Der Formylpeptidrezeptor in der opioidpeptidvermittelten Antinozizeption der frühen Entzündungsphase

Abstract

Einleitung Die effektivsten Schmerzmittel der modernen Medizin sind nach wie vor die Gruppe der Opioide. Allerdings ist ihre schmerzhemmende Wirkung mit starken, zum Teil lebensbedrohlichen Nebenwirkungen verbunden (Karow 2003). Durch den Nachweis der Interaktion endogener Opioide mit Opioidrezeptoren auf peripheren sensorischen Neuronen im entzündeten Gewebe, die eine potente Antinozizeption vermitteln, eröffneten sich neue Perspektiven der Schmerztherapie (Stein, Hassan et al. 1990). Bestandteil der Forschung ist die Entdeckung von Mechanismen, die das Einwandern von opioidhaltigen Immunzellen und die Freisetzung von Opioiden fördern. In diesem Zusammenhang richtet sich das Interesse dieser Studie auf den FPR, einen chemotaktischen Rezeptor für den der Einfluss auf die Leukozytenrekrutierung und die Freisetzung von lysosomalen Enzymen nachgewiesen ist. Material und Methoden In der 2 h FCA entzündeten Rattenpfote wurde mit Hilfe der PPT die fMLP-vermittelte Antinozizeption untersucht. Zur Analyse der Leukozytensubpopulationen und der FPR-Expression wurde die Durchflusszytometrie verwendet. Zellen der entzündeten Pfote sowie aufgereinigte humane Granulozyten und Monozyten wurden in Freisetzungsexperimenten mit fMLP, Mycobact. und Boc stimuliert, um die Rolle des FPR auf die Opioidfreisetzung zu untersuchen. Die freigesetzten Opioide wurden im RIA nachgewiesen. Ergebnisse Es zeigte sich, dass Granulozyten und Monozyten des entzündeten Pfotengewebes den FPR exprimieren. Eine fMLP-bedingte Antinozizeption ließ sich in der entzündeten Pfote nachweisen. Allerdings hatte die i.v. Gabe von den FPR Antagonisten Boc und CsH keine Auswirkung auf die Rekrutierung der opioidhaltigen Leukozyten von der Blutzirkulation in die entzündete Pfote. Die Expression des FPR auf humanen Granulozyten und Monozyten konnte nachgewiesen werden. Durch die Stimulation mit fMLP und Mycobact. setzen humane Granulozyten sowohl β-Endorphin als auch Met-Enkephalin frei. Diese Freisetzung ist durch den spezifischen FPR-Antagonisten Boc hemmbar, was dafür spricht, dass diese Freisetzung spezifisch durch den FPR vermittelt wird. Im Gegensatz dazu setzen humane Monozyten fMLP getriggert nur β-Endorphin frei. Die Stimulation mit Mycobact. zeigt weder eine signifikante Freisetzung von β-Endorphin, noch von Met-Enkephalin. Schlussfolgerung Der FPR ist auf Monozyten/Makrophagen und Granulozyten der entzündeten Pfote nachweisbar. Seine Hauptfunktion zu diesem frühen Entzündungszeitpunkt (2 h) scheint die Freisetzung von β-Endorphin und Met-Enkephalin zu sein. Diese Opioidfreisetzung führt zu antinozizeptiven Effekten, die mit Hilfe der PPT und der i.pl. fMLP-Injektion nachgewiesen werden konnten. Durch den Nachweis der unveränderten Leukozytenrekrutierung nach der i.v. Gabe eines FPR-Antagonisten scheint diese Antinozizeption im Wesentlichen durch die Opioidfreisetzung bedingt zu sein. Humane Granulozyten und Monozyten des peripheren Blutes exprimieren beide den FPR. Die Funktion des FPR variiert jedoch auf den beiden Zellarten. Aus Granulozyten sind β-Endorphin und Met-Enkephalin freisetzbar. Wohingegen aus Monozyten nur β-Endorphin freisetzbar ist. Im 2 h entzündeten Pfotengewebe sind hauptsächlich Granulozyten nachweisbar (Rittner, Brack et al. 2001). Die FPR- induzierte Antinozizeption des 2 h entzündeten Pfotengewebes wird hauptsächlich durch die Freisetzung von Opioiden aus Granulozyten bedingt. Ausblick Die Erforschung der genauen Mechanismen der Freisetzung von Opioiden aus Immunzellen könnte neue Ansätze in der Schmerztherapie liefern. Die Suche nach neuen Liganden und deren Rezeptoren, die die Rekrutierung opioidhaltiger Leukozyten erhöhen und deren Freisetzung fördern ist ein zukunftsreicher Faktor der aktuellen medizinischen Forschung. Endogene peripher vermittelte Opioidanalgesie lässt sich auch postoperativ bei Patienten nachweisen (Stein, Hassan et al. 1993; Likar, Mousa et al. 2007). Wegen der geringen Nebenwirkungen ist die Nutzung dieses therapeutischen Systems in der Zukunft wünschenswert.

Introduction: Although opioids are unsurpassed in the treatment of acute and chronic pain, their use in chronic pain therapy is limited by their side effects on the central nervous system like nausea, vomiting, dizziness and fatigue. In inflammation pain can be regulated by opioid peptides which are secreted by immune cells at the site of inflammation, leading to the activation of opioid receptors on peripheral sensory neurons and mediate antinociception. Opioid peptides are synthesized in circulating leukocytes which migrate to inflamed tissue directed by chemotactic factors. In this context the role of the formyl peptide receptor (FPR), a chemotactic receptor, on the recruitment of opioid peptides containing leukocytes and the release of opioid peptides were studied. Methods: In rats inflammatory pain is induced by intraplantar injection of freund´s completes adjuvans. With the paw pressure threshold the formylpeptide-mediated antinociception is examined. The expression of FPR and the leukocytes subpopulations are detected with fluorescence activated cell sorting. Leukocytes of the inflamed paw, human granulocytes and monocytes are in vitro stimulated. For the analysis of released opioid-peptides radioimmunoassay are used. Results: Granulocytes and monocytes of inflamed paw tissue express the FPR. A FPR-mediated antinociception is shown. Surprisingly the FPR doesn’t play a role in the recruitment of opioid peptide containing-leukocytes at early inflammation (2 h). The expression of FPR on human granulocytes and monocytes is shown. The FPR, which is stimulated by formylpeptides and mycobacteria butyricum, releases from human granulocytes β-endorphin and met-enkephalin. In contrast human monocytes release only β-endorphin after formylpetide stimulation. Summary: The main function of the FPR at 2 h inflammation is the release of β-endorphin and met-enkephalin. This release mediates antinociception which is detected by paw pressure threshold. Both human granulocytes and monocytes are expressing the FPR, but its function is different on the two cell types.