Die Prävalenz neuropathischer Schmerzpathophysiologie im Zusammenhang mit Knöchelfrakturen (AFNP)

Anhaltende Schmerzen nach einer Knochenfraktur, wie etwa neuropathische Schmerzen (NP), sind eine mögliche Folge der Frakturreparatur nach einer Knöchelverletzung und weisen eine Inzidenzrate ein Jahr nach der Operation von 18–42 % auf. Dieser Schmerzzustand nach der Knochenheilung (auch Knochenvereinigung genannt) wird als Knochenbruch-assoziierter NP (BFNP) bezeichnet. Sprunggelenksfrakturen gehören zu den häufigsten chirurgisch behandelten Frakturen bei Erwachsenen, wobei die häufigste Inzidenz bei jungen Männern auftritt. In anderen Altersgruppen sind Frauen häufiger betroffen. Distale Radiusfrakturen sind in allen Altersgruppen die häufigste Frakturart. Die vollständige Heilung einer Fraktur kann mehrere Wochen bis Monate dauern. Schmerzen, die nach der Frakturheilung bestehen bleiben, werden chronische Schmerzen genannt. Chronische oder anhaltende NP ist eines der schlimmsten, am längsten anhaltenden und am schwierigsten zu behandelnden Symptome nach der Frakturreparatur in der Zivil- und Militärbevölkerung. Es ist wahrscheinlich, dass sich einige der Mechanismen, die zu BFNP führen, früh nach der Verletzung ausbreiten, was Gelegenheit für frühzeitige Interventionen zur Vorbeugung chronischer Schmerzen bietet.

NP im Zusammenhang mit Knochenbrüchen entsteht durch eine Verletzung, die die sensorischen Aspekte des peripheren Nervensystems beeinträchtigt, und kann mit abnormalen Empfindungen, sogenannten Dysästhesien, oder mit normalerweise nicht schmerzhaften Reizen (Allodynie) verbunden sein. Der Zustand kann kontinuierliche und/oder episodische (paroxysmale) Komponenten haben, wobei letztere einem stechenden Schmerz oder einem Stromschlag ähneln. Der Zustand der NP betrifft tendenziell auch definierte Dermatome, und der Schmerzbereich kann begrenzt sein. Das allgemeine Arbeitsprinzip besteht darin, dass die Verletzung, die zu Schmerzen führt, direkt die nozizeptiven Bahnen betreffen muss. Ein weiteres Element, das zur NP beitragen kann, ist die Sensibilisierung intakter, unverletzter Schmerzneuronen, die die Region neben verletzten Nervenfasern innervieren. Diese Veränderungen in den unverletzten Neuronen können anhaltende Schmerzen hervorrufen und für bestimmte Aspekte der Hyperalgesie (erhöhte Schmerzempfindlichkeit) verantwortlich sein. Zu den mit Knochenbruch-assoziiertem NP (BFNP) verbundenen Erkrankungen gehören Traktionsneuropathie, Nervenkompression durch Weichteilödeme, Knochenfragmente, Implantate und/oder Hämatome.

In der zivilen Erwachsenenbevölkerung beträgt die Prävalenzrate von NP etwa 1 von 10 Erwachsenen über 30 Jahren, wobei die Prävalenzrate und die identifizierten Personen je nach Methode zur Identifizierung von NP variieren. Obwohl nicht eindeutig als NP aufgrund eines Knochenbruchs definiert, besteht im aktiven Dienstpersonal und bei Veteranen im Vergleich zu Zivilisten ein erhöhtes Risiko für schwere Schmerzzustände. Angesichts der großen Zahl aktiver Soldaten und Veteranen, die aufgrund von Verletzungen unter Schmerzen leiden, hat das US-Militär eine Reihe von Programmen, Richtlinien und Initiativen ins Leben gerufen, um akute Schmerzen bei kampfbedingten Verletzungen besser zu bewältigen. Zu diesen Programmen gehören Methoden zur Schmerzbekämpfung, die einfach anzuwenden sind und während der unmittelbaren Feldlazarettversorgung, beim Transport und bei der anschließenden Pflege in militärischen Behandlungseinrichtungen eine Schmerzlinderung bewirken. Trotz der eingeführten Praktiken des Militärs stellt BFNP nach einem Bruch ein großes Problem dar und es gibt kaum Literatur, die detaillierte Ergebnisse der BFNP-Daten dokumentiert.

