Crosstalk von Sphingolipiden, Prostanoiden und Endocannabinoiden bei der Nozizeption
Final Report Abstract
Ziel des Projektes war es, das Zusammenspiel zentraler und peripherer Effekte von Sphingosin-1-Phosphat (S1P) in Bezug auf die Regulation anderer Lipidmediatoren bei entzündlichen und neuropathischen Schmerzen zu klären. Dazu wurden Gewebe- und Plasmakonzentrationen von Sphingolipiden, Prostanoiden und Prostamiden bei entzündlichen und neuropathischen Schmerzen in Wildtyp und verschiedenen Knockout Mäusen bestimmt. Wir konnten zeigen, dass eine S1P-Synthese bei entzündlichen und neuropathischen Schmerzen nicht am Entzündungsort sondern im Rückenmark induziert wird. Eine Beeinflussung der Cyclooxygenase-2 Expression oder der Prostaglandinsynthese durch S1P war nicht zu beobachten. Die systemische oder spinale Applikation von S1P Rezeptoragonisten verringerte deutlich das Schmerzverhalten von Tieren mit entzündlichen oder neuropathischen Schmerzen. Der für die Behandlung der Multiplen Sklerose zugelassene S1P Rezeptoragoniste FTY720 konnte neuropathische Schmerzen im gleichen Maße wie das zur Behandlung von neuropathischen Schmerzen häufig eingesetzte Gabapentin verringern. Die zugrundeliegenden spinalen Mechanismen konnten teilweise aufgeklärt werden. So konnten wir zeigen, dass die gleichzeitige Aktivierung von 2 S1P-Rezeptoren notwendig ist, um den antinozizeptiven Effekt bei neuropathischen Schmerzen zu erreichen. Auf zellulärer Ebene führte die Applikation von S1P Rezeptoragonisten zu einer Hemmung der cAMP-abhängigen Aktivierung von NMDA Rezeptoruntereinheiten. Als weiterer potentieller Mechanismus, der zu einer S1P-vermittelten Antinozizeption beitragen könnte, wurde die aktivitätsinduzierte Internalisierung von TRPV1 in peripheren sensorischen Neuronen identifiziert, wobei es noch geklärt ist, ob dieser Mechanismus zu den spinalen antinozizeptiven Effekten von FTY720 beiträgt.
Publications
- (2008) Antinociceptive activity of the S1P-receptor agonist FTY720. J Cell Mol Med. 12:995-100
Coste O, Pierre S, Marian C, Brenneis C, Angioni C, Schmidt H, Popp L, Geisslinger G, Scholich K
- (2008) Consequences of altered eicosanoid patterns for nociceptive processing in mPGES-1-deficient mice. J Cell Mol Med 12(2):639-48
Brenneis C, Coste O, Schmidt R, Angioni C, Popp L, Nusing RM, Becker W, Scholich K, Geisslinger G
- (2008) Toponomics analysis of functional interactions of the ubiquitin ligase PAM (Protein Associated with Myc) during spinal nociceptiveprocessing. Mol Cell Proteomics. 7(12):2475-85
Pierre S, Maeurer C, Coste O, Becker W, Schmidtko A, Holland S, Wittpoth C, Geisslinger G, Scholich K
- (2008b) Sphingosine 1-phosphate modulates spinal nociceptive processing. J Biol Chem. 283(47):32442-51
Coste O, Brenneis C, Linke B, Pierre S, Maeurer C, Becker W, Schmidt H, Gao W, Geisslinger G, Scholich K
- (2009) Capturing adenylyl cyclases as potential drug targets. Nat Rev Drug Discov. 8(4):321-35
Pierre S, Eschenhagen T, Geisslinger G, Scholich K
- (2009) Sphingosine-1-phosphate induced mTOR-activation is mediated by the E3-ubiquitin ligase PAM. Cell Signal. 21(2):293-300
Maeurer C, Holland S, Pierre S, Potstada W, Scholich K
- (2009) Toponomics analysis of drug-induced changes in arachidonic acid-dependent signaling pathways during spinal nociceptive processing. J Proteome Res. 8(10):4851-9
Linke B, Pierre S, Coste O, Angioni C, Becker W, Maier TJ, Steinhilber D, Wittpoth C, Geisslinger G, Scholich K
- (2011) Macrophages programmed by apoptotic cells promote angiogenesis via prostaglandin E2. FASEB J. 25(7):2408-17
Brecht K, Weigert A, Hu J, Popp R, Fisslthaler B, Korff T, Fleming I, Geisslinger G, Brüne B
- (2011) Release of sphingosine-1-phosphate from human platelets is dependent on thromboxane formation. J Thromb Haemost. 9(4):790-8
Ulrych T, Böhm A, Polzin A, Daum G, Nüsing RM, Geisslinger G, Hohlfeld T, Schrör K, Rauch BH
- (2011) The ubiquitin ligase MYCBP2 regulates transient receptor potential vanilloid receptor 1 (TRPV1) internalization through inhibition of p38 MAPK signaling. J Biol Chem. 286(5):3671-80
Holland S, Coste O, Zhang DD, Pierre SC, Geisslinger G, Scholich K
- (2012) 5,6-EET is released upon neuronal activity and induces mechanical pain hypersensitivity via TRPA1 on central afferent terminals. J Neurosci. 32(18):6364-72
Sisignano M, Park CK, Angioni C, Zhang DD, von Hehn C, Cobos EJ, Ghasemlou N, Xu ZZ, Kumaran V, Lu R, Grant A, Fischer MJ, Schmidtko A, Reeh P, Ji RR, Woolf CJ, Geisslinger G, Scholich K, Brenneis C
- (2012) Analysis of sphingolipid and prostaglandin synthesis during zymosan-induced inflammation. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 99(1-2):15-23
Linke B, Schreiber Y, Zhang DD, Pierre S, Coste O, Henke M, Suo J, Fuchs J, Angioni C, Ferreiros-Bouzas N, Geisslinger G, Scholich K
- (2012) Site-specific and time-dependent activation of the endocannabinoid system after transection of long-range projections. PLoS One. 7(3):e33537
Kallendrusch S, Hobusch C, Ehrlich A, Ziebell S, Ueda N, Geisslinger G, Koch M, Dehghani F
- (2013) Prostacyclin Regulates Spinal Nociceptive Processing through cAMP-induced Translocation of Glutamate Receptors. Anesthesiology 120: 447-458
Schuh CD, Brenneis C, Zhang DD, Angioni C, Schreiber Y, Ferreiros-Bouzas N, Pierre S, Henke M, Linke B, Nüsing R, Scholich K, Geisslinger G
- (2013) TRP-channels as key integrators of lipid pathways in nociceptive neurons. Prog Lipid Res. 53C: 93-107
Sisignano M, Bennett DL, Geisslinger G, Scholich K