Open Access

Aaron Bothe

• Die Rolle von NO und cGMP in der Schmerzverarbeitung im Rückenmark ist in den letzten Jahren durch viele Berichte untermauert worden. Nicht vollständig bekannt sind hingegen die Mechanismen, derer sich cGMP bedient, um die Transmission von Schmerzen zu beeinflussen. In der vorliegenden Arbeit wurde deshalb untersucht, welche cGMPabhängigen Phosphodiesterasen (PDEs) hierbei eine Rolle spielen könnten und wie sich diese Beteiligung funktionell äußert. Dazu wurden immunhistochemische Färbungen von Rückenmarkschnitten angefertigt und Western-Blot-Analysen von Rückenmarkgewebe durchgeführt. Beide Methoden lieferten Hinweise dafür, dass die PDEs 1A, 1B, 3A,3B, 5A und 11A keine Rolle in der Verarbeitung von Schmerzen spielen. Demgegenüber scheinen die PDE1C, 2A und 10A in schmerzrelevanten Gebieten des Rückenmarks lokalisiert zu sein. Die funktionelle Relevanz der PDE2A und PDE10A im Rahmen der Schmerzverarbeitung wurde mit Hilfe des PDE2A-Inhibitors BAY 60-7550 und des PDE-10A-Inhibitors Papaverin in nozizeptiven Tiermodellen untersucht. Dabei bewirkte, im Modell der Complete Freund’s Adjuvant (CFA)-induzierten mechanischen Hyperalgesie, die i.p. Applikation von BAY 60-7550 oder Papaverin eine Verstärkung der Hyperalgesie. Weiterhin war die Leckzeit in der 2. Phase des Formalin-Modells bei einer Inhibition von PDE10A signifikant verlängert. Insgesamt bestätigen die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit frühere Berichte, dass cGMP an der Schmerzsensibilisierung im Hinterhorn des Rückenmarks beteiligt ist und deuten auf eine Rolle insbesondere von PDE2A und 10A im Rahmen der Schmerzsensibilisierung hin.
• There is accumulaiting evidence that NO and cGMP are significantly involved in nociceptive processing in the spinal cord. However, downstream signaling mechanisms of cGMP in pain pathways are still not fully known. Therefore this study investigated the role of cGMP-dependend phosphodiesterases (PDEs) in spinal nociceptive processing. Immunohistochemical stainings of spinal-cord slices and western-blot-analyses demonstrated that the PDEs 1A, 1B, 3A, 3B, 5A and 11A are not localized in “pain-relevant” tissues in the spinal cord. However, the PDEs 1C, 2A and 10A seem to be localized in the superficial dorsal horn of the spinal cord. The functional relevance of PDE2A and PDE10A was investigated in animal models of pain by administering the PDE-inhibitors BAY 60-7550 (PDE2A) and papaverine (PDE10A) in mice. Interestingly, the CFA-induced mechanical hyperalgesia was significantly increased after injection of BAY 60-7550 or papaverine. Furthermore inhibiting PDE10A significantly prolonged the licking-time in the second phase of the formalin-model. All in all, the findings approve previous reports, that cGMP participates in the sensitization of pain in the dorsal horn of the spinal cord. They also indicate that PDE2A and 10A might play a role in the sensitization of pain pathways.