Arbeitskreis Schmidtko

Wir heißen Sie herzlich Willkommen!

von links: Lea Kennel, Nelly Urban, Cyntia Schäfer, Wiebke Kallenborn-Gerhardt, Andrea Holzfuß, Uli Hermanni, Tilman Groß,
Prof. Achim Schmidtko, Cathrin Flauaus, Jonas Petersen, Gesine Wack, Ruirui Lu, Katharina Metzner, Fangyuan Zhou, Sylvia Osswald
(nicht zu sehen: Martina Piekorz)


Forschungsinteressen

Forschungsinteressen

Unser Forschungsschwerpunkt ist die Charakterisierung der zellulären und molekularen Mechanismen der Schmerzverarbeitung.

Eine funktionsfähige Schmerzwahrnehmung ist lebensnotwendig, um den Körper vor schädigenden Einflüssen zu schützen. Bei anhaltenden Schmerzzuständen, z.B. im Rahmen von Entzündungen oder Nervenverletzungen, verlieren Schmerzen jedoch ihre Schutzfunktion und können zum eigenständigen Krankheitsbild werden. Typisch für diese anhaltenden Schmerzzustände sind eine verstärkte Antwort auf Schmerzreize (Hyperalgesie), eine schmerzhafte Wahrnehmung niederschwelliger Reize (Allodynie) sowie die Entwicklung von Spontanschmerzen ohne erkennbare Ursache. Diese Sensibilisierung des schmerzverarbeitenden Systems stellt insbesondere bei Patienten mit chronischen Schmerzen ein großes therapeutisches Problem dar, das mit den derzeit verfügbaren Arzneistoffen oft nur unzureichend behandelt werden kann.

Mit verschiedenen Methoden der klassischen Pharmakologie, Molekularbiologie, Biochemie, Elektrophysiologie und mikroskopischen Bildgebung untersuchen wir die Mechanismen, die für die Schmerz-Sensibilisierung bei chronischen Schmerzen verantwortlich sind. Im Mittelpunkt unseres Forschungsinteresses steht dabei die Frage, wie die Zellen des schmerzverarbeitenden Systems miteinander kommunizieren und welche Botenstoffe und Rezeptoren daran beteiligt sind. Hierbei fokussieren wir auf Vorgänge im peripheren Nervensystem und im Rückenmark.

In aktuellen Forschungsprojekten beschäftigen wir uns insbesondere mit folgenden Themen:

· Charakterisierung Stickstoffmonoxid- und cGMP-abhängiger Mechanismen der chronischen Schmerzverarbeitung und Regeneration peripherer Nerven (FOR 2060: cGMP Signalling in Cell Growth and Survival)

· Ermittlung der Bedeutung reaktiver Sauerstoffspezies als Signalmediatoren neuropathischer Schmerzen (SFB 815: Redox-Regulation)

· Untersuchung der Lokalisation und funktionellen Bedeutung von Kaliumkanälen im nozizeptiven System (gefördert von Else Kröner-Fresenius-Stiftung und ProLOEWE)

· Charakterisirung molekularpathologischer Veränderungen bei peripherem Schmerz durch deren Visualisierung mit Hilfe eines neuen PET-Tracers (PAIN-Vis Forschungsverbund, gefördert von EFRE.NRW)

· Beeinflussung neuropathischer Schmerzen durch Drug Repurposing (gefördert von Grants4Indications)

Die Forschungsarbeiten führen wir in enger Zusammenarbeit mit nationalen und internationalen Kooperationspartnern durch. Ausgehend von der Grundlagenforschung wollen wir in einem translationalen Ansatz dazu beitragen, Schmerzen in Zukunft besser therapierbar zu machen. 

Unsere Forschungsarbeiten werden unter anderem von folgenden Institutionen gefördert:

Publikationen

Publikationen

Hier finden Sie eine Auswahl aktueller Veröffentlichungen aus unserem Arbeitskreis:

· Petersen J, Mergia E, Kennel L, Drees O, Steubing RD, Real CI, Kallenborn-Gerhardt W, Lu R, Friebe A, Koesling D, Schmidtko A (2019) Distinct functions of soluble guanylyl cyclase isoforms NO-GC1 and NO-GC2 in inflammatory and neuropathic pain processing. Pain 160(3):607–618

· Lu R, Flauaus C, Kennel L, Petersen J, Drees O, Kallenborn-Gerhardt W, Ruth P, Lukowski R, Schmidtko A (2017) KCa3.1 channels modulate the processing of noxious chemical stimuli in mice. Neuropharmacology 125:386-95.

