Warum Männer und Frauen Schmerzen unterschiedlich empfinden

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 03:51

Wissenschaftler sprachen über Immununterschiede und die Medikamente der Zukunft.

Im Jahr 2009 untersuchte der kanadische Verhaltenspsychologe Robert Sorge, wie Tiere bei chronischen Schmerzen Berührungsempfindlichkeit entwickeln. Dazu wurden in einem Experiment die Pfoten von Mäusen mit feinen Haaren gestochen.

Die Männchen zogen sofort ihre Pfoten zurück, während die Weibchen nichts zu spüren schienen. Dies verwirrte die Forscher. Sie setzten ihre Experimente fort, bis sie zu dem Schluss kamen, dass eine solche Reaktion auf völlig unterschiedliche Wege der Schmerzempfindlichkeit bei Männern und Frauen zurückzuführen ist.

Typischerweise wurden nur männliche Mäuse in Schmerzstudien verwendet. Es wurde angenommen, dass Schwankungen des weiblichen Hormonspiegels die Ergebnisse unnötig komplizieren würden. Sorge war einer von denen, die sich nicht an diese Regel hielten.

Wir haben verschiedene Wege für die Schmerzempfindlichkeit

Wir empfinden Schmerzen, wenn Rezeptoren in unserer Haut, Muskeln, Gelenken oder Organen ein potenziell gefährliches Gefühl registrieren. Zum Beispiel hohes Fieber oder Gewebeschäden. Sie senden ein Signal entlang peripherer Nerven an das Rückenmark und dann an die Großhirnrinde, die diese Signale als "es tut weh!" interpretiert.

Obwohl von außen jeder Schmerz gleich aussieht, kann nicht davon ausgegangen werden, dass an seiner Entstehung dieselben Prozesse beteiligt sind.

Der Schmerz ist vielfältig. Es gibt eine dringende Reaktion auf etwas Heißes oder Scharfes und es gibt chronische Schmerzen, die auch nach Abheilen der Verletzung nicht verschwinden. Es manifestiert sich als Überempfindlichkeit gegenüber Reizen, die normalerweise keine schmerzhaften Empfindungen verursachen.

Dies war bei Sorges Mäusen der Fall. Im Jahr 2009 untersuchten er und Jeffrey Mogil, ein Verhaltensneurologe, chronische Schmerzen, die durch Entzündungen verursacht werden. Sie brachten in das Rückenmark von Mäusen ein Lipopolysaccharid-Molekül ein, einen der Bestandteile von Bakterienzellen.

Das Molekül hat die Aufmerksamkeit von Mikroglia auf sich gezogen - Immunzellen des Nervensystems. Entzündungen traten jedoch nur bei Männern auf - bei Frauen wurden Mikroglia nicht aktiviert. Aufgrund dieses Unterschieds reagierten die Männchen so empfindlich auf Kribbeln mit feinen Haaren, und die Weibchen schienen es nicht zu bemerken.

Sorge und Mogil verletzten daraufhin bei Mäusen beiderlei Geschlechts den Ischiasnerv. Dies hat zu chronischen Schmerzen geführt, die normalerweise auftreten, wenn das Schmerzerkennungssystem des Körpers beschädigt ist oder nicht funktioniert. Sowohl Männchen als auch Weibchen sind berührungsempfindlich geworden. Aber die Unterschiede waren noch da.

In einem früheren Experiment wurde festgestellt, dass Mikroglia bei Männern eine wichtige Rolle bei der Schmerzwahrnehmung spielen. Und wenn sie blockiert sind, nimmt die Schmerzempfindlichkeit ab. Bei Frauen ist dies jedoch nicht der Fall. So sehr die Forscher ihre Mikroglia blockierten, die Schmerzempfindlichkeit blieb hoch. Es stellte sich heraus, dass in ihrem Körper eine weitere Komponente des Immunsystems - T-Lymphozyten - hinter den chronischen Schmerzen steckt.

Sorge testete dies bei Frauen mit ähnlicher Nervenschädigung, aber T-Lymphozyten-Mangel. Auch sie wurden überempfindlich gegenüber der Berührung feiner Härchen, aber jetzt wurden Mikroglia in die Schmerzwahrnehmung einbezogen. Das heißt, die Tiere wechselten auf die "männliche" Art der Schmerzempfindlichkeit.

