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Entzündliche Erkrankungen

Nervenstimulation kann Entzündungen reduzieren

Dr. rer. nat. Christine Reinecke

3.12.2021

Entzündungs-Neurowissenschaften erforschen die Mechanismen, die hinter der neuronalen Regulation von Entzündung und Immunität stehen. Einen Ausblick wagen Forscher des Karolinska-Instituts in Stockholm.

Wie der Körper auf Schädigung und Infektion reagiert, wird von den peripheren Nerven reguliert. Das sympathische Nervensystem kontrolliert lokal und systemisch, durch direkte Innervierung und Abgabe von Neurotransmittern. Ähnlich immunregulierend wirkt das parasympathische Nervensystem über Acetylcholin. Der parasympathische Nervus vagus spielt eine wichtige Rolle beim inflammatorischen Reflex. Mit seinen efferenten und afferenten Fasern nimmt der Nerv Zytokine in der Peripherie wahr und setzt Acetylcholin frei, das die Immunantwort reguliert und die Entzündung hemmt. Sensorische Neurone von Haut, Darm und Lunge beeinflussen die autonome Regulation der Entzündung. In diesem Zusammenhang wäre es interessant, die Immunität durch elektrische Nervenstimulation zu regulieren. Tatsächlich kann eine Kombination aus Impulsbreite, Amplitude und Frequenz bei der Stimulation des Vagus die Zytokinspiegel erhöhen oder senken, auch wenn die Entzündung fehlt. Vielleicht wäre es auch möglich, die Dosis der antientzündlichen Nervenstimulation kontinuierlich anzupassen, wenn die Nervenaktivität, die Zytokinspiegel oder der Schmerz gemessen wird.

Modelle für entzündliche Erkrankungen

Vielversprechend erscheint auch die Expression eines einzelnen Proteins, das für ein magnetisches Feld verantwortlich ist. Ähnlich spezifisch wirkt die gezielte biochemische Stimulation einer Subpopulation von Nervenzellen im Mausmodell. In einem weiteren Ansatz wird mithilfe künstlicher Rezeptoren, die durch Designer-Wirkstoffe aktiviert werden, eine Untergruppe von Nerven spezifisch stimuliert. Eine interessante Entwicklung ist hybrid und vereinigt die Implantierung von Photokondensatoren in Zielnerven mit der transkutanen Übermittlung von Infrarotlicht zur nachfolgenden Nervenaktivierung. Das Modell könnte zu einer reproduzierbaren Nervenstimulation führen, die nachhaltig in genetischen Modellen chronischer Erkrankungen wäre. Faszinierend ist die Aussicht, die elektrische Aktivität in peripheren Nerven als Maß der lokalen Entzündung zu messen.

Wie präklinische Krankheitsmodelle zeigten, könnte die Vagus-Stimulation eine zusätzliche oder alternative Behandlungsweise bei Sepsis, Ischämie/

Reperfusionsschäden, rheumatoider Arthritis und chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen sein. Eine interessante Option wäre eine verfeinerte, nicht invasive Nervenaktivierung, und zwar durch temporär interferierende elektrische Felder. Das wurde bisher ausschließlich im Gehirn angewandt. Mit diesen Ideen könnten neuartige Therapieansätze entwickelt werden, möglicherweise durch den Einsatz von Elektronen, die Arzneimittel ergänzen oder sogar ganz ersetzen.

Tarnawski L et al., Olofsson PS, Inflammation neuroscience: neuro-immune crosstalk and interfaces. First published: 31 October 2021 https://doi.org/10.1002/cti2.1352

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