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SFB 1158: Von der Nozizeption zum chronischen Schmerz: Struktur-Funktions-Merkmale neuraler Bahnen und deren Reorganisation
Fachliche Zuordnung
Medizin
Sozial- und Verhaltenswissenschaften
Sozial- und Verhaltenswissenschaften
Förderung
Förderung seit 2015
Webseite
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Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 255156212
Chronischer pathologischer Schmerz ist ein globales Problem für unsere Gesundheitssysteme und eine Herausforderung für klinische und Grundlagenforschung. Ein Hindernis ist, dass die neuralen Grundlagen des komplexen multidimensionalen Schmerzgeschehens nicht wirklich verstanden sind und die maladaptiven Plastizitätsmechanismen, die die Schmerzchronifizierung charakterisieren, im Hinblick auf grundlegende Mechanismen und deren funktioneller Relevanz nicht genügend aufgeklärt sind. Darüber hinaus sind die Mechanismen der Interaktionen zwischen chronischen Schmerzen und psychischen Störungen wie Angst, Furcht and Depression, die die Prognose verschlechtern, noch unbekannt. Primäres Ziel dieses Forschungsverbundes ist es, die Struktur-Funktions-Zusammenhänge von Zellen und Netzwerken, die der Wahrnehmung von Schmerz ihre Spezifität verleihen zu verstehen, sowie deren Veränderung beim Übergang vom akuten zum chronischen Schmerz zu analysieren. Der Forschungsverbund untersucht Tiermodelle ebenso wie Patienten mit chronischen Schmerzen und setzt translationale Strategien ein, um das so gewonnene Wissen in neue therapeutische Strategien umzusetzen. Unsere Struktur-Funktions-Analyse der ersten zwei Förderphasen eruierte den differenziellen Beitrag spezifischer Regionen, Verbindungen und Aktivitätsrhythmen zur Entstehung und Aufrechterhaltung chronischer Schmerzen. Zudem kam es zur Identifizierung zellulärer Grundlagen bei Neuronen und Gliazellen, sowie molekularer Mechanismen und epi-/genetischer Determinanten bei funktioneller und struktureller Plastizität der Schmerzbahnen. Grundlagen psychologischer, sowie sozialer Variablen, Lernprozesse und von Umwelteinflüssen, die Schmerz modulieren, wurden ebenfalls kausal und tiefgehend untersucht. Auf der Basis dieser Befunde legen wir nun den Schwerpunkt der dritten Förderperiode auf Übersetzung der bisher gewonnen Verständnisse neuraler Schaltkreise der Schmerzverarbeitung in die Optimierung existierender Therapien, sowie in die Entwicklung innovativer Therapiestrategien für die Behandlung chronischer Schmerzen. Wichtige Ziele sind Ausarbeitung neuraler Schaltkreise und neurobiologische Mechanismen, die therapeutische Effekte vermitteln, sowie die Identifizierung prädiktiver Biomarker, die mit Therapieerfolg assoziiert sind. Die Analysen betreffen pharmakologische und gentechnologische Ansätze, Neuromodulation-basierte und digitale Interventionen, sowie kognitive Verhaltenstherapien. Hierzu sollen Service Projekte, die humane zelluläre Systeme und eine in vivo Interventionsplatform beinhalten, sowie ein zentrales Dateninfrastruktur-Projekt die diverse translationale Ansätze der präklinischen und klinischen Projekte unterstützen. Anhand dieser Strategie versucht der Sonderforschungsbereich neues mechanistisch-basiertes Verständnis therapeutischer Ansätze zu generieren, sowie neue Ansätze zur Behandlung chronischer Schmerzen und Reduktion des damit einhergehenden erheblichen Leid zu entwickeln.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Laufende Projekte
- A01 - Stumme Nozizeptoren in Maus und Mensch (Human-Tiermodell Tandem) (Teilprojektleiter Lechner, Stefan ; Schmelz, Martin )
- A03 - Längsschnittstudie zu strukturellen und funktionellen Veränderungen des peripheren Nervensystems bei schmerzhaften Neuropathien (Teilprojektleiter Bendszus, Martin ; Gangadharan, Vijayan ; Jende, Johann ; Nawroth, Peter ; Pham, Mirko )
- A04 - Interaktionen zwischen nozizeptiven und nicht-nozizeptiven Schaltkreisen: intranasales Lidocain zur Behandlung primärer und sekundärer Kopfschmerzen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Carr, Richard ; Frings, Stephan ; Hu, Jing ; Lechner, Stefan ; Oehler, Beatrice )
- A06 - Funktionelle und strukturelle Plastizität bei Querschnittlähmung: Beteiligung an chronisch neuropathischen Schmerzen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Blesch, Ph.D., Armin ; Bradke, Frank ; Puttagunta, Ph.D., Radhika ; Weidner, Norbert )
- A07 - Energie-Stoffwechsel-Interferenz als neuartige experimentelltherapeutische Intervention bei pathologischen Formen des Schmerzes (Teilprojektleiter Bading, Hilmar ; Siemens, Jan )
