz Spekulationen: • Veränderte Schmerzempfindlichkeit bei degenerativen Erkrankungen (M. Parkinson, MS) • Chronischer Schmerz ein Risikofaktor für andere neuroinflammatorische Erkrankungen • Positive Wirkungen von mittelgradiger, aber regelmäßiger Sportaktivität durch AntiNeuroinflammation Regelmäßige sportliche Aktivität hemmt Neuroinflammation Nature Rev. Neurosci. 15 (2014) 43 Mäßiger und regelmäßiger Sport • reduziert chronische, subtile Formen der Entzündung durch Freisetzung anti-inflammatorischer Zytokine (IL-6) aus dem Muskel1 • reduziert Entzündungsreaktionen um eine spinale Läsion2 • verringert die Entstehung neuropathischer Schmerzen bei einer Rückenmarksverletzung3 • epidurale elektrische Stimulation unterstützt den Prozess4 • fördert neuronale Regeneration nach spinalen Läsionen5 Literatur: 1. Sports Med. 44 (2014) S47 2. J. Neurotrauma 26 (2009) 721 3. Exp. Neurol. 255 (2014) 38 4. Nat. Neurosci. 12 (2009) 1333 5. Brain Res. 1619 (2015) 12 The Department of Neurophysiology Downloads: http://cbr.meduniwien.ac.at
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