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Nr. 30, 28.05.2005  voriger  Übersicht  weiter  REIHEN  SUCHE 

Kopfschmerzen verstehen

Der Kieler Neurologe Dr. Thorsten Bartsch entdeckt im Gehirn eine Verbindung zwischen der Schmerzverarbeitung und der Regulation von autonomen Körper­funktionen wie Hunger oder Schlaf.


Aufbau des Gehirns (von außen nach innen): Großhirnrinde (rot,rosa,altrose, orange), unter der Großhirnrinde liegende Strukturen (weiß mit roten Punkten), darunter das Zwischenhirn (beige) mit Hypothalamus und Hypophyse, Thalamus, Subthalamus, Metathalamus und Epithalamus mit Epiphyse. Darunter das Rautenhirn bestehend aus Mittelhirn (braun), Hinterhirn mit Kleinhirn und Brücke (dunkelgrün) und Markhirn (hellgrün). Rückenmark (blau). Aus: B. N. Tillmann, Atlas der Anatomie des Menschen. Heidelberg 2004

Im Zentrum der Arbeiten von Dr. Thorsten Bartsch steht der Hypothalamus. Dieser Teil des Zwischen­hirns ist ein zentrales Regulationsorgan der vege­tativen Funktionen. Der Hypothalamus ist Sitz von Hunger- und Durstzentrum, die die Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme des Körpers steuern. Dane­ben ist diese Hirnregion an der Regulation von Körpertemperatur, Kreislauf und Schlafrhythmus beteiligt.

»Eine Beteiligung des Hypothalamus an der Schmerzregulation war bislang nicht sehr beachtet worden«, sagt der Kieler Neurologe. »Aus klinischen Studien gibt es aber Hinweise auf eine Beteiligung des Hypothalamus bei der Entstehung von Migräne und anderen Kopfschmerzformen.« So sei bekannt, dass zum Beispiel der Cluster-Kopfschmerz eng an den Tag-Nacht-Rhythmus gekoppelt sei und die Migräne mit Hormonschwankungen, Heißhunger­attacken oder Schlaftörungen zusammenhänge. Das passe zur Hypothalamus-Beteiligung.

Um nachzuweisen, dass der Hypothalamus auch bei der Schmerzverarbeitung beteiligt ist, bedient sich Bartsch spezieller Botenstoffe, der Orexine. Orexin A und Orexin B sind zwei erst 1998 entdeckte Neuropeptide, die ausschließlich im Hypothalamus produziert werden, aber in ganz unterschiedlichen Systemen wirken und eine Fülle von Effekten haben. Benannt sind sie nach dem griechischen Wort ‚orexis', was so viel wie Appetit oder Hunger bedeutet, da Orexine im Gehirn Hungergefühle auslösen können. Daneben spielen sie auch bei der Regulation des Schlaf-Wach-Rhythmus eine Rolle. Bartsch: »Wir haben im Tiermodell geschaut, ob die Orexine A und B auch im Hypothalamus als Bindeglied zwischen Kopfschmerz und hormoneller Regulation eine Wirkung entfalten.« Dazu injizieren sie die Botenstoffe in den hinteren Teil des Hypothalamus und beobachten die Effekte.

Der Kopfschmerz wird im Tiermodell durch elektrische Stimulation der Hirnhäute ausgelöst. Die Nerven im Hirnstamm leiten die Aktivierung weiter ins Zentralnervensystem zu anderen schmerzverarbeitenden Zentren, dem Thalamus und der Hirnrinde. Erst wenn die Aktivität in der Hirnrinde angekommen ist, empfinden wir den Schmerz. Diese Strukturen unterliegen einer Veränderung durch andere Kerne im Mittelhirn. »Wenn ich spezielle Strukturen im Mittelhirn aktiviere, dann hemmen die Neurone (Nervenzellen) im Hirnstamm die Aktivierung, die von außen hereinkommt, sie wird unterbrochen«, erklärt Bartsch. Durch Ableitung der Nervenaktivierung kann man den Einfluss von Substanzen untersuchen. Schmerzmittel zum Beispiel setzen diese Aktivierung herab.

Die Injektion von Orexin A und B im Tiermodell hatte gegensätzliche Effekte. Bartsch: »Das eine Orexin ist in der Lage, neuronale Aktivität weiter zu verstärken, das andere ist in der Lage diese zu hemmen.« Eine direkte therapeutische Bedeutung könne hieraus noch nicht abgeleitet werden, da Orexine im Körper vielfältige Wirkungen hätten, die bis jetzt noch nicht überblickt werden könnten. Aber die Versuche beweisen, dass der Hypothalamus an der Schmerzregulation beteiligt sei. Orexine hätten hier die Funktion als Bindeglied zwischen Schmerzverarbeitung und Regulation autonomer Körpervorgänge wie Schlaf oder Hunger. Diese Verbindung habe man bisher nicht so recht gesehen.

Bartsch vermutet, dass der Hypothalamus zum Beispiel beim Anstoß von Migräneattacken eine ganz frühe Rolle spiele und somit klinische Phänomene wie zum Beispiel Heißhungerattacken und Schlafstörungen im Ablauf einer Migräneattacke erklärt werden könnten. Seine Arbeit veröffentlichte er in der angesehenen Fachzeitschrift Pain (Pain 2005;109:367-378). Hierfür erhielt er im vergangenen Jahr den mit 10.000 Euro dotierten Ferring Preis der Christian- Albrechts-Universität. (ne)
Stichwort Hypothalamus
Die beiden Nachrichtensysteme des menschlichen Körpers, das Hormonsystem (endokrines System) und das Nervensystem, ergänzen sich und sind auch miteinander verbunden. Der Hypothalamus ist das oberste Steuerungsorgan des endokrinen Systems. Er verbindet sozusagen den Körper mit den übrigen Regionen des Gehirns. Der Hypothalamus liegt im unteren Bereich des Zwischenhirns. Über ein Pfortadersystem hat er Kontakt zur Hirnanhangdrüse (Hypophyse) und reguliert deren Hormonausschüttung. Der Großteil des Informationsaustausches findet über dieses System durch Hormone statt, die in den Nervenzellen (Neuronen) des Hypothalamus gebildet werden. Er regelt so die Körpertemperatur, den Herzschlag und die Nierenfunktion, aber auch Hunger und Durst sowie Schlafrhythmus und Geschlechtstrieb.
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