Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden anhand eines Tiermodells zunächst Hinweise für die pathogene Relevanz von Serumfaktoren für die Entstehung von chronischen Schmerzsyndromen und assoziierten Symptomen gesucht. Es zeigten sich bei Versuchsmäusen nach intraperitonealer Injektion von Serum eines Patienten mit komplexem regionalem Schmerzsyndrom (CRPS) im Vergleich zu Kontrolltieren, denen Serum von gesunden Blutspendern injiziert wurde, Veränderungen des Spezies-spezifischen, explorativen Verhaltensmusters, welche erste Hinweise auf schmerzassoziiertes Verhalten liefern. Aufgrund dieser Befunde und der Hypothese der Präsenz einer humoralen Autoimmunreaktion bei der Entstehung chronischer Schmerzsyndrome wurde die Seroprävalenz für Antikörper gegen eine Vielzahl potentieller Autoantigene bei Patienten mit CRPS oder Fibromyalgiesyndrom im Vergleich zu gesunden Kontrollprobanden mittels immunhistochemischer Färbungen gegen murines Gewebe untersucht, wobei kein für die beschriebenen Schmerzerkrankungen pathognomonischer Autoantikörper identifiziert werden konnte. Die vorliegende Arbeit erfüllte ihren Zweck als Pilotprojekt, indem sie wichtige Daten lieferte, die für weitere Untersuchungen wegweisend sind. Dies bezieht sich im Besondern auf notwendige Änderungen bei den In-vitro-Methoden zur Detektion von Autoantikörpern. Zudem müssen die In-vivo-Experimente unter Einbeziehung sensorischer Verhaltenstests wiederholt und durch Fraktionierung der injizierten Serumproben erweitert werden, um gegebenenfalls Autoantikörper als Pathogene der Erkrankungen identifizieren zu können. Die in der vorliegenden Arbeit beschriebenen Erkenntnisse bieten einen Einblick in mögliche pathophysiologische Mechanismen bei der Entstehung von chronischen, idiopathischen Schmerzzuständen und könnten als Basis für neue Überlegungen über den Einsatz immunmodulierender Therapiestrategien bei derartigen Syndromen dienen. / The first aim of this thesis was to give evidence for the pathogenic role of humoral blood serum factors for the development of chronic pain states and associated symptoms by means of an in-vivo passive-transfer model. Mice were injected intraperitoneally with serum of a patient suffering from complex regional pain syndrome (CRPS) whereas abnormalities of species-specific explorative behavioural patterns, indicative of pain-related behaviour, were noted compared to control mice which had been injected with serum from healthy blood donors. Following these findings and according to the subsequently established hypothesis of the presence of a humoral autoimmune pathogenesis in chronic pain disorders, the prevalence of serum antibodies against a broad spectrum of potential autoantigens was investigated in patients suffering from CRPS or fibromyalgia syndrome compared to healthy controls using immunohistochemical staining of murine tissue sections whereas no pathognomonic binding pattern specific for the above mentioned diseases was found. The findings given in this thesis can be considered as a pilot project as they provide important data seminal for further investigations, especially considering necessary methodological changes to detect serum autoantibodies. The in-vivo experiments also have to be repeated including specific sensory testing and the fractionation of the injected serum samples in order to identify autoantibodies as the relevant pathogenic components. The above mentioned findings provide insight to potential pathophysiological mechanisms in the development of chronic idiopathic pain states and may serve as a basis for considering immunomodulating therapeutic strategies in such disorders.

Schmerz ist eine klassische Komponente von Entzündungsreaktionen. Im Rahmen des Entzündungsgeschehens werden Zytokine und Chemokine freigesetzt, die Leukozyten zum Entzündungsort rekrutieren. Über die Freisetzung weiterer proalgetischer Mediatoren tragen diese zur Aktivierung und Sensitivierung von Nozizeptoren und damit zur Schmerzentstehung bei. Das Monozyten-rekrutierende Chemokin CCL2 verursachte in Verhaltensexperimenten eine Hyperalgesie bei Ratten. Die Hyperalgesie war durch den Cox-2 Inhibitor Parecoxib vollständig reversibel. Daher wurde in dieser Arbeit die Rolle von Monozyten und Prostaglandinen in der Entstehung dieser Hyperalgesie untersucht. Dazu wurde in vitro die Cox-2 Expression und die Prostaglandin-Bildung in humanen Monozyten und Peritonealmakrophagen der Ratte nach CCL2 Stimulation bestimmt. Zudem wurde in vivo die Cox-2 Expression im Rückenmark und in der Rattenpfote nach CCL2 Injektion in die Pfote untersucht. / One of the main components of inflammation is pain. In inflammation cytokines and chemokines are secreted and recruit leukocytes to the site of inflammation. Leukocytes release proalgesic mediators that activate and sensitize nociceptors and cause pain. Behavioral tests showed that the chemokine CCL2 (monocyte recruiting protein 2) causes hyperalgesia in rats. This hyperalgesia was blocked by parecoxib, a Cox-2 inhibitor. To further investigate the role of monocytes and prostaglandins in the development of hyperalgesia, Cox-2 expression and prostaglandin production were determined in vitro after stimulation of human monocytes and rat peritoneal macrophages with CCL2. In vivo, Cox-2 expression in spinal cord and paw tissue of rats was examined after injection of CCL2 into the paw.