Wurde bei diesen Weibchen die Mikroglia-Aktivität blockiert, verschwand die Reaktion – genau wie bei den Männchen. Und als die Wissenschaftler den Weibchen T-Lymphozyten wieder injizierten, hörten sie auf, Mikroglia zu verwenden - sie wechselten zurück zum "weiblichen" Typ.

Die Wahrnehmung wird durch Testosteron beeinflusst

Es stellt sich die Frage: Was steuert das Umschalten zwischen verschiedenen Pfaden der Schmerzempfindlichkeit? Forscher haben den Unterschied in der Schmerzwahrnehmung seit langem Östrogen zugeschrieben. Dieses Hormon steuert die Bildung von Gebärmutter, Eierstöcken und Brustdrüsen und reguliert auch den Menstruationszyklus. Östrogen kann je nach Konzentration im Körper Schmerzen verstärken oder verringern.

Aber Testosteron wurde in der Vergangenheit wenig beachtet.

Graves Arbeit zeigt deutlich, dass es Testosteron ist, das die Schmerzwege umschaltet. Als er und Sorge männliche Mäuse kastrierten (was den Testosteronspiegel senkte), reagierten die Tiere genauso wie die Weibchen. Und als Wissenschaftler Weibchen und kastrierten Männchen Testosteron injizierten, wechselte der Weg der Schmerzempfindlichkeit auf die "männliche" Version, das heißt, es waren Mikroglia beteiligt.

Es ist viel schwieriger zu testen, wie die Schmerzwege beim Menschen funktionieren, aber die ersten Informationen tauchen auf. Der Neuropharmakologe Ted Price fand heraus, dass die Schmerzwahrnehmung beim Menschen auch durch Immunzellen beeinflusst wird. Er und seine Kollegen untersuchten das Nervengewebe von Krebspatienten, bei denen der Tumor das Rückenmark befallen hat.

Die Nerven, die den Männern herausgeschnitten worden waren, zeigten Anzeichen einer Entzündung, die durch Immunzellen, Makrophagen, verursacht wurde. Sie haben eine ähnliche Funktion wie Mikroglia. Bei Frauen spielen die Nervenzellen selbst und eine kurze Kette von Aminosäuren, die das Wachstum von Nervengewebe anregen, eine wichtigere Rolle bei der Schmerzwahrnehmung. Dies deutet darauf hin, dass Männer und Frauen möglicherweise unterschiedliche Medikamente benötigen.

Medikamente wirken bei uns anders

Im Jahr 2018 entdeckte Price, dass das Diabetes-Medikament Metformin die Anzahl der Mikroglia um sensorische Neuronen im Rückenmark reduziert. Und auch die Tatsache, dass es nur bei männlichen Mäusen die Schmerzüberempfindlichkeit blockiert, den Weibchen jedoch in keiner Weise hilft.

Price stellte eine Hypothese auf, die solche Unterschiede erklärt: Metformin dringt mit Hilfe eines Proteins in das Nervensystem ein, das in männlichen Zellen in größeren Mengen exprimiert wird. Eine Erhöhung der Metformin-Dosis hilft Frauen nicht, da das Medikament nicht in das Nervengewebe eindringen kann.

Eine Erhöhung der Dosis hilft jedoch in einem anderen Fall - bei Morphin.

„Sowohl Weibchen als auch weibliche Nagetiere benötigen im Allgemeinen eine höhere Dosis Morphin zur Schmerzlinderung als Männchen“, sagt Anne Murphy, Neurowissenschaftlerin an der Georgia State University in Atlanta. Sie ist eine der wenigen Forscherinnen, die sich seit langem mit geschlechtsspezifischen Unterschieden in der Schmerzwahrnehmung beschäftigt.

2017 entdeckten sie und ihre Kollegen, dass auch Mikroglia für die unterschiedlichen Wirkungen von Morphin verantwortlich sind. Morphin dämpft den Schmerz, indem es Neuronen in einem Bereich des Gehirns blockiert, der als periaquäduktale graue Substanz (WWS) bezeichnet wird. Es kann aber auch Mikroglia in diesem Bereich aktivieren, was die schmerzstillende Wirkung neutralisiert. Genau das passiert bei weiblichen Ratten, denn sie haben mehr aktive Mikroglia im WWS als männliche.

In Murphys Experiment wurde allen Ratten Morphium verabreicht, und dann begannen sie, die Oberfläche unter den Hinterbeinen der Tiere zu erhitzen. Da die weiblichen Ratten im WWS mehr Mikroglia haben, hatten sie in diesem Bereich mehr entzündliche Prozesse.

