Physiologie der Schmerzentstehung in der Peripherie

Abstract

ZusammenfassungDieser Beitrag gibt einen Überblick über den Kenntnisstand zu den Mechanismen der Schmerzentstehung im Gelenk. Er fokussiert sich auf den Vorgang der Nozizeption in nozizeptiven Nervenfasern des Gelenks und stellt dar, wie Krankheitsprozesse im Gelenk auf Nozizeptoren wirken. Während Nozizeptoren im normalen Gelenk eine hohe Erregungsschwelle besitzen und nur durch hochintensive Reize aktiviert werden, kommt es bei Gelenkerkrankungen häufig zu einer Sensibilisierung dieser Nervenfasern, sodass sie bereits auf leichte Reize (Bewegungen, Palpation) ansprechen und nach zentraler Verarbeitung Schmerzempfindungen auslösen. Eine Sensibilisierung wird meistens durch Entzündungsmediatoren ausgelöst, für die die Nozizeptoren Rezeptoren besitzen. Werden Nervenfasern im Erkrankungsprozess geschädigt, können neuropathische Schmerzmechanismen hinzukommen. Chronische Gelenkerkrankungen sind durch entzündliche und destruktive Prozesse charakterisiert. Sowohl bei primären Arthritiden als auch bei Arthrosen sind entzündliche Prozesse für die Sensibilisierung der Nozizeptoren verantwortlich. Dafür werden neben den Prostaglandinen auch proinflammatorische Zytokine und der Nervenwachstumsfaktor (NGF) verantwortlich gemacht, für die viele Nozizeptoren Rezeptoren exprimieren. Demgemäß sind diese Moleküle auch Target innovativer Schmerztherapien, z. B. die Gabe von Antikörpern gegen NGF bei Arthrose. Besonders für die Neutralisation von TNF ist ein direkt schmerzlindernder Effekt nachgewiesen, der aus der Unterbrechung von nozizeptiven Vorgängen am Nozizeptor resultiert. Der direkte pronozizeptive Effekt der Zytokine und Bindungsstellen für Fc-Fragmente von Antikörpern an Nozizeptoren zeigen, dass Immunmechanismen auch für die Schmerzentstehung große Bedeutung haben. Auch destruktive Gelenkprozesse können Schmerzen verursachen. So kann bereits die Osteoklastenaktivität im präklinischen Stadium einer Arthritis Schmerzen verursachen, und nach Ausbruch der Arthritis tragen Destruktionsprozesse zu Schmerzen bei. Inwieweit die Hemmung der Osteoklastenaktivität Gelenkschmerzen lindert, wird derzeit erforscht. Auch weitere neue Ansätze, peripher wirksame Opioide, Cannabinoide und Ionenkanalblocker werden dargestellt. Schließlich geht der Beitrag auf generelle/systemische Faktoren ein, die Krankheitsprozesse im Gelenk und die Schmerzentstehung beeinflussen. Hier wird in erster Linie die Bedeutung des Diabetes mellitus angesprochen. Diese Stoffwechselerkrankung stellt einen Risikofaktor für die Entwicklung von Arthrosen dar, und sie trägt zur Schmerzintensivierung bei. Dabei können verstärkte Entzündungsprozesse und auch neuropathische Schmerzkomponenten beteiligt sein.

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“…Periphere Nozizeptoren sind in ihrer Eigenschaft Nervenfasern mit freien sensorischen Nervenfaserendigungen, die auf die Erkennung gewebeschädigender (noxischer) Reize spezialisiert sind. Sie reagieren auf differente Reize (mechanische, thermische und chemische Reize) [19]. Daher werden sie auch als "polymodale Nozizep-toren" bezeichnet.…”

“…Zudem induzieren inflammatorische Mediatoren eine Aktivierung der Gliazellen im Hinterhorn und eine Invasion von Immunzellen. Die Intensität und Dauer der Immunantwort wird dabei durch die Zytokine IL-4, IL-1RA, IL-10, INFγ reguliert [19]. Über die afferente Schiene kommt es im ZNS zur Aktivierung der Gliazellen und Invasionsauslösung von Immunzellen [34].…”

“…Das Immunsystem spielt ebenso eine zentrale Rolle beim lokalen Entzündungsgeschehen, es ist an direkten und indirekten Mechanismen wie z. B. Sensibilisierung von Nozizeptoren und der Modifikation von neuronalen Prozessen beteiligt [19]. Eine wesentliche Bedeutung kommt dabei den proinflammatorischen Zytokinen IL-1, -6 und TNFα zu [23,27,28].…”