- A08 - Oat1 und Lrg1 bei chronischen Schmerzen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bading, Hilmar ; Mauceri, Daniela ; Ruiz de Almodovar Egea, Ph.D., Carmen ; Tappe-Theodor, Anke )
- A09 - Adrenerge Rezeptoren auf Gliazellen bei der Behandlung neuropathischer Schmerzen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Agarwal, Ph.D., Amit ; Kirchhoff, Frank ; Kuner, Rohini ; Simonetti, Ph.D., Manuela )
- A10 - Mechanismen von Globotriaosylceramid-induzierten Schmerzen und der Spinalganglion-Pathologie bei Morbus Fabry (Human-Tiermodell Tandem) (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Pham, Mirko ; Sommer, Claudia ; Üçeyler, Nurcan )
- B01 - Zelluläre Grundlagen und Mechanismen der Rolle des präfrontalen Kortex in Nozizeption und chronischem Schmerz (Teilprojektleiterin Kuner, Rohini )
- B02 - Auswirkungen von intranasalem Oxytocin auf die Extinktion von Furcht-Erinnerungen bei Patienten und im Nagetiermodell mit chronischem Schmerz (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Ditzen, Beate ; Grinevich, Valery ; Herpertz, Sabine C. )
- B04 - Bilaterale Stimuli als Netzwerk-spezifische Intervention für thalamolimbische Schmerz-verarbeitung (Human-Tiermodell Tandem) (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bilbao, Ainhoa ; Spanagel, Rainer ; Tesarz, Jonas ; Tost, Heike ; Weber-Fahr, Wolfgang ; Wieland, Sebastian )
- B06 - Modulationen oszillatorischer Hirnrhythmen und ihrer GABAergen Grundlagen zur Linderung von Schmerz (Human-Tiermodell Tandem) (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Kuner, Rohini ; Monyer, Hannah ; Ploner, Markus )
- B07 - Neurale Schaltkreise bei Phantomschmerzen (Teilprojektleiterinnen Andoh, Jamila ; Flor, Herta )
- B08 - Multiskalen-Analyse der strukturellen Plastizität im sekundären motorischen Kortex (Teilprojektleiter Gangadharan, Vijayan ; Kuner, Thomas ; Weber-Fahr, Wolfgang )
- B09 - Modulation von Schaltkreisen des Gehirns, die der bidirektionalen Interaktion zwischen chronischen Schmerzen und Depression zugrunde liegen (Teilprojektleiter Magerl, Walter ; Meyer-Lindenberg, Andreas ; Treede, Rolf-Detlef )
- B11 - Soziale Modulation chronischer Schmerzen: Neuronale inter-individuelle Co-Variation und Paarinteraktion (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bilek, Edda ; Ditzen, Beate ; Meyer-Lindenberg, Andreas )
- S02 - Humane Neurone, abstammend von humanen pluripotenten Zellen, als Modell für die Untersuchung peripherer und zentraler nozizeptiver Mechanismen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Acuna Goycolea, Ph.D., Claudio ; Schrenk-Siemens, Katrin )
- S03 - Multimodale Interventionsplattform (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Ahmadi, Rezvan ; Andoh, Jamila ; Reininghaus, Ulrich )
- Z01 - Zentrales Verwaltungsprojekt (Teilprojektleiterin Kuner, Rohini )
- Z02 - Zentrale Daten-, Projekt- und Analyseinfrastruktur (Teilprojektleiter Rupp, Rüdiger ; Schwarz, Ph.D., Emanuel ; Solinski, Hans Jürgen ; Weidner, Norbert )
Abgeschlossene Projekte
- A02 - Untersuchung des Beitrags von unterschwelligen Mechanorezeptoren von C-Fasern zur Nozizeption, akutem Schmerz und Schmerzchronizität (Teilprojektleiter Heppenstall, Paul A. )
- A05 - Eigenschaften und Folgen subzellulärer Kalzium Signale in Neuronen und Gliazellen des Rückenmarks bei chronisch inflammatorischen und neuropathischen Schmerzen (Teilprojektleiter Bading, Hilmar ; Sprengel, Rolf )
- B03 - Die Rolle von Lernen, Stress und der zugrunde liegenden Schaltkreise des Gehirns, insbesondere präfronal-limbischer Interaktionen, in der Entwicklung chronischer Rückenschmerzen (Teilprojektleiterinnen Flor, Herta ; Nees, Frauke )
- B05 - Die kortikale Signatur von Nozizeption und Schmerz im lateralen somatosensorischen System (Teilprojektleiter Baumgärtner, Ulf ; Draguhn, Andreas ; Rupp, André )
- B10 - Zelluläre Mechanismen der Nozizeption und nozizeptive Modulation in lateralen und medialen kortiko-thalamischen Netzwerken von Mäusen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Groh, Ph.D., Alexander ; Mease, Ph.D., Rebecca )
- G01 - Verarbeitung von Schmerzsignalen im Thalamus und Abhängigkeit von kortikalen Rückkopplungsschleifen (Teilprojektleiter Groh, Ph.D., Alexander )
- S01 - Standarisierung und Entwicklung neuer humaner und muriner Schmerzmodelle und Methoden (Human-Tiermodell Tandem) (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Tappe-Theodor, Anke ; Treede, Rolf-Detlef )
Antragstellende Institution
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
Beteiligte Hochschule
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf; Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn; Technische Universität München (TUM); Universität Hamburg; Universität des Saarlandes
Sprecherin
Professorin Dr. Rohini Kuner