Vorlesung 14: Schmerz, Fortpflanzung, Genetik

• Definition:

  1. Subjektives Sinnes- und Gefühlserlebnis

  2. Verknüpft mit aktueller oder potenzieller Gewebeschädigung

• Typen:

  1. Somatischer Schmerz

     • Oberflächlich (Haut, Schleimhaut) → gut lokalisierbar

     • Tief (Muskeln, Knochen, Gelenke) → dumpf, bohrend

  2. Viszeraler Schmerz

     • Aus inneren Organen

     • Dumpf, drückend, kolikartig

     • Oft mit vegetativen Symptomen (Übelkeit, Schweiß, Kreislauf)

• Ursache: Schädigung von Nerven oder Rückenmark

• Typische Qualitäten:

  • Brennend

  • Elektrisierend

  • Kribbelnd („Ameisenlaufen“)

  • Starke Überempfindlichkeit (Hyperalgesie, Allodynie)

• Analgesie: Ausschalten von Schmerzempfinden, andere Empfindungen bleiben

• Anästhesie: Ausschalten aller Empfindungen (Berührung, Temperatur, Schmerz) in einem Gebiet

1. Molekulargenetik: untersucht Aufbau und Funktion von Genen

2. Zytogenetik: betrachtet Chromosomenstruktur und -anzahl

3. Klinische Genetik: befasst sich mit Vererbung von Krankheiten, Diagnostik und Beratung

• 46 Chromosomen in Körperzellen (= 23 Paare)

  • 22 Paare = Autosomen

  • 1 Paar = Gonosomen (XX = Frau, XY = Mann)

• Keimzellen (Spermium, Eizelle): haploid (23 Chromosomen)

• Nach Befruchtung: wieder diploid (46 Chromosomen)

• Veränderte Chromosomenzahl (statt 46)

• Ursachen: Fehler bei Zellteilung (Nondisjunction)

Beispiele:

• Trisomie 21 (Down-Syndrom): Chromosom 21 dreifach

• Turner-Syndrom: nur ein X-Chromosom (45, X0)

• Klinefelter-Syndrom: zusätzliches X bei Mann (47, XXY)

• Mutation in einem einzigen Gen → Erkrankung

• Vererbung: autosomal-dominant, autosomal-rezessiv oder gonosomal (X/Y)

Beispiele:

• Mukoviszidose (autosomal-rezessiv)

• Chorea Huntington (autosomal-dominant)

• Hämophilie (X-chromosomal-rezessiv)

• Uniformitätsregel (1. Mendel-Regel):

  • Kreuzung zweier homozygoter Eltern (AA × aa) → Nachkommen alle heterozygot (Aa) und gleich im Phänotyp

• Spaltungsregel (2. Mendel-Regel):

  • Kreuzung zweier Heterozygoter (Aa × Aa) → Nachkommen spalten sich auf:

    • 25 % AA

    • 50 % Aa

    • 25 % aa

Akuter Schmerz

• Sinnvolle Funktion: Warnsignal, Schutzreaktion, Förderung der Heilung

• Beispiele: postoperativ, posttraumatisch, Zahnschmerzen

Chronischer Schmerz

• Eigenständige Erkrankung, keine Schutzfunktion

• Psychische, soziale Folgen, geringe Akzeptanz

• Beispiele: Arthrose, Tumorleiden, Phantomschmerzen

• Nervensystem ist lebenslang plastisch → Schmerz kann „erlernt“ werden

• Mechanismus: zentrale Sensibilisierung + Umbau des ZNS

• Folge: Chronisches Schmerzsyndrom, sehr schwer behandelbar

• Opiate: natürliche Alkaloide aus Schlafmohn (z. B. Morphin, Codein)

• Opioide: Oberbegriff für alle Substanzen (natürlich + synthetisch) mit morphinartiger Wirkung an Opioidrezeptoren

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• Erste Nutzung: Sumerer (~4000 v. Chr.)

• Seit Jahrtausenden rituell/religiös genutzt

• Hohes Suchtpotenzial

Wirkungen: Analgesie, Euphorie, Atemdepression, Obstipation, Miosis, Sedation

Lokalisation:

• ZNS (v. a. Thalamus, periaquäduktales Grau)

• Rückenmark

• Darmtrakt (Plexus myentericus)

• Peripheres Nervensystem

• Stufe 1: Nichtopioid-Analgetika (z. B. Ibuprofen, Paracetamol, Diclofenac)

• Stufe 2: Schwache Opioide (z. B. Tramadol, Tilidin)

• Stufe 3: Starke Opioide (z. B. Morphin, Fentanyl, Oxycodon)

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• Ziel: Schmerz/Nebenwirkung im „grünen Bereich“ (0–3 Punkte)

• Einnahme nach festem Zeitplan, nicht nur bei Bedarf

• Haploid (1×23 Chromosomen) → Spermien & Eizellen

• Diploid (2×23 = 46 Chromosomen) → vollständiger Satz nach Befruchtung

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• Autosome: Paare 1–22

• Gonosomen: X und Y

• Frau = 46, XX | Mann = 46, XY

• Ursache: Fehler bei Chromosomenverteilung → Chromosom 21 dreifach vorhanden (47, XY oder XX)

• Merkmale: • geistige Entwicklungsverzögerung • typische Gesichtsform • häufig Herzfehler

• Chromosomenzahl: 45, X0 (fehlendes X)

• Nur bei Mädchen

• Merkmale: • Kleinwuchs • schwache/fehlende Pubertätsentwicklung • Herzfehlbildungen • unfruchtbar (rudimentäre Eierstöcke)

Besonderheit: einzige lebensfähige Monosomie beim Menschen

• Chromosomenzahl: 47, XXY (nur bei Jungen)

• Merkmale: • männlich mit weiblichen Körpermerkmalen (Brustansatz, wenig Bartwuchs) • großwüchsig • oft geringere Intelligenz • kleine Hoden, meist unfruchtbar

• Dominant: ein verändertes (mutiertes) Allel reicht aus → Krankheit tritt auf

• Rezessiv: beide Allele müssen verändert sein → sonst nur Träger

• Ko-Dominanz: beide Allele wirken gleichwertig → Merkmale treten nebeneinander auf

• Ein mutiertes Allele reicht aus, damit die Krankheit auftritt

• Betroffene sind meist heterozygot (ein krankes, ein gesundes Allel)

• Krankheit tritt in jeder Generation auf (kein Überspringen)

Beispiel: Neurofibromatose 1

• Betroffene Eltern vererben mit 50 % Wahrscheinlichkeit

• Gesunde Eltern → keine Weitergabe (außer Neumutation)

• Krankheit entsteht nur, wenn beide Allele verändert sind

• Heterozygote = Gesund, aber Träger („Carrier“)

Beispiel: Mukoviszidose

• Häufigkeit: 1 von 2.500 Geburten

• Zwei Träger-Eltern → Wahrscheinlichkeit: • 25 % krank • 50 % Träger • 25 % gesund

• Fehlerhaftes Gen liegt auf dem X-Chromosom

• Männer (XY) erkranken schneller → nur ein X vorhanden

• Frauen (XX) meist Konduktorinnen (Trägerinnen, aber gesund)

Beispiele zur Vererbung:

• Kranker Vater + gesunde Mutter → keine Kinder krank, alle Töchter Trägerinnen

• Gesunder Vater + Konduktorin → 50 % der Söhne krank, 50 % der Töchter Trägerinnen