Nervensystem und Schmerz: Blockade von TNF-α stoppt den Schmerz im zentralen Nervensystem

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Magnetresonanztomografische Querschnitte durch das Gehirn von Mäusen mit Arthritis vor (oben) und nach Hemmung von Tumornekrosefaktor (unten). Vor der Hemmung zeigt sich eine deutlich sichtbare Gehirnaktivität, die durch die Therapie deutlich eingeschränkt wird. © PD Dr. Andreas Hess, Uniklinik Erlangen

Wissenschaftliche Innovation:

In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass durch Hemmung des Botenstoffs Tumornekrosefaktor-α (TNF-α) die Effekte einer Entzündungsreaktion auf das zentrale Nervensystem verhindert werden können. Die Hemmung von TNF-α wird bereits seit über 10 Jahren erfolgreich zur Behandlung von Patienten mit Rheumatoider Arthritis, aber andere Erkrankungen wie z.B. Morbus Bechterew oder Morbus Crohn eingesetzt.

Durch die TNF-Blockade kommt es innerhalb von 24 Stunden zur Hemmung von Zentren im Gehirn, die für die Schmerzempfindung zuständig sind, teils noch bevor die Gelenkentzündung tatsächlich zum Verschwinden gebracht werden kann. Diese rasche Wirkung lassen auf einen Effekt im zentralen Nervensystem, insbesondere in der Schmerzverarbeitung schließen. Wir untersuchten dabei die Funktion des zentralen Nervensystems mit Hilfe der funktionalen Magnetresonanztomografie, welche es ermöglicht durch winzige Veränderungen des Blutflusses auf die Gehirnaktivität zu schließen. Dabei können lokale Unterschiede in der Gehirnaktivität erfasst und mit ent-sprechenden Schmerzreizen korreliert werden. Es konnte gezeigt werden, dass Patienten mit Rheumatoider Arthritis eine deutliche Sensibilisierung für die Schmerzwahrnehm-ung im Gehirn aufweisen. Gleichzeitig kommt es durch Hemmung von TNF-α zu einer schnellen und bleibenden Senkung der zentralen Abbildung von Schmerz. Zusätzlich werden Zentren des Limbischen Systems, welche für Emotionen und Gefühlschwankungen zuständig sind, ent-scheidend beeinflusst.

Damit dürften moderne anti-rheumatische Therapien neben einer lokalen, entzündlichen Wirkung einen sehr rasch einsetzenden schmerztherapeutischen Effekt aufweisen.

Hintergrund:
Chronische Entzündungen führen nicht nur zu lokalen Veränderungen am Entzündungsort, sondern auch zu Effekten im zentralen Nervensystem, wie Schmerz,  Müdigkeit und Abgeschlagenheit sowie depressive Verstimmungen.

Vor allem Erkrankungen aus dem Formenkreis der Autoimmunerkrank-ungen, die gleichzeitig auch die Gelenke betreffen (wie z.B. Rheumatoide Arthritis) kommt es neben Entzündungen  zu starken Gelenkschmerzen. Die Verarbeitung des Symptoms Schmerz erfolgt dabei im Zentralen Nervensystem und bildet den Ansatz zu effizienten Therapien dieser Erkrankungen. Wie jedoch das Immunsystem das Zentrale Nervensystem beeinflusst war bisher nicht geklärt.

 

Publikation: Hess A, Axmann R, Rech J, Finzel S, Heindl C, Kreitz S, Sergeeva M, Saake M, Garcia M, Kollias G, Straub RH, Sporns O, Doerfler A, Brune K, Schett G. Blockade of TNF-α rapidly inhibits pain responses in the central nervous system. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Mar 1;108(9):3731-6. Epub 2011 Jan 18.