Genetische Studien und MRT-Untersuchungen geben Aufschluss über Kreuzschmerzen

Wissenschaftler haben sich mit den Geheimnissen von Rückenschmerzen befasst und auf diese Weise drei Gene identifiziert, die mit chronischen Rückenschmerzen verbunden sind. Sie haben die Abfolge vorgeschlagen, in der pathologische Veränderungen an der Wirbelsäule zu Rückenschmerzen führen.

Gesundheit

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Kreuzschmerzen sind eines der häufigsten Gesundheitsprobleme weltweit und beeinträchtigen die Leistungsfähigkeit am Arbeitsplatz und das allgemeine Wohlbefinden. Studien haben gezeigt, dass jedes Jahr Millionen von Arbeitstagen aufgrund von Kreuzschmerzen verloren gehen. Doch trotz ihrer Prävalenz sind die Ursachen kaum bekannt.

Genom und Kreuzschmerzen

Zwei vom europäischen Projekt PAIN-OMICS geförderte Studien sollen einen Einblick in diesen mysteriösen Zustand geben. Die erste Studie, die von einem Team von Wissenschaftlern aus Europa, Russland und den Vereinigten Staaten durchgeführt wurde, konzentrierte sich auf die genetischen Varianten im menschlichen Genom, um zu sehen, ob es einen Zusammenhang mit Kreuzschmerzen gibt. Sie identifizierten drei Loci – bei SOX5, CCDC26/GSDMC und DCC – die mit chronischen Rückenschmerzen im Zusammenhang stehen.

„Chronische Rückenschmerzen wurden am häufigsten mit rs12310519 in einer intronischen Region des SOX5-Gens in Verbindung gebracht“, berichten die Autoren in ihrer Abhandlung, die auf bioRχiv veröffentlicht wurde. Weitere Erkenntnisse betrafen den Locus CCDC26/GSDMC: „Die intergische Varianten bei CCDC26/GSDMC, die in der aktuellen Studie mit chronischen Rückenschmerzen assoziiert waren, wurden in einer früheren genomweiten Assoziationsstudie auch mit der lumbalen Mikrodiskektomie für Ischialgie in Verbindung gebracht [...]. Diese Ergebnisse sind faszinierend, da Bandscheibenvorfälle in der Lendenwirbelsäule seit Langem als Ursache für einige Formen von Rückenschmerzen infrage kommen.“ Die dritte signifikante Variante in Zusammenhang mit chronischen Rückenschmerzen war rs2116378, eine Variante im DCC-Gen.

Die aktuelle genomweite Metaanalyse wurde anhand einer Stichprobe von 158 025 Erwachsenen europäischer Abstammung aus Europa und Nordamerika durchgeführt. Von diesen Erwachsenen, die zwischen 53 und 76 Jahre alt waren, litten 29 531 an chronischen Rückenschmerzen. Diese wurde dann in einer unabhängigen Stichprobe von 283 752 Probanden repliziert, darunter 50 915 Fälle mit chronischen Rückenschmerzen. Rückenschmerzen werden dann als chronisch definiert, wenn der Patient seit mindestens drei oder sechs Monaten oder mindestens einen Monat lang in aufeinander folgenden Jahren unter Rückenschmerzen leidet.

Die Ergebnisse der Studie deuten auf mögliche Mechanismen hin, die die Wirbelsäule und/oder gemeinsame biologische Wege im Zusammenhang mit chronischen Rückenschmerzen, Knorpeln, Bandscheibenvorfällen, der Größe und/oder der Entwicklung der Wirbelsäule betreffen.

Endplattendefekt und Kreuzschmerzen

In der zweiten Studie, die in der Zeitschrift „SPINE“ veröffentlicht wurde, versuchte ein internationales Forscherteam, den Einfluss von Endplattendefekten auf Kreuzschmerzen zu bestimmen und festzustellen, ob es genetische Ursachen für Endplattendefekte gibt. Dazu wurden verschiedene Merkmale der Wirbelsäulendegeneration – Endplattendefekte, modische Veränderung und lumbale Bandscheibendegeneration – und die Abfolge, in der diese pathologischen Veränderungen auftreten, untersucht.

An dieser Längsschnittstudie nahmen 996 Zwillingspaare teil, die zwischen 1996 und 2000 einer MRT-Untersuchung unterzogen wurden. Ein Jahrzehnt später wurde die Hälfte dieser Paare erneut per MRT untersucht. Die Mehrheit der in der Stichprobe untersuchten Personen war weiblich (96,1 %), mit einem Durchschnittsalter von 53,6 Jahren.

In ihrer Arbeit legen die Forscher nahe, dass ein Endplattendefekt eine Bandscheibendegeneration auslöst, auf die bei manchen Menschen Modic-Veränderungen folgen. Sie weisen jedoch darauf hin, dass klinische Studien zu unterschiedlichen Ergebnissen führen können. Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein Endplattendefekt mit einer Wahrscheinlichkeit von 55,3 % von einem Elternteil auf den Nachwuchs genetisch vererbt wird.

„Dies ist die erste Studie, die eine voraussichtliche Heritabilität für einen Endplattendefekt nachweist, ein erst kürzlich erforschtes MR-Merkmal, das den kritischen Zusammenhang zwischen den verschiedenen Auslösern der Gesamtdegeneration der Wirbelsäule darstellen könnte“, schließen die Autoren.

PAIN-OMICS (Multi-dimensional omics approach to stratification of patients with low back pain) strebt mit innovativen technologischen Ansätzen die Identifizierung neuer diagnostischer und prognostischer Biomarker sowie neuer Ziele für die Behandlung von Kreuzschmerzen an.

Weitere Informationen:
PAIN-OMICS-Projektwebsite

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Italien