· Kallenborn-Gerhardt W, Möser CV, Lorenz JE, Steger M, Heidler J, Scheving R, Petersen J, Kennel L, Flauaus C, Lu R, Edinger AL, Tegeder I, Geisslinger G, Heide H, Wittig I, Schmidtko A (2017) Rab7-a novel redox target that modulates inflammatory pain processing. Pain 158(7):1354-65.

· Syhr KM, Boosen M, Hohmann SW, Longen S, Köhler Y, Pfeilschifter J, Beck KF, Geisslinger G, Schmidtko A, Kallenborn-Gerhardt W (2015) The H2S-producing enzyme CSE is dispensable for the processing of inflammatory and neuropathic pain. Brain Res 22;1624:380-9.

· Lu R, Bausch A, Kallenborn-Gerhardt W, Stoetzer C, Debruin N, Ruth P, Geisslinger G, Leffler A, Lukowski R, Schmidtko A (2015) Slack channels expressed in sensory neurons control neuropathic pain in mice. J Neurosci 35(3):1125-35.

· Kallenborn-Gerhardt W, Hohmann SW, Syhr KM, Schröder K, Sisignano M, Weigert A, Lorenz JE, Lu R, Brüne B, Brandes RP, Geisslinger G, Schmidtko A (2014) Nox2-dependent signaling between macrophages and sensory neurons contributes to neuropathic pain hypersensitivity. Pain 155(10):2161-70.

· Kallenborn-Gerhardt W, Lu R, Bothe A, Thomas D, Schlaudraff J, Lorenz JE, Lippold N, Real CI, Ferreirós N, Geisslinger G, Del Turco D, Schmidtko A (2014) Phosphodiesterase 2A localized in the spinal cord contributes to inflammatory pain processing. Anesthesiology 121(2):372-82.

· Lorenz JE, Kallenborn-Gerhardt W, Lu R, Syhr KM, Eaton P, Geisslinger G, Schmidtko A (2014) Oxidant-induced activation of cGMP-dependent protein kinase Iα mediates neuropathic pain after peripheral nerve injury. Antioxid Redox Signal 21(10):1504-15.

· Lu R, Lukowski R, Sausbier M, Zhang DD, Sisignano M, Schuh C, Kuner R, Ruth P, Geisslinger G, Schmidtko A (2014) BKCa channels expressed in sensory neurons modulate inflammatory pain in mice. Pain 155(3):556-65.

· Kallenborn-Gerhardt W, Lu R, Syhr KM, Heidler J, von Melchner H, Geisslinger G, Bangsow T, Schmidtko A (2013) Antioxidant activity of sestrin 2 controls neuropathic pain after peripheral nerve injury. Antioxid Redox Signal 19(17):2013-23.

· Kallenborn-Gerhardt W, Schröder K, Geisslinger G, Schmidtko A (2013) NOXious signaling in pain processing. Pharmacol Ther 137(3):309-17.

· Kallenborn-Gerhardt W, Schröder K, Del Turco D, Lu R, Kynast K, Kosowski J, Niederberger E, Shah AM, Brandes RP, Geisslinger G, Schmidtko A (2012) NADPH oxidase-4 maintains neuropathic pain after peripheral nerve injury. J Neurosci 32(30):10136-45.

· Heine S, Michalakis S, Kallenborn-Gerhardt W, Lu R, Lim H, Weiland J, Del Turco D, Deller T, Tegeder I, Biel M, Geisslinger G, Schmidtko A (2011) CNGA3: A target of spinal NO/cGMP signaling and modulator of inflammatory pain hypersensitivity. J Neurosci 31(31):11184-92.

Methoden

Methoden

Histochemische Techniken:

    •  Immunfluoreszenz, Immunhistochemie
    •  In situ-Hybridisierung

Molekularbiologische Methoden:

    •  SDS-PAGE/Western Blot
    •  „Redox“-Blots
    •  Immunpräzipitation
    •  Real-time qPCR
    •  ELISA
    •  Detektion reaktiver Sauerstoffspezies

In Vivo Modelle:

    •  Modelle des physiologischen und pathophysiologischen Nozizeptorschmerzes
    •  Neuropathie-Modelle
    •  Intrathekale Applikation von Prüfsubstanzen

Zellkultur:

    •  Neuronale Primärkulturen aus Spinalganglien
    •  Humane und murine Neuroblastomzellen

Elektrophysiologie:

    •  Patch-Clamp Technik
    •  Calcium-Imaging

Stellenangebote

Stellenangebote

Wir freuen uns jederzeit über Bewerbungen für Praktika und Abschlussarbeiten. Diese gehen bitte an: pharmacolnat@em.uni-frankfurt.de

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