Die Entstehung akuter und chronischer postoperativer Schmerzen wird durch neuro-inflammatorische Prozesse beeinflusst, doch die Mechanismen der Nozizeptor-Sensibilisierung sind noch nicht vollständig verstanden. Das intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) und Interleukin-16 (IL-16) wurden bereits mit verschiedenen schmerz- und verletzungsassoziierten Erkrankungen in Verbindung gebracht. Neuere Erkenntnisse zeigen, dass beide Mediatoren neuronale Antworten auf die Aktivierung des transient receptor potential ankyrin 1 (TRPA1) verstärken und somit eine TRPA1 Sensibilisierung begünstigen könnten, doch die zugrundeliegenden molekularen Signalwege sind weitgehend ungeklärt. Diese Studie untersuchte daher, wie ICAM-1 und IL-16 das Proteom von Spinalganglien (DRG) verändern und welche Mechanismen zur Sensibilisierung von TRPA1-Kanälen beitragen könnten. Murine DRG-Kulturen wurden zwei Stunden mit ICAM-1 bzw. IL-16 stimuliert und differentiell exprimierte Proteine (DEPs) sowie zugehörige Signalwege analysiert. Beide Stimuli beeinflussten Koagulations-, Komplement- und Umbauprozesse der extrazellulären Matrix (ECM), gekennzeichnet durch eine verringerte Expression von Gerinnungs- und Komplementproteinen und eine Überexpression struktureller ECM-Komponenten. Obwohl IL-16 einen direkteren Einfluss auf Wundheilungsprozesse zeigte, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass beide Mediatoren den Beginn des ECM-Umbaus begünstigen. Der Vergleich beider Gruppen zeigte, dass ICAM-1-spezifische DEPs an Toll-like Rezeptor 2/4 (TLR2/4)-Signalwegen beteiligt waren, die mit der kanonischen Aktivierung des nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB) gekoppelt sind. Im Gegensatz dazu, waren IL-16 spezifische DEPs mit tumour necrosis factor (TNF)-vermittelten Signalwegen sowie nicht-kanonischen NF-κB Signalübertragung verbunden. Zudem begünstigten IL-16-induzierte Proteine die Synthese der pro-inflammatorischen Zytokine TNF und IL-6, die nachgeschaltet die Produktion von Arachidonsäure und Prostaglandinen steigern und so zur TRPA1 Sensibilisierung beitragen könnten. Zusammen zeigen diese Ergebnisse, dass ICAM-1 und IL-16 unterschiedliche, aber konvergierende Entzündungswege in den DRGs regulieren. Sie liefern außerdem neue Einblicke in die frühen molekularen Mechanismen, die zur TRPA1 Sensibilisierung bei der Entwicklung chronischer postoperativer Schmerzen beitragen könnten.
Gudrun Viktoria Hartl (Wed,) studied this question.