Gerincvelői neuronhálózat felelős a krónikus fájdalomért

A fájdalomnak rendszerint nyilvánvaló oka van – de nem mindig. Ha valaki egy forró tárgyhoz ér vagy egy éles késsel megvágja megát, nem csoda, hogy ez fáj neki. De bizonyos krónikus fájdalom zavarokban – például fibromialgia vagy fantomfájdalom esetén – már egy gyöngéd érintés is elviselhetetlen fájdalmat okozhat.

Nagy áttörésnek tekinthető, hogy a Salk Intézet és a Harvard Egyetem orvoskarának kutatói által vezetett egyik új kutatás során azonosítottak a gerincvelőben egy fontos idegi mechanizmust, amely téves fájdalomjeleket tud küldeni az agy felé.

Felfedezték azokat a gerincvelői neuronhálózatokat, amelyek egérben feldolgozzák és továbbítják a fájdalomjeleket, s ezzel lefektették az alapjait azoknak a terápiáknak, amelyekkel kezelni lehet azokat a fájdalom zavarokat, amelyeknek nincs nyilvánvaló fizikai okuk. A kutatást leíró közleményt 2014. november 20-án publikálták a Cell online kiadásában.

„Mostanáig a fájdalmat feldolgozó spinális neuronhálózat fekete doboz volt” – mondta Martyn Goulding, a Salk Intézet molekuláris neurobiológiai laboratóriumának professzora, a közlemény egyik szenior szerzője. „Az első lépés annak megértésében, hogy miként keletkezik a krónikus fájdalom a diszfunkcionális neuronális feldolgozásból azoknak az idegsejteknek az azonosítása volt, amelyek részei ennek a neuronhálózatnak.”

A krónikus fájdalomtól szenvedő betegek gyakran érzékenyek olyan ingerekre is, amelyek normális esetben nem váltanak ki fájdalmat, például egy enyhe érintésre vagy a bőrhőmérséklet kis megváltozására. Ezt allodíniának nevezik, és előfordul fibromialgiában és az