Florian Pracher

• Die Axone im peripheren Nerven unterliegen während elektrischer Erregung kontinuierlichen dynamischen Änderungen ihrer Membraneigenschaften. Auf ein Aktionspotential folgt zunächst die absolute und die relative Refraktärperiode, dann eine Periode der Übererregbarkeit („superexcitability“) und schliesslich die Zeit der späten Untererregbarkeit („delayed subexcitability“). Stimuliert man unmyelinisierte Nervenfasern über einen längeren Zeitraum, so kommt es zu einer kontinuierlichen Erhöhung der Reizschwelle und damit einhergehend zu einerDie Axone im peripheren Nerven unterliegen während elektrischer Erregung kontinuierlichen dynamischen Änderungen ihrer Membraneigenschaften. Auf ein Aktionspotential folgt zunächst die absolute und die relative Refraktärperiode, dann eine Periode der Übererregbarkeit („superexcitability“) und schliesslich die Zeit der späten Untererregbarkeit („delayed subexcitability“). Stimuliert man unmyelinisierte Nervenfasern über einen längeren Zeitraum, so kommt es zu einer kontinuierlichen Erhöhung der Reizschwelle und damit einhergehend zu einer Zunahme der Latenz (=“activity dependent slowing“). Dabei bestehen Unterschiede zwischen den einzelnen funktionellen Faserklassen. In dieser Arbeit konnte erstmals bei Ableitung von C-Fasern in C57BL/6 Mäusen in vitro gezeigt werden, dass hitzeunempfindliche CM- und CMC-Fasern während elektrischer Stimulation eine geringere Latenzzunahme erfuhren als hitzesensible CMH- und CMHC-Fasern, auch in der Fasererholung bestanden Unterschiede zwischen beiden Gruppen. Dass in diesem Porozess Ih–Kanäle die Latenzzunahme v.a. bei den hitzeunempfindlichen Fasern limitieren, konnte in Experimenten mit den Ih-Kanal-Blockern CsCl (5mM) und ZD 7288 (1-50µM) gezeigt werden. In Ableitungen von C-Fasern in Mäusen mit Inaktivierung des Gens von Nav1.8 kam es vor allem bei den hitzeempfindlichen Fasern häufiger zu Leitungsblocks, die Latenzänderungen waren geringer als bei den Wildtyp-Tieren. Ströme durch diesen Kanal scheinen einerseits für die Leitungssicherheit der Fasern eine Rolle zu spielen, andererseits scheinen sie auch über einen erhöhten Natriumeinstrom während des Aktionspotentials und damit einer stärkeren Aktivierung der Na+/K+-ATPase die Dauer der Refraktärperiode zu beeinflussen. Beide Mechanismen beeinflussen somit die Reizschwelle und damit die Erregbarkeit einer Faser. Sowohl die Kinetik von Ih als auch die von Nav1.8 wird durch Entzündungsmediatoren beeinflusst, damit werden sie zu interessanten Kandidaten bei der Sensibilisierung von Fasern im Rahmen von inflammatorischen und neuropathischen Schmerzen.…
• During electrical stimulation axons of a peripheral nerve are subject to dynamic changes of their membrane properties. An action potential is directly followed by the absolute and relative refractory period, subsequently a period of superexcitability and finally a period of delayed subexcitability. Stimulating an unmyelinated nerve fibre over a longer period of time leads to a continuous increase of threshold together with a prolongation of latency, a phenomena named activity dependent slowing. These properties differ for distinct functionalDuring electrical stimulation axons of a peripheral nerve are subject to dynamic changes of their membrane properties. An action potential is directly followed by the absolute and relative refractory period, subsequently a period of superexcitability and finally a period of delayed subexcitability. Stimulating an unmyelinated nerve fibre over a longer period of time leads to a continuous increase of threshold together with a prolongation of latency, a phenomena named activity dependent slowing. These properties differ for distinct functional fibre classes. Here, using recordings of C-fibres in C57Bl6 mice in vitro it could be shown for the first time that heat-insensitive CM- and CMC-fibres showed a smaller latency increase following electric stimulation than heat-sensitive CMH- and CMHC-fibres. Corresponding differences in recovery between both groups could be observed. In experiments with the Ih–channel blockers CsCl (5 mM) and ZD 7288 (1-50µM) it could be shown that currents through Ih–channels limited the latency increase especially in heat-insensitive units. In recordings of C-fibres in mice with an inactivation of the gene encoding for Nav1.8 the number of conduction blocks increased and the latency shifts decreased compared to fibres recorded in wild type mice. Therefore on the one hand currents carried by this channel seem to be important for conduction safety, on the other hand they seem to influence the duration of the refractory period through an increased sodium influx during the action potential and a consequent increased activation of the sodium pump. Both mechanisms therefore determine threshold and excitability of a fibre. The kinetics of Ih as well as that of Nav1.8 are effected by mediators of inflammation which makes them interesting candidates for fibre sensitisation in inflammatory and neuropathic pain.…