Zusammenhang zwischen Kalzium und Schmerzen
Beim Nachdenken über Störungen des Kalziumspiegels bei Sarkoidose habe ich mich gefragt, welche Rolle Kalzium im Körper spielt – abgesehen davon, dass es gut für die Knochen ist. Welcher Zusammenhang besteht zwischen einem erhöhten Kalziumspiegel infolge der Aktivität von Makrophagen und Schmerzen?
Kalzium ist aktiv an der Signalübertragung im Nervensystem beteiligt, weil es die Neurotransmission fördert.
Neurotransmission (lateinisch transmissio: „Durchgang, Übergang“, von transmittere: „senden, durchlassen“) bezeichnet den Prozess, bei dem Signalmoleküle, die als Neurotransmitter bezeichnet werden, vom Axonterminal eines Neurons (dem präsynaptischen Neuron) freigesetzt werden und an Rezeptoren auf den Dendriten eines anderen Neurons binden und mit ihnen reagieren.
Die Rolle von Kalzium bei der Signalübertragung im Nervensystem:
Kalzium unterstützt die Weiterleitung elektrischer Signale entlang der Axone. Es veranlasst die synaptischen Endigungen, ihre Neurotransmitter in den synaptischen Spalt abzugeben. Darüber hinaus ist Kalzium an der Gedächtnisbildung, am Stoffwechsel und am Zellwachstum beteiligt.
Kalziumionen sind für zahlreiche Funktionen des Nervensystems von entscheidender Bedeutung – von der Freisetzung von Neurotransmittern bis zur intrazellulären Signalübertragung.
Kalziumionen spielen eine zentrale Rolle bei der Auslösung der Freisetzung gespeicherter Transmitter an der neuromuskulären Verbindung von Amphibien sowie bei der Freisetzung von Chromaffingranula im Nebennierenmark.
Kalziumionen lösen die Reaktionen des zentralen Nervengewebes auf Verletzungen aus und regulieren sie. Kalziumionen, die in verletzte Zellen eindringen, aktivieren Phospholipasen, stören den Elektronentransport in den Mitochondrien und setzen freie Radikale frei.
Die wichtigste Funktion von Kalzium besteht darin, die Verbindung zwischen der präsynaptischen Depolarisation und der Transmitterfreisetzung herzustellen.
Eine unkontrollierte Aktivierung ionotroper Rezeptoren führt zu einem übermäßigen Kalziumeinstrom durch die Plasmamembran. Zusammen mit Störungen der synaptischen Aktivierung und der neuronalen Plastizität aktiviert dies eine Reihe kalziumabhängiger Enzyme, die am Abbau von Proteinen, Phospholipiden und Nukleinsäuren beteiligt sind.
Störungen des Kalziumspiegels können zu neurodegenerativen Erkrankungen führen.
Die eingeschränkte Fähigkeit von Neuronen, das zelluläre Energieniveau aufrechtzuerhalten und reaktive Sauerstoffspezies (ROS) zu unterdrücken, kann die Ca2+-Signalübertragung während des Alterns und bei neurodegenerativen Erkrankungen beeinflussen.
Eine der wichtigsten Ursachen für den Tod von Nervenzellen und für Hirnschäden nach einer zerebralen Ischämie ist eine Fehlregulation des Kalziums. Es wird angenommen, dass die Unfähigkeit der Neuronen, die Kalziumhomöostase aufrechtzuerhalten, aus einem erhöhten Kalziumeinstrom und einer verminderten Entfernung von Kalzium durch die Plasmamembran resultiert.
In diesem Zusammenhang lässt sich möglicherweise ein ursächlicher Zusammenhang zwischen Neuropathien, schmerzhaften Gelenken und Sarkoidose vermuten.
Dino-Josip Ključarić