Methylglyoxal verstärkt den Schmerz

Erstmals wurde damit ein Behandlungsansatz identifiziert, der direkt am Auslöser der Schmerzen und nicht am Nervensystem angreift: Im Tierversuch senkten Wirkstoffe, die Methylglyoxal abfingen, die starke Schmerzempfindung. An den Untersuchungen waren Wissenschaftler von 16 Forschungseinrichtungen weltweit beteiligt.

Das Stoffwechselprodukt Methylglyoxal entsteht im Blut durch den Abbau des Zuckers Glucose – zwar besonders bei hohem Blutzuckerspiegel, bei Diabetikern, aber auch unabhängig davon. Körperzellen schützen sich vor diesem giftigen Zerfallsprodukt mithilfe von Glyoxalasen, die Methylglyoxal abbauen. In vielen Nervenzellen sind diese Schutzeiweiße nur schwach aktiv, bei Diabetikern ist ihre Aktivität noch weiter gedrosselt. Das macht speziell Nervenzellen empfindlich gegenüber Methylglyoxal.

Die Wissenschaftler untersuchten daher, wie Methylglyoxal auf Nervenzellen wirkt, die für die Schmerzwahrnehmung zuständig sind. Es bindet an einen Natrium-Kanal (NaV1.8), der nur bei Schmerzrezeptoren vorkommt, verändert seine Funktionsfähigkeit und macht so die Nervenzelle schneller erregbar. Diese Veränderung fanden sie sowohl im Nervengewebe von Mäusen, denen zuvor Methylglyoxal verabreicht worden war, als auch bei Tieren, die an einer dem Diabetes ähnlichen Erkrankung litten. Auch bei Nervenzellen von Diabetes-Patienten mit erhöhter Schmerzempfindlichkeit waren die Natrium-Kanäle durch Methylglyoxal beeinträchtigt.

Gesunde Mäuse, denen Methylglyoxal injiziert worden war, entwickelten ebenso wie Mäuse mit Diabetes eine erhöhte Schmerzempfindlichkeit, messbar an der stärkeren Durchblutung schmerzverarbeitender Hirnareale. Bei beiden Gruppen von Versuchstieren ließen sich die Symptome mithilfe eines neuen Wirkstoffs lindern, der an das im Blut zirkulierende Methylglyoxal bindet und es unschädlich macht. Der neue Wirkstoff stoppt so die Prozesse, welche die Schmerzen verursachen, und ist inzwischen patentiert worden.

Literatur: Bierhaus, A., et al.: Nature Med. 2012, Online: doi:10.1038/nm.2750