In einer systematischen Übersichtsarbeit mit Metaanalyse wurde chronischer Wundschmerz nach Sectio caesarea mit einer Inzidenz von jeweils 15,4%, 11,5% und 11,2% der Frauen nach 3 bis < 6, 6 bis < 12 und über 12 Monaten geschätzt. Chronische postoperative Schmerzen nach Kaiserschnitten sind somit ein relevantes klinisches Problem. Im zweiten Teil dieser Dissertation wurde in einer prospektiven Beobachtungsstudie die Inzidenz chronischer postoperativer Schmerzen nach 12 Monaten mit jeweils 12,1% nach Sectio caesarea, 13,7% nach Hysterektomie und 38,1% nach mammachirurgischen Eingriffen ermittelt. Als Risikofaktoren konnten die Komorbidität, der zeitliche Anteil akuter postoperativer starker Schmerzen sowie die Schmerzstärke der akuten postoperativen Schmerzen signifikant erkannt werden. / In this systematic review using meta-analysis the incidence of CPSP (= chronic postsurgical pain) was estimated at 15,4%, 11,5% and 11,2% at 3 to < 6, 6 to < 12 and > 12 months after CS (cesarean section), respectively. This is a clinically relevant issue. Secondly, in a prospective observational study the incidence of CPSP was described at 12,1% after CS, 13,7% after hysterectomy and 38,1% after mamma surgery. The predictive factors were comorbidity, the percentage of time in severe pain during the first 24 hours after surgery and the severity of postoperative pain.

In der vorliegenden Studie wurden 32 Patienten (19 Frauen, 13 Männer, medianes Alter 50 Jahren, Spanne: 26-83 Jahre) mit einem klinisch akralen neuropathischen Schmerzsyndrom unterschiedlicher Genese mittels QST, PREP und Hautbiopsie untersucht. Unser Patientenkollektiv bestand aus drei Subgruppen: sechsen Patienten erfüllten die Kriterien einer SFN, acht Patienten hatten eine Neuropathie der großkalibrigen Nervenfasern mit zusätzlicher Beeinträchtigung der kleinkalibrigen Nervenfasern und weitere acht Patienten hatten ein akrales Schmerzsyndrom mit neuropathischen Charakteristika, ohne vorbekannte Diagnose einer Neuropathie der groß- oder kleinkalibrigen Nervenfasern. Die Patienten wurden mittels klinischer neurologischer Untersuchung, elektrophysiologischer Tests, QST, PREP und Hautbiopsie untersucht. Die Patientendaten wurden jeweils mit Daten großer Kontrollgruppen verglichen, die wir in unserer Klinik unter Angehörigen und Freunden unserer Patienten mit deren Einwilligung rekrutiert hatten. QST und die Hautbiopsie waren bei Patienten mit SFN und PNP jeweils auffällig, bei akralem Schmerzsyndrom unklarer Ätiologie hingegen unauffällig. Nach elektrischer kutaner Stimulation aller drei Körperregionen zeigte sich eine Amplitudenminderung der PREP-Reizantwort in allen Patientensubgruppen (7,5 µV in der SFN-Gruppe, 3,8 µV in der PNP-Gruppe, und 11,3 µV bei den Patienten mit akralem Schmerzsyndrom). Somit konnten wir zeigen, dass eine Kleinfaserpathologie in der Studienpopulation von Patienten mit neuropathischem Schmerzsyndrom besteht. Nur die Amplitudenminderung der PREP bildet diese Pathologie ab. Diese Daten erlauben uns die eingangs aufgestellte Hypothese, dass PREP zur Diagnostik bei Frage nach Kleinfaserbeteiligung geeignet ist, positiv zu belegen. PREP ist eine nicht-invasive Methode für die Evaluation der Funktion v.a. der Aδ-Faser mit standardisiertem Ablaufprotokoll zur Erhebung von reproduzierbaren Daten. Sie kann bei Patienten mit der Anamnese eines akralen neuropathischen Schmerzsyndroms einen objektiven Hinweis auf eine Dysfunktion der kleinkalibrigen Nervenfasern, auch wenn bereits etablierte Methoden (QST und Hautbiopsie) unauffällig bleiben, erbringen. Entsprechend können die PREP eine wertvolle Ergänzung der klinischen Untersuchungsbatterie für die Evaluation der Funktion der kleinkalibrigen Nervenfasern sein. / 32 adult patients (19 female, 13 male, median age 50 years, range 26-83) suffering from acral neuropathic pain were examined with QST, PREP and skin punch biopsy. Applying current diagnostic criteria and the results of the neurophysiological studies, 16/32 (50%) patients were classified as having idiopathic SFN (Devigili et al., 2008), 8/32 (25%) patients had a mixed fiber neuropathy (MFN, i.e. large and small fiber neuropathy), and 8/32 (25%) patients had neuropathic pain without signs of a large fiber neuropathy or SFN. Patients with SFN and mixed fiber neuropathy were having pathological findings in the skin punch biopsy (reduction of the intraepidermal nerve fiber density-IENFD), while normal findings were seen in patients with acral neuropathic pain Pain related evoked potentials after electrical skin stimulation at three body regions (face, hand, foot) revealed reduction of the peak-to-peak amplitude (PPA) in all patient-groups. Therefore, PREP was the only test providing findings of a small fiber impairment in patients with acral neuropathic pain even when QST and skin punch biopsy remained normal. PREP, as non-invasive method for the evaluation of the Aδ-pathways can be proposed as a valuable additional test for the evaluation of small fiber dysfunction in patients with neuropathic pain syndromes.

