Der Ursprung des Schmerzes ? egal ob er von einem Kratzer am Knie oder einem wachsendem Tumor herrührt ? beinhaltet ein komplexes Zusammenspiel von chemischen Botenstoffen und Signalbahnen. Viele dieser Mechanismen sind noch unbekannt. Doch haben Debra A. Cockayne von Roche Bioscience Californien und Kollegen sowie Veronika Souslova und Mitarbeiter vom Department of Biology am University College London jetzt herausgefunden, dass verschiedene Arten von Schmerz über einen Mechanismus, in den ATP ? die chemische Energiemaschine aller Zellen – involviert ist, vermittelt werden. Die Ergebnisse ihrer Studien über die sogenannten P2X3-Rezeptoren, an denen das ATP bindet, sind in der Fachzeitschrift Nature vom 26. Oktober veröffentlicht.
P2X3-Rezeptoren kommen in hoher Anzahl in schmerzempfindlichen Neuronen (Nociceptoren) vor, nicht aber außerhalb dieser sensorischen Neurone. Durch diese strikte Einteilung wäre es möglich, Medikamente einzusetzen, die gezielt an die P2X3-Rezeptoren angreifen. Dadurch könnten Schmerzen unterdrückt werden, ohne dass Nebeneffekte auftreten.
Um die Relevanz dieser Rezeptoren zu untersuchen, haben die Wissenschaftler Mäuse gezüchtet, in denen der P2X3-Rezeptor ausgeschaltet war. Indikator für das fehlende Schmerzempfinden bei den Mäusen war für die Forscher die Frequenz in der die Mäuse ihre Blasen entleerten. Der Hintergrund dieser Idee ist, dass ein Schmerzempfinden, das beispielsweise durch eine Verletzung auftritt, denselben Mechanismen unterliegt, wie das Unwohlsein, das man oder Maus empfindet, wenn die Blase gefüllt ist. Ohne Rezeptoren, die diese Empfindungen ? Schmerzen und eine volle Blase ? übermitteln, urinierten die Mäuse unregelmäßiger ? sie “merkten” nicht mehr, dass sie mussten.
Aber ATP ist nicht der einzige Vermittler von Schmerz. Dies fanden Cockayne und Souslova heraus, indem sie den Mäusen ohne P2X3-Rezeptoren die Pfoten mit Formalin, einer Chemikalie, verletzten. Die Mäuse bewegten ihre Pfoten jedoch so wie immer ? ein Zeichen dafür, dass sie keinen Schmerz empfunden haben. Dennoch haben Mäuse mit und ohne P2X3 auf einen auf die Taille ausgeübten Druck gleich reagiert. Das deuten die Wissenschaftler als Hinweis dafür, dass auch die P2X3-losen Mäuse diesen Druck als schmerzhaft empfunden haben. Es müssen also noch andere Mechanismen zur Schmerzempfindung existieren.
Der P2X3-Rezeptor ist ein selektiver Ionen-Kanal ? ein Protein, das nur bestimmte Typen von Ionen durchlässt. Dieser Ionenkanal sitzt auf der Außenseite der Zellmembran und öffnet sich, wenn ATP von der Außenseite der Zelle an ihn bindet. Eine erste Beziehung zwischen dem P2X3-Rezeptor und Schmerz wurde vor 25 Jahren von Bleehen, Hobbiger und Keele gemacht. Sie injizierten Fragmente der roten Blutkörperchen ? Inhaltsstoffe, ohne die Organellen ?in menschliche Wundblasen und stellten fest, dass die Fraktionen, die ATP enthielten, Schmerz verursachten. Die Wissenschaftler schlossen daraus, dass ATP aus verletzten Zellen in verletztem Gewebe Nociceptoren anregt. In den letzten Jahren verschwand die ATP-Theorie zu Gunsten anderer Botenstoffe, die mit der Schmerzübtragung in Verbindung gebracht wurden.
Nicole Waschke und Nature (Volume 407, 26.Oktober 2000, pp951-952)
