Zentrale Sensitivierung: Warum Fibromyalgie kein peripheres Schmerzproblem ist

Woolf (2011, Pain) definierte zentrale Sensitivierung als eine Verstärkung der neuronalen Signalübertragung im zentralen Nervensystem, die zu Schmerzhypersensitivität führt – unabhängig von peripherem Input. Das bedeutet: Das Problem liegt nicht im Gewebe (Muskeln, Gelenke, Sehnen), sondern in der Art, wie Rückenmark und Gehirn Signale verarbeiten.

Bei zentraler Sensitivierung passieren zwei Dinge gleichzeitig:

1. Die Verstärkung ist hochgedreht: Normale, nicht-schmerzhafte Reize (Berührung, Druck, Wärme) werden als schmerzhaft wahrgenommen (Allodynie). Leicht schmerzhafte Reize werden als extrem schmerzhaft empfunden (Hyperalgesie). Die Neuronen im Hinterhorn des Rückenmarks haben ihre Erregungsschwelle gesenkt und ihre rezeptiven Felder erweitert.

2. Die Bremse versagt: Die descending inhibition – ein System, bei dem der Hirnstamm (periaquäduktales Grau, Raphe-Kerne) hemmende Signale zum Rückenmark sendet – funktioniert nicht mehr richtig. Normalerweise filtert dieses System unwichtige Schmerzsignale aus. Bei Fibromyalgie ist dieser Filter defekt.

Das Ergebnis: Ein Körper, der alles als bedrohlich interpretiert. Berührung wird zu Schmerz, normaler Druck wird unerträglich, und es gibt keine interne Bremse, die das korrigiert.

Staud et al. (2001, Pain) lieferten den experimentellen Beweis für zentrale Sensitivierung bei Fibromyalgie durch die Untersuchung des Wind-up-Phänomens (temporale Summation).

Das Experiment: Wiederholte, identische Schmerzreize werden im Abstand von weniger als 3 Sekunden appliziert. Bei gesunden Kontrollen bleibt die Schmerzwahrnehmung über die Wiederholungen hinweg relativ stabil – das Nervensystem habituiert. Bei Fibromyalgie-Betroffenen steigt die Schmerzwahrnehmung mit jeder Wiederholung progressiv an – das Nervensystem sensitiviert statt zu habituieren.

Der Mechanismus (NMDA-Rezeptoren): Wind-up entsteht durch die Aktivierung von NMDA-Rezeptoren an den Wide-Dynamic-Range (WDR)-Neuronen im Hinterhorn des Rückenmarks. Normalerweise sind NMDA-Rezeptoren durch einen Magnesium-Block inaktiv. Bei wiederholter C-Faser-Stimulation wird der Magnesium-Block aufgehoben, NMDA-Rezeptoren öffnen sich, und Kalzium strömt ein. Das führt zu einer progressiven Verstärkung der synaptischen Übertragung – jedes Signal wird lauter als das vorherige.

Bei Fibromyalgie scheint diese NMDA-vermittelte Sensitivierung chronifiziert: Die Neuronen im Hinterhorn befinden sich in einem dauerhaft facilitated Zustand. Staud zeigte, dass Fibromyalgie-Betroffene ein verstärktes Wind-up aufweisen UND langsamer nach Wind-up abklingen – die Rückkehr zur Baseline dauert länger. Das Nervensystem lernt Schmerz und verlernt ihn langsamer.

Clauw (2014, JAMA) beschrieb Fibromyalgie als Störung der Schmerzregulation, bei der zentrale Sensitivierung und gestörte descending inhibition zusammenwirken.

Wie descending inhibition normalerweise funktioniert: Das periaquäduktale Grau (PAG) im Mittelhirn und die Raphe-Kerne im Hirnstamm senden hemmende Signale über den dorsolateralen Funiculus zum Hinterhorn des Rückenmarks. Dort setzen sie Serotonin, Noradrenalin und endogene Opioide frei, die die Weiterleitung von Schmerzsignalen an höhere Zentren hemmen. Das ist der Grund, warum du beim Sport eine Verletzung erst nach dem Spiel spürst – die descending inhibition hat das Signal unterdrückt.

Was bei Fibromyalgie passiert: Die Conditioned Pain Modulation (CPM) – ein klinischer Test für descending inhibition – ist bei Fibromyalgie häufig reduziert oder aufgehoben. CPM testet das Prinzip „Schmerz hemmt Schmerz": Ein tonischer Schmerzreiz (z. B. Hand in Eiswasser) sollte die Wahrnehmung eines zweiten Schmerzreizes reduzieren. Bei gesunden Kontrollen funktioniert das. Bei Fibromyalgie oft nicht – der zweite Schmerz wird nicht gehemmt, manchmal sogar verstärkt.

