Die DFG-Forschungsgruppe vereint Forscherinnen und Forscher verschiedener Disziplinen und plant, 3.000 Teilnehmende mit und ohne Rückenprobleme zu untersuchen. Außerdem sollen neue therapeutische Ansätze in experimentellen Modellen entwickelt werden.
„Zwei von drei Menschen sind im Verlauf ihres Lebens von Rückenschmerzen betroffen“, sagt Professor Hendrik Schmidt, der Leiter der Arbeitsgruppe „Biomechanik der Wirbelsäule“ am Julius-Wolff-Institut des Berlin Institute of Health in der Charité (BIH). „Und wir können immer noch nicht genau vorhersagen, wer davon betroffen sein wird. Denn Rückenschmerzen haben viele Ursachen. Diesen wollen wir nun auf den Grund gehen.“
Rückenschmerzen: Unbekannte Ursachen
Zu den bekannten Ursachen zählen Bewegungsmangel und Übergewicht, falsche Haltung am Arbeitsplatz, häufiges und falsches Heben und Tragen von Lasten. Darüber hinaus können auch bestimmte körperliche Erkrankungen Rückenschmerzen begünstigen. Auch Stress und Alltagssorgen gehen an unserem Rücken nicht spurlos vorüber, denn neben körperlichen Erkrankungen, können auch Stimmung, Lernvorgänge und psychische Belastung mit Schmerzen im Rücken zusammenhängen. Weniger weiß man über genetische Grundlagen, biochemische Mechanismen, soziale Auslöser oder das Zusammenspiel mehrerer Faktoren. „Entsprechend können wir auch noch nicht jedem Patienten und jeder Patientin die individuell angepasste Therapie anbieten“, erklärt Schmidt.
Gegenwärtig wird bei Rückenbeschwerden auf der Grundlage einer einmaligen körperlichen Untersuchung und/oder bildgebender Verfahren eine klinische Diagnose gestellt und damit bestimmte Therapien empfohlen. Diese statischen „Momentaufnahmen“ in einer für die Patienten fremden Umgebung geben jedoch keine ausreichende Information über die zugrundeliegenden Mechanismen von Rückenbeschwerden, ist die Forschungsgruppe laut einer Mitteilung des BIH überzeugt. Daraus ergäben sich sehr häufig falsche Diagnosen und Therapieentscheidungen, die sich im späteren Verlauf als „Therapieversager“ herausstellen. Schmidt: „Wir wollen diese unbefriedigende Situation durch wissenschaftliche Studien verbessern. In Zukunft muss die Wirbelsäule als Organsystem „mit dynamischer Funktion“ verstanden sowie biochemische und psychosoziale Zusammenhänge miterfasst werden. Wir wollen von einer statischen Kurzzeitanalyse („Momentaufnahme“) zu einem dynamischen Abbild der Wirbelsäule gelangen und dazu Messwerte für die Haltung und das Bewegungsprofil im Alltag erheben. Nur so können wir in Zukunft ein „Therapieversagen“ vermeiden.“
Gesucht: 3.000 Probandinnen und Probanden
Für das Projekt wurden Vertreterinnen und Vertreter der Biomechanik, Orthopädie und Unfallchirurgie, Trainings- und Bewegungswissenschaften, Anästhesiologie, Pharmakologie, Mathematik und Gesundheitspsychologie zusammengerufen. „Wir wollen eine gemeinsame Herangehensweise entwickeln. Wir planen, zusammen mit Priv.-Doz. Dr. Matthias Pumberger vom Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie insgesamt 3.000 Probandinnen und Probanden mit und ohne Rückenschmerzen gründlich zu untersuchen, um herauszufinden, woher die Probleme rühren“, so Christoph Stein, Klinik für Anästhesiologie mit Schwerpunkt operative Intensivmedizin am Charité Campus Benjamin Franklin. Zum Programm zählen u.a. eine Aufnahme mit dem Magnetresonanztomographen (MRT), orthopädische Untersuchungen, Ganganalysen, Kurz- und Langzeit-Funktionsanalysen und Fragebögen zur Ernährung, zum Bewegungsprofil, zur psychologischen und sozialen Situation, experimentelle Studien sowie biometrische Messungen, etwa der Körpergröße und des Gewichts.
„Unser erstes Ziel ist es, die Rolle und das Zusammenwirken von Morphologie, Bewegung und Mechanik im Bereich des unteren Rückens, also der Lendenwirbelsäule und des Beckens, aufzuklären“, erklärt Professorin Dr. Sara Checa vom Julius Wolff Institut für Biomechanik und Muskuloskeletale Regeneration. „Im nächsten Schritt möchten wir dann herausfinden, wie die individuellen Parameter wie Alter, Geschlecht und Anatomie sowie die biochemischen und psycho-sozialen Faktoren zur Entwicklung von Rückenschmerzen beitragen.“ Tierexperimentelle sowie mathematische Modelle sollen die Studien mit menschlichen Probanden ergänzen. Für das Zusammenführen und die Analyse der Mengen an unterschiedlichen Daten werden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler künstliche Intelligenz einsetzen.