Es ist bekannt, dass Knochenbrüche einen komplexen Heilungsprozess nach dem Bruch auslösen und eine umfassende Entzündungsreaktion der Immunzellen beinhalten. Diese Immunzellen vermehren sich und dringen in die Frakturstelle ein und sezernieren eine Reihe entzündungsfördernder Zytokine, die den Heilungsprozess unterstützen. Es ist jedoch bekannt, dass einige dieser Proteine ​​zu einer Vielzahl von Schmerzzuständen/-erkrankungen beitragen, darunter Migräne, Fibromyalgie, komplexes regionales Schmerzsyndrom und neuropathische Schmerzen. Um besser zu verstehen, wie die Produktion von Faktoren durch Immunzellen zu chronischen Schmerzzuständen beiträgt, haben die Forscher eine Reihe klinischer Untersuchungen von Immunzellen begonnen, die zu chronischen posttraumatischen Kopfschmerzen nach einer leichten traumatischen Hirnverletzung beitragen können. Wie bei früheren Arbeiten anderer Gruppen haben die Forscher eine einzigartige Reaktion von Untergruppen von Immunzellen beobachtet, die zur Unterscheidung zwischen subakuten und chronischen Ereignissen nach einer traumatischen Verletzung dienen könnte. Diese Merkmale könnten sich als diagnostisch erweisen und als Kennzeichen der Entwicklung von BFNP angesehen werden, da sie letztlich die Schmerzmodulation beim klinischen Patienten beeinflussen. Zu den weiteren Mechanismen, die zu BFNP beitragen können, gehören die Aufhebung von Mechanismen im Rückenmark (zentrale Sensibilisierung) und eine maladaptive Neuroplastizität mit Veränderungen in der endogenen Schmerzmodulation. Die antinozizeptive endogene Schmerzmodulation beinhaltet die intakte Aktivierung absteigender schmerzhemmender Bahnen, die dazu dienen, die verletzte Person davor zu schützen, akuten Schmerz in einen chronischen Schmerzzustand umzuwandeln. Allerdings kann eine ineffiziente absteigende Schmerzhemmung ein pathogener Risikofaktor für die Entstehung chronischer Schmerzen sein. Der Grad, in dem ein Individuum auf ein intaktes endogenes Schmerzhemmungssystem untersucht werden kann, kann mithilfe eines quantitativen sensorischen Tests (QST) beurteilt werden, der zur Prüfung der bedingten Schmerzmodulation (CPM) dient. Der auslösende Faktor für eine solche generalisierte Sensibilisierung des Schmerzsystems könnte der kontinuierliche schädliche Eintrag in früheren Phasen des Knochenbruchheilungsprozesses sein, der mit den anhaltenden Entzündungszuständen einhergeht.

Die Ergebnisse nach einem Trauma, das zu chronischen Schmerzzuständen beiträgt, sind komplex und werden durch ein allgemeines Versagen im klinischen Bereich deutlich, den Zustand und die Lebensqualität des Patienten zu verbessern, sobald sich diese Zustände beim Individuum manifestieren. Neuere Studien haben jedoch begonnen, neue Erkenntnisse über die verletzungsbedingte Immunantwort zu liefern, die für BFNP von zentraler Bedeutung sein könnte, indem sie Rechenmethoden verwenden, die zeitliche und räumliche Netzwerke von Mediatoren berücksichtigen. Ein grundlegendes Verständnis der immunologischen Reaktionen, die mit BFNP in unterschiedlichen Querschnitten im Genesungszeitrahmen und dynamisch während des Fortschreitens des Frakturheilungsprozesses verbunden sind, kann zu einem besseren Management und möglicherweise einer Linderung von BFNP führen. Darüber hinaus könnte eine Änderung des Behandlungsstandards für BFNP durch die frühzeitige Identifizierung von Risikopatienten nach der Verletzung zu einer geringeren wirtschaftlichen Belastung bei der Behandlung von BFNP und einer Abmilderung der erheblichen Verschlechterung der Lebensqualität dieser Patienten führen. Daher sind evidenzbasierte und „präzise“ Ansätze für BFNP und Management dringend erforderlich, bei denen Mechanismen und andere Faktoren, die zu BFNP beitragen, identifiziert werden, um die Behandlung zu leiten. Das vorgeschlagene Projekt ist von Bedeutung, da es einen wesentlichen Schritt zum Verständnis darstellt, ob Knöchelfrakturen chronisch biologische Schmerzrisikofaktoren verändern. Solche Informationen sind von entscheidender Bedeutung für 1) die Entwicklung wirksamer Strategien zur Reduzierung des Auftretens von BFNP, 2) die Bereitstellung prognostischer Informationen für Personen mit BFNP und 3) die Entwicklung evidenzbasierter und personalisierter Behandlungen für BFNP.

Die vorgeschlagene Studie ist innovativ, da es sich um die erste prospektive Studie am Menschen handelt, die die Auswirkungen von Knochenbrüchen auf die angeborene Immunfunktion und die endogene schmerzmodulierende Funktion im Laufe der Zeit untersucht. Diese neuen Informationen werden unser Verständnis darüber verbessern, wie Knöchelfrakturen pathologische Risikofaktoren für BFNP hervorrufen. Die Identifizierung hervorstechender Risikofaktoren für die Einleitung und Aufrechterhaltung von BFNP wird eine individuellere Verletzungsprognose ermöglichen, um die Personen mit dem größten Risiko vorherzusagen.