Die Verbindung zum Vagotonus: Das PAG und die Raphe-Kerne erhalten Input vom Nucleus tractus solitarius (NTS) – der primären Umschaltstation vagaler Afferenzen. Ein reduzierter Vagotonus könnte also direkt zu einer reduzierten descending inhibition beitragen. Das verbindet die zentrale Sensitivierung mit der autonomen Dysregulation: Fehlender Vagotonus → reduzierter NTS-Input → weniger descending inhibition → verstärkte zentrale Schmerzverarbeitung.

In den letzten Jahren hat die Forschung eine weitere Dimension der zentralen Sensitivierung bei Fibromyalgie aufgedeckt: Mikroglia-Aktivierung im zentralen Nervensystem.

Mikroglia sind die residenten Immunzellen des Gehirns und Rückenmarks. Im Normalzustand überwachen sie die synaptische Umgebung und beseitigen Debris. Bei Aktivierung – durch Entzündungsmediatoren, Nervenschädigung oder chronischen Stress – verwandeln sie sich in einen proinflammatorischen Phänotyp: Sie setzen TNF-α, IL-1β, IL-6, Glutamat und Substanz P frei, die die neuronale Erregbarkeit steigern und die Schmerzschwelle senken.

PET-Studien mit Mikroglia-spezifischen Tracern haben bei Fibromyalgie-Betroffenen erhöhte Mikroglia-Aktivierung in schmerzverarbeitenden Hirnregionen nachgewiesen – insbesondere im somatosensorischen Kortex, im präfrontalen Kortex und im Thalamus.

Der Teufelskreis: Mikroglia-Aktivierung → proinflammatorische Zytokine → neuronale Sensitivierung → verstärkte Schmerzverarbeitung → Stress-Antwort → weitere Mikroglia-Aktivierung. Dieser Kreislauf kann sich selbst aufrechterhalten – auch ohne fortgesetzten peripheren Schmerz-Input. Das erklärt, warum Fibromyalgie-Schmerzen nicht an bestimmte Gewebeschäden gebunden sind und warum sie auch dann fortbestehen, wenn keine peripheren Schmerzquellen identifizierbar sind.

Die Verbindung zum Vagus: Der cholinerge antiinflammatorische Pathway (Pavlov & Tracey, 2012) wirkt nicht nur peripher, sondern moduliert auch die zentrale Entzündung. Vagale Afferenzen zum NTS und weiter zum Locus coeruleus beeinflussen die Mikroglia-Aktivierung im ZNS. Ein reduzierter Vagotonus könnte also zur unkontrollierten Mikroglia-Aktivierung beitragen.

Oaklander (2016, Pain) und andere Forschergruppen identifizierten bei einem Teil der Fibromyalgie-Betroffenen eine Small-Fiber-Neuropathie (SFN) – eine Schädigung der dünnen, unmyelinisierten C-Fasern und dünn myelinisierten Aδ-Fasern in Haut und peripheren Geweben. Diese Fasern leiten Schmerz, Temperatur und autonome Signale.

Die Befunde: Hautbiopsien zeigen bei 30–60 % der Fibromyalgie-Betroffenen eine reduzierte intraepidermale Nervenfaserdichte (IENFD) – weniger Nervenfasern pro Hautfläche als bei gesunden Kontrollen. Quantitative sensorische Tests (QST) zeigen veränderte Schwellen für Wärme- und Schmerzwahrnehmung. Cornea-Konfokalmikroskopie zeigt reduzierte Nervenfaserdichte in der Hornhaut.

Die Debatte: Was bedeutet das für das Verständnis von Fibromyalgie?

Position 1: SFN als treibender Mechanismus: Die periphere Nervenschädigung erzeugt abnormalen afferenten Input, der die zentrale Sensitivierung sekundär auslöst und aufrechterhält. Fibromyalgie wäre dann doch eine periphere Neuropathie mit zentralen Konsequenzen.

Position 2: SFN als Begleitphänomen: Die Small-Fiber-Schädigung könnte Folge der zentralen Dysregulation sein – neurotrophe Faktoren, die über absteigende autonome Bahnen die peripheren Nerven versorgen, könnten bei autonomer Dysregulation reduziert sein. Die SFN wäre dann Konsequenz, nicht Ursache.

Position 3: Subgruppen: Möglicherweise gibt es verschiedene Fibromyalgie-Subtypen – einen mit primär zentraler Pathologie und einen mit peripherer (SFN-dominierter) Komponente. Die unterschiedlichen Therapieresponsen könnten diese Heterogenität widerspiegeln.

Die klinische Konsequenz: SFN ist bei Fibromyalgie kein Zufallsbefund. Sie unterstreicht, dass Fibromyalgie eine neurologische Erkrankung ist – mit peripheren UND zentralen Komponenten. Der therapeutische Ansatz muss beide Ebenen berücksichtigen.