Dadurch erhöhte sich ihre Schmerzempfindlichkeit und sie zogen ihre Pfoten schneller zurück als Männer, die die gleiche Dosis der Substanz erhielten. Als die Forscher die Wirkung von Morphin auf Mikroglia eliminierten, reagierten Männchen und Weibchen gleich auf den Schmerzreiz.

Und der Unterschied in der Wirkung von Medikamenten besteht nicht nur bei Mäusen.

Es gibt bereits mindestens ein Medikament auf dem Markt, das bei Männern und Frauen unterschiedlich wirkt. Dies ist ein Mittel zur Vorbeugung von Migräne, das 2018 veröffentlicht wurde. Es enthält Antikörper gegen Cocalcigenin, ein Protein, das eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Krampfanfällen spielt. Es ist bekannt, dass Frauen häufiger an Migräne leiden - es gibt dreimal mehr von ihnen als Männer mit dieser Krankheit.

Price führte ein Experiment mit Cocalcigenin durch. Er injizierte diese Substanz in die Dura mater von Mäusen. Bei Frauen verursachte das Eichhörnchen ähnliche Symptome wie Migräne: Sie falteten sich und ihre Gesichter reagierten überempfindlich auf Berührungen. Die Männchen hingegen entwickelten keine Symptome.

Dies bedeutet, dass ihre Migräne durch andere Faktoren verursacht werden kann. Cocalcigenin-Blocker sind bei Männern wahrscheinlich nicht so wirksam. Aber während der klinischen Studien des Medikaments wurde dies nicht getestet.

Und das ist eine ziemlich häufige Situation. An klinischen Studien mit Medikamenten sind normalerweise Männer und Frauen beteiligt, aber es gibt nicht genug davon, um den Unterschied zu erkennen. Es ist möglich, dass einige Schmerzmittel, die in Studien nicht bestanden haben, erfolgreich gewesen wären, wenn sie aufgrund von Geschlechtsunterschieden getestet worden wären.

Und dies sollte sich in der Produktion von Schmerzmitteln widerspiegeln

Pharmaunternehmen bieten heute für alle die gleichen Medikamente an, aber das könnte sich ändern. Es ist immer noch ziemlich schwierig, Medikamente speziell für das eine oder andere Geschlecht zu entwickeln. In den frühen Stadien klinischer Studien steht die Sicherheit an erster Stelle, weshalb Unternehmen Frauen im gebärfähigen Alter ausschließen. Daher werden Medikamente am häufigsten bei Männern und Frauen nach der Menopause getestet.

Aber selbst wenn Medikamente für die männliche und weibliche Schmerzempfindlichkeit getrennt entwickelt werden, reicht dies möglicherweise nicht aus. Im Laufe des Lebens benötigen Menschen möglicherweise unterschiedliche Schmerzmittel, abhängig von Schwankungen des Hormonspiegels. Außerdem passt das Geschlecht einer Person nicht immer genau in die Kategorie männlich oder weiblich. Es wird durch eine Kombination von Faktoren bestimmt: Genetik, anatomische Entwicklung, Hormonspiegel.

Jeder dieser Faktoren kann beeinflussen, welches Schmerzmittel für eine Person das richtige ist.

Über die Schmerzmechanismen beim Menschen, die nicht in das binäre Geschlechtersystem passen, ist bisher sehr wenig bekannt. In einer Studie befragten Wissenschaftler in Italien Transgender-Teilnehmer, die sich einer Hormontherapie unterziehen. 11 von 47 Personen, die den Übergang von männlich zu weiblich machten, berichteten über das Einsetzen von Schmerzsymptomen. Sechs der 26 Übergänge von Frau zu Mann berichteten, dass ihr Schmerzempfinden nach der Einnahme von Testosteron reduziert wurde.

Jetzt haben Wissenschaftler unzureichende Ergebnisse, und die meisten Schlussfolgerungen basieren auf Forschungen an Nagetieren. Sie legen jedoch nahe, dass die Medikamente der Zukunft die individuellen Eigenschaften der Verbraucher berücksichtigen werden. Mogil glaubt, dass die Wege der Schmerzempfindlichkeit und damit die zukünftige Wahl des Schmerzmittels vom Hormonspiegel abhängen. Bei Menschen mit Testosteronwerten oberhalb einer bestimmten Schwelle wird der „männliche“Weg der Schmerzempfindlichkeit aktiviert. Und für diejenigen, deren Spiegel dieses Hormons unter der Grenze liegt, ist es „weiblich“.