Eine aktuelle Studie der University of Arizona Health Sciences entdeckte geschlechtsspezifische Unterschiede bei Nozizeptoren, den Nervenzellen, die für die Schmerzwahrnehmung verantwortlich sind. Untersuchungen zeigen, dass Männer und Frauen aufgrund unterschiedlicher Aktivierungsschwellen in Nozizeptorzellen, die durch Hormone wie Prolaktin und Orexin B beeinflusst werden, Schmerzen unterschiedlich empfinden. Diese Ergebnisse legen die Notwendigkeit geschlechtsspezifischer Behandlungen zur Schmerzbehandlung nahe, stellen frühere Annahmen in Frage und ebnen den Weg für Präzision Medizinansätze, die das Geschlecht des Patienten als entscheidenden Faktor berücksichtigen.
Forscher haben geschlechtsspezifische Unterschiede in den Nervenzellen entdeckt, die Schmerzen erzeugen, und so den Weg für personalisierte Schmerzbehandlungen geebnet, die auf dem Geschlecht des Patienten basieren.
Untersuchungen zeigen, dass Männer und Frauen Schmerzen unterschiedlich empfinden, die Gründe dafür bleiben jedoch unklar. Eine neue Studie der University of Arizona Health Sciences, veröffentlicht in GEHIRNhat nun funktionelle Geschlechtsunterschiede bei Nozizeptoren identifiziert, den spezialisierten Nervenzellen, die Schmerzen erzeugen.
Die Ergebnisse unterstützen die Umsetzung eines auf Präzisionsmedizin basierenden Ansatzes, der das Geschlecht des Patienten als entscheidenden Faktor bei der Wahl der Behandlung zur Schmerzbehandlung berücksichtigt.
„Konzeptionell stellt dieses Papier einen großen Fortschritt in unserem Verständnis dar, wie Schmerzen bei Männern und Frauen entstehen können“, sagte Frank Porreca, PhD, Forschungsdirektor des Comprehensive Center for Pain & Addiction an der UArizona Health Sciences und außerordentlicher Professor und Abteilung Kopf. in Pharmakologie am UArizona College of Medicine – Tucson. „Die Ergebnisse unserer Studie waren überraschend konsistent und stützen die bemerkenswerte Schlussfolgerung, dass Nozizeptoren, die Grundbausteine des Schmerzes, bei Männern und Frauen unterschiedlich sind. Dies bietet die Möglichkeit, Schmerzen gezielt und potenziell besser bei Männern oder Frauen zu behandeln, und genau das versuchen wir zu tun.
Porreca und das Forschungsteam konzentrierten ihre Studie auf die Erregbarkeit von Nozizeptorzellen, die sich in der Nähe des Rückenmarks im Spinalganglion befinden. Wenn Nozizeptoren durch eine Schädigung oder Verletzung aktiviert werden, senden sie über das Rückenmark ein Signal an das Gehirn, das zur Schmerzwahrnehmung führt. Nozizeptoren sind auch in ihrer Reaktion auf Verletzungen anpassungsfähig.
Beispielsweise ist das Berühren einer heißen Herdplatte ein Reiz mit hoher Intensität, während das Reiben eines Sonnenbrandes mit einem Hemdkragen ein Reiz mit geringer Intensität ist, aber beides erzeugt ein Schmerzempfinden. Bei Verletzungen wie Sonnenbrand wirken Analgetika, einschließlich nichtsteroidaler entzündungshemmender Medikamente wie Ibuprofen, indem sie die Schwelle für die Aktivierung von Nozizeptoren normalisieren und so den Schmerz blockieren, der durch Reize geringer Intensität wie das Reiben eines Hemdes entsteht.
Hormoneller Einfluss auf die Schmerzwahrnehmung
Im Anschluss an frühere Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen chronischen Schmerzen und Schlaf führten unerwartete Geschlechterunterschiede dazu, dass Porreca für diese Studie zwei Substanzen – Prolaktin und Orexin B – auswählte. Prolaktin ist ein Hormon, das für die Laktation und die Entwicklung von Brustgewebe verantwortlich ist; Orexin ist ein Neurotransmitter, der Ihnen hilft, wach zu bleiben. Allerdings haben sowohl Prolaktin als auch Orexin viele andere Funktionen, die erst jetzt enthüllt werden.
Das Forschungsteam verwendete Gewebeproben von männlichen und weiblichen Mäusen, nichtmenschlichen Primaten und Menschen, um die Wirkung von Prolaktin und Orexin B auf Nozizeptor-Aktivierungsschwellen zu testen, die es Reizen geringer Intensität ermöglichen können, Schmerzen hervorzurufen.
