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Redox-basierte Mechanismen der Sensibilisierung bei neuropathischen Schmerzen
(2012)
- Bei Entzündung oder Verletzung peripherer Gewebe und Nerven kommt es zur Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) im schmerzleitenden System. Welche ROS-generierenden Systeme hierbei beteiligt sind, ist jedoch nur ansatzweise verstanden. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass die ROS-produzierende NADPH Oxidase 4 (Nox4) einen wichtigen ROS-Generator im nozizeptiven System darstellt. Nox4 wird in unmyelinisierten nicht-peptidergen sowie in myelinisierten primär afferenten Neuronen exprimiert. In Modellen für akute und inflammatorische Schmerzen zeigten Nox4-/--Mäuse ein ähnliches Verhalten wie ihre wildtypischen Wurfgeschwister, jedoch war ihr Schmerzverhalten in Modellen für neuropathische Schmerzen reduziert. Eine Microarray-Analyse des lumbalen Rückenmarks nach peripherer Nervenverletzung zeigte eine Hochregulation der Expression Myelin-spezifischer Gene in Wildtyp-, nicht aber in Nox4-/- Mäusen. Darüber hinaus wurden in Wildtyp-Mäusen Myelin-spezifische Proteine im N. ischiadicus nach peripherer Nervenverletzung herab reguliert, während in Nox4-/--Mäusen keine Regulation dieser Proteine beobachtet wurde. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Nox4 eine essentielle Rolle bei Myelinisierungsprozessen spielt und so die Verarbeitung neuropathischer Schmerzsignale beeinflusst. Neben dem ROS-produzierenden System Nox4 wurde auch die Rolle des Peroxid-abbauenden Proteins Sestrin 2 (Sesn2) im nozizeptiven System untersucht. Nach peripherer Nervenverletzung wurde Sesn2-mRNA in den Spinalganglien und Sesn2-Protein im peripheren Nerv hochreguliert. Sesn2-/--Mäuse zeigten ein normales Verhalten in Modellen für akute und inflammatorische Schmerzen. Ihr Schmerzverhalten war jedoch im Formalin-Test und nach peripherer Nervenverletzung verstärkt. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass sowohl Nox4 als auch Sesn2 bei der Verarbeitung neuropathischer Schmerzsignale wichtige Funktionen einnehmen. Während Nox4 pronozizeptiv wirkt, weist Sesn2 antinozizeptive Effekte auf. Die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies scheint daher ein wichtiger endogener Faktor der Sensibilisierung im Rahmen von neuropathischen Schmerzen zu sein.
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Additive antinociceptive effects of a combination of vitamin C and vitamin E after peripheral nerve injury
(2011)
- Accumulating evidence indicates that increased generation of reactive oxygen species (ROS) contributes to the development of exaggerated pain hypersensitivity during persistent pain. In the present study, we investigated the antinociceptive efficacy of the antioxidants vitamin C and vitamin E in mouse models of inflammatory and neuropathic pain. We show that systemic administration of a combination of vitamins C and E inhibited the early behavioral responses to formalin injection and the neuropathic pain behavior after peripheral nerve injury, but not the inflammatory pain behavior induced by Complete Freund's Adjuvant. In contrast, vitamin C or vitamin E given alone failed to affect the nociceptive behavior in all tested models. The attenuated neuropathic pain behavior induced by the vitamin C and E combination was paralleled by a reduced p38 phosphorylation in the spinal cord and in dorsal root ganglia, and was also observed after intrathecal injection of the vitamins. Moreover, the vitamin C and E combination ameliorated the allodynia induced by an intrathecally delivered ROS donor. Our results suggest that administration of vitamins C and E in combination may exert synergistic antinociceptive effects, and further indicate that ROS essentially contribute to nociceptive processing in special pain states.
