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Analyse zellulärer Mechanismen

Schmerzfrei ohne Opiumrausch

05.09.2017
Foto: © Vera Kuttelvaserova - Fotolia.com

Opium stillt Schmerzen, indem es Ionenkanäle in schmerzempfindlichen Zellen blockiert – daher empfehlen sich diese Kanäle als Ansatzpunkte einer Schmerzbehandlung, die ohne Opiumverabreichung auskommt. Das zeigt eine deutsch-amerikanische Studie.

Opium ist das effektivste Mittel gegen Schmerzen, bringt jedoch gravierende Nebenwirkungen mit sich: neben der Abhängigkeit zum Beispiel Verstopfung und Atembeschwerden. Das Betäubungsmittel lindert Schmerzen, indem seine Bestandteile an Opioidrezeptoren koppeln. „Wie die zellulären Mechanismen funktionieren, durch die Opioidrezeptoren auf die Schmerzempfindlichkeit der Haut wirken, war bislang nicht bekannt“, erklärte Prof. Johannes Oberwinkler vom Institut für Physiologie und Pathophysiologie der Philipps-Universität, der die Untersuchungen leitete.

Opioidrezeptoren kommen unter anderem in Nozizeptoren vor, in denen unter anderem sogenannte TRPM3-Kanäle am Auf- und Abbau elektrischer Spannung in der Zelle beteiligt sind. Doch welche Bedeutung haben diese Ionenkanäle für die Schmerzstillung durch Opium und verwandte Substanzen? Lässt sich die nebenwirkungsreiche Verabreichung von Opium umgehen, wenn man schmerzlindernd auf die Nozizeptoren einwirken möchte? Die Forschungsgruppe um Oberwinkler stellte in ihrer Studie eine Verbindung zwischen Opioidrezeptoren, die unmittelbar mit dem Opiumbestandteil Morphin interagieren, und den TRPM3-Kanälen her, die in denselben Zellen lokalisiert sind.

Um herauszufinden, welchen Einfluss die TRPM3-Kanäle auf das Schmerzempfinden ausüben, führten Oberwinkler und sein Team Experimente an Zellkulturen durch: Sie aktivierten Opioidrezeptoren, indem sie Morphin zusetzten – dieser Opiumbestandteil ist seit langem als Kopplungspartner der Rezeptoren bekannt. Außerdem testete die Forschungsgruppe die Wirkung der morphinähnlichen, synthetischen Substanz DAMGO.

Das Ergebnis: Schaltet man Opioidrezeptoren an, indem man sie durch Morphin oder DAMGO reizt, so hemmen sie die Aktivität der TRPM3-Kanäle. Diese sind dann zum Beispiel weniger durchlässig für Kalzium- und Natriumionen als normalerweise. Wie die Forschungsgruppe weiter ermittelte, lassen sich auf diese Weise Schmerzempfindungen tatsächlich lindern.

Das Team identifizierte darüber hinaus weitere Moleküle, die an der Wechselwirkung zwischen Opioidrezeptoren und TRPM3-Kanälen beteiligt sind. Diese Moleküle vermögen die Kanalproteine ebenfalls zu hemmen.

Die Schlussfolgerung: Wenn es gelingt, die TRPM3-Kanäle auf andere Weise als durch Opiumbestandteile zu blockieren, erzielt man ebenfalls schmerzstillende Ergebnisse, aber unter Umständen mit weniger nachteiligen Folgen als bei einer Opiumverabreichung. „Bei Mäusen zeigen sich keine unerwünschten Nebenwirkungen, wenn ihnen das TRPM3-Gen fehlt“, führt das Autorenteam um Oberwinkler hierzu aus. „Medikamente, die sich gegen TRPM3-Kanäle richten, könnten daher ein brauchbares Mittel gegen Schmerz sein.“
 

Foto: © Vera Kuttelvaserova - Fotolia.com