„Wir haben herausgefunden, dass die Veränderungen der Nozizeptorschwellen bei Männern und Frauen – Tieren oder Menschen – völlig unterschiedlich sein können“, sagte Porreca. „Als wir die sensibilisierenden Substanzen hinzufügten, die diese Aktivierungsschwellen senken, stellten wir fest, dass Prolaktin nur weibliche und nicht männliche Zellen sensibilisiert und dass Orexin B nur männliche und nicht weibliche Zellen sensibilisiert. Die überraschende Schlussfolgerung aus diesen Studien ist, dass es männliche und weibliche Nozizeptoren gibt, was noch nie zuvor erkannt wurde.
Sie gingen in ihrer Forschung noch einen Schritt weiter und blockierten dann die Prolaktin- und Orexin-B-Signalisierung und untersuchten die Auswirkung auf die Nozizeptor-Aktivierungsschwelle. Wie erwartet verringerte die Blockierung des Prolaktin-Signals die Nozizeptoraktivierung bei Frauen und hatte bei Männern keine Wirkung, während die Blockierung des Orexin-B-Signals bei Männern wirksam war, bei Frauen jedoch nicht.
„Bisher bestand die Hypothese, dass die motorischen Mechanismen, die Schmerzen hervorrufen, bei Männern und Frauen gleich sind“, sagte Porreca. „Wir haben herausgefunden, dass die grundlegenden Mechanismen, die die Schmerzwahrnehmung steuern, bei männlichen und weiblichen Mäusen, bei männlichen und weiblichen nichtmenschlichen Primaten sowie bei männlichen und weiblichen Menschen unterschiedlich sind.“ »
Die Ergebnisse legen einen neuen Ansatz für die Behandlung schmerzhafter Erkrankungen nahe, von denen viele überwiegend Frauen betreffen. Bei Migräne und Fibromyalgie beispielsweise liegt das Verhältnis von Frauen zu Männern bei 3:1 bzw. 8 bzw. 9:1.
Zukünftige Richtungen in der Schmerzforschung
Porreca glaubt, dass die Verhinderung einer Prolaktin-induzierten Nozizeptor-Sensibilisierung bei Frauen einen praktikablen Ansatz zur Behandlung von vorwiegend bei Frauen auftretenden Schmerzstörungen darstellen könnte, während eine gezielte Orexin-B-induzierte Sensibilisierung die Behandlung schmerzhafter Zustände im Zusammenhang mit der Nozizeptor-Aktivierung bei Männern verbessern könnte.
In Zukunft werden Porreca und sein Team weiterhin nach anderen sexuell dimorphen Schmerzmechanismen suchen und dabei auf dieser Studie aufbauen, um nach praktikablen Möglichkeiten zur Verhinderung einer Nozizeptor-Sensibilisierung bei Frauen und Männern zu suchen. Er ist ermutigt durch seine jüngste Entdeckung eines Antikörpers gegen Prolaktin, der sich bei Frauen als nützlich erweisen könnte, und durch die Verfügbarkeit von Orexin-Antagonisten, die bereits von der Food and Drug Administration für die Behandlung von Hirnstörungen zugelassen sind.
„Wir wenden das Konzept der Präzisionsmedizin – die Berücksichtigung der Genetik eines Patienten bei der Entwicklung einer Therapie – auf die Schmerzbehandlung an“, sagte Porreca. „Der grundlegendste genetische Unterschied ist: Ist der Patient männlich oder weiblich? Vielleicht sollte dies die erste Überlegung sein, wenn es um die Behandlung von Schmerzen geht.
Die Forschung wurde vom National Institute on Drug Abuse, dem National Institute of Neurological Disorders and Stroke und dem US-Verteidigungsministerium finanziert.
Zu den Co-Autoren der Porreca University of Arizona Health Sciences gehören die außerordentliche Professorin Edita Navratilova, PhD; Assistenzprofessor Laurent Martin, PhD; Grace Lee, PhD, Postdoktorandin; Doktorand Mahdi Dolatyari; Stefanie Mitchell, Forschungsprogrammmanagerin; Forscher Xu Yue und ehemaliger Doktorand Harrison Stratton, PhD; alle Mitglieder des Tucson College of Medicine – Department of Pharmacology; und Mohab Ibrahim, MD, PhD, Professor an der School of Medicine – Abteilung für Anästhesiologie in Tucson und medizinischer Direktor des Comprehensive Center for Pain & Addiction. Weitere Co-Autoren sind der Assistenzprofessor Aubin Moutal, PhD, der wissenschaftliche Assistenzprofessor Liberty François-Moutal, PhD, der Doktorand Nicolas Dumaire und die wissenschaftliche Mitarbeiterin Lyuba Salih, alle von der Saint Louis University; und Andre Ghetti und Tamara Cotta von Anabios in San Diego.
