Veröffentlicht: 14.08.09
Schmerzforschung

Endocannabinoide können schmerzfördernd wirken

Die im menschlichen Körper natürlich vorkommenden Endocannabinoide sind eng verwandt mit Wirkstoffen aus der Cannabispflanze. Cannabis wird seit Jahrtausenden etwa gegen chronische Schmerzen eingesetzt. Dass die vom Körper selbst gebildeten Endocannabinoide aber auch an der Entstehung von Schmerzen beteiligt sein können, ist das überraschende Forschungsergebnis eines Zürcher Forscherteams.

Simone Ulmer
Verschaltungen von Nervenzellen im Rückenmark. Schmerzfasern, so genannte C-Nociceptoren, setzen im Rückenmark bei Aktivierung den erregenden Botenstoff Glutamat frei. Dieser stimuliert die Endocannabinoidproduktion, was seinerseits die neuronale Hemmung reduziert. Berührungsreize können jetzt auf Schmerzzellen überspringen. (Bild: Hanns Ulrich Zeilhofer/ETH Zürich)
Verschaltungen von Nervenzellen im Rückenmark. Schmerzfasern, so genannte C-Nociceptoren, setzen im Rückenmark bei Aktivierung den erregenden Botenstoff Glutamat frei. Dieser stimuliert die Endocannabinoidproduktion, was seinerseits die neuronale Hemmung reduziert. Berührungsreize können jetzt auf Schmerzzellen überspringen. (Bild: Hanns Ulrich Zeilhofer/ETH Zürich) (Grossbild)

Cannabis ist im nahezu 5000 Jahre alten chinesischen Heilpflanzenbuch «Shennong ben cao jing» erstmals als Heilpflanze erwähnt worden. Der chinesische Kaiser Shen Nung soll das Harz des Cannabis als Mittel gegen diverse Erkrankungen empfohlen haben. Nachdem seine Wirkstoffe seit Jahrtausenden zur Linderung chronischer Schmerzen eingesetzt wurden, zeigt nun eine Studie der Forschungsgruppe von Hanns Ulrich Zeilhofer, Professor am Institut für Pharmazeutische Wissenschaften der ETH Zürich und Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Universität Zürich, dass die vom Körper selbst gebildeten Endocannabinoide bei bestimmten Schmerzformen zur Schmerzsensibilisierung führen können. Ihre Studie wurde vergangene Woche in der Fachzeitschrift «Science» veröffentlicht.

Kurzschluss im Rückenmark

Schmerz oder Berührung werden durch das Rückenmark über zwei unterschiedliche Systeme ans Gehirn geleitet. Dies ermöglicht dem Gehirn zwischen Schmerz und einfacher Berührung zu unterscheiden. Da aber beide Systeme über Nervenfasern im Rückenmark miteinander in Verbindung stehen, können beispielsweise durch einen «Kurzschluss» einfache Berührungen auch als Schmerz empfunden werden. Zu solchen Fehlschaltungen kann es kommen, wenn hemmende Überträgerstoffe (Neurotransmitter) im Rückenmark fehlen oder blockiert werden. «Dies kommt bei verschiedenen Erkrankungen vor und kann sogar durch starke Schmerzreize selbst ausgelöst werden», sagt Zeilhofer.

An den dabei ablaufenden biochemischen Prozessen haben die körpereigenen Endocannabinoide einen wesentlichen Anteil, wie die Studie von Zeilhofer und seinem Team zeigt. Die Ausschüttung von Endocannabinoiden im Rückenmark scheint insbesondere dafür verantwortlich zu sein, dass sich nach einem initialen Schmerzreiz die Schmerzempfindlichkeit weit über das ursprünglich gereizte Areal hinaus ausbreitet. Schon leichte Berührungen in diesem Areal werden dann als schmerzhaft empfunden. Die Endocannabinoide verursachen so zu sagen den «Kurzschluss» zwischen Berührungssignalen und Schmerz.

Die Wissenschaftler testeten die These, dass Endocannabinoide, die im Rückenmark bei starken Schmerzreizen freigesetzt werden, für diesen Kurzschluss verantwortlich sind. Am isolierten Rückenmark zeigte sich tatsächlich, dass die Aktivierung der Endocannabinoidrezeptoren die Freisetzung von schmerzhemmenden Neurotransmittern verminderte. Tiere, bei denen sich nach einer Schmerzreizung die erwartete Überempfindlichkeit gegenüber leichter Berührung ausgebildet hatte, verhielten sich wieder normal, wenn ihre Cannabinoidrezeptoren im Rückenmark blockiert wurden.

Endocannabinoid-Hemmer wirken schmerzlindernd

Dass diese Prozesse auch beim Menschen ablaufen, zeigten Versuche an gesunden freiwilligen Versuchspersonen, die am Departement für Anästhesiologie der Universität Erlangen durchgeführt wurden. Den Probanden wurden Schmerzrezeptoren in der Haut lokal mit Strom gereizt und anschliessend die Grösse des schmerzüberempfindlichen Areals bestimmt. Im nächsten Schritt erhielt die eine Hälfte der Probanden für zehn Tage ein Placebo, die andere Rimonabant, eine Substanz, welche die Wirkung der Endocannabinoide hemmt. Anschliessend wurde der Versuch wiederholt. «Bei den Versuchspersonen, bei denen die Endocannabinoidrezeptoren blockiert wurden, bildete sich eine um etwa fünfzig Prozent kleinere schmerzhafte Fläche aus, als bei denen, die das Placebo eingenommen hatten», sagt Zeilhofer.

Hilfreich für die Pharmaindustrie

Weitere Experimente zeigten aber auch, dass sich andere Schmerzformen, etwa solche. die durch Nervenverletzungen entstehen, bei Mäusen mit fehlendem Endocannabinoidrezeptor normal entwickelten. Hier scheinen die Endocannabinoide keinen Einfluss zu haben. «Wir wollen im nächsten Schritt herausfinden, welche Schmerzpatienten eventuell von einer Blockade der Cannabinoidrezeptoren profitieren könnten. In jedem Fall sollten unsere Erkenntnisse aber für Pharmafirmen von grossem Interesse sein, die mit diesem Schmerzmodell arbeiten, um Medikamente zu entwickeln», sagt Zeilhofer.

Literaturhinweis:

Pernía-Andrade, AJ et al.: Spinal Endocannabinoids and CB1 Receptors Mediate C-Fiber–Induced Heterosynaptic Pain Sensitization, Science (2009), 325, 760-764, DOI: 10.1126/science.1171870

 
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