Zugl.: Göttingen, Univ., Diss., 2004

Zugl.: Giessen, Univ., Diss., 2009

TRPM3 (melastatin-related transient receptor potential 3) is a calcium-permeable nonselective cation channel that is expressed in various tissues, including insulin-secreting β-cells and a subset of sensory neurons from trigeminal and dorsal root ganglia (DRG). TRPM3 can be activated by the neurosteroid pregnenolone sulphate (PregS) or heat. TRPM3α2 mice display an impaired sensation of noxious heat and inflammatory thermal hyperalgesia. A calcium-based screening of a compound library identified four natural compounds as TRPM3 blockers. Three of the natural compounds belong to the citrus fruit flavanones (hesperetin, eriodictyol and naringenin), the forth compound is a deoxybenzoin that can be synthesized from an isoflavone of the root of Ononis spinosa (ononetin). The IC50 for the substances ranged from upper nanomolar to lower micromolar concentrations. Electrophysiological whole-cell measurements as well as calcium measurements confirmed the potency of the compounds to block TRPM3 in DRG neurones. To further improve the potency and the selectivity of TRPM3 block and to identify the pharmacophore within the flavanone structure, we conducted a hit optimisation procedure by re-screening a focussed library. The library composed of several flavanones with different substitutions on relevant chemical positions and of representatives from different flavonoid subgroups. Within this secondary screen, we identified isosakuranetin and liquiritigenin as active blockers of PregS-induced Ca2+ entry through TRPM3. Isosakuranetin, a flavanone that can be found in blood oranges and grapefruits, displayed an IC50 of 50 nM, and is the most potent inhibitor of TRPM3 identified so far. The novel compounds exhibited a marked specificity for TRPM3 compared with other thermosensitive TRP channels, and blocked PregS-induced [Ca2+]i signals and ionic currents in freshly isolated DRG neurones. Furthermore, isosakuranetin and hesperetin reduced the sensitivity of mice to noxious heat and PregS-induced chemical pain. Since the physiological functions of TRPM3 channels are still poorly defined, the development and validation of potent and selective blockers is expected to contribute to clarifying the role of TRPM3 in vivo. Considering the involvement of TRPM3 in nociception, TRPM3 blockers may represent a novel concept for analgesic treatment.

Zugl.: Duisburg, Essen, Univ., Diss., 2008

Zugl.: Göttingen, Universiẗat, Diss., 2004.

Techn. Universiẗat, Diss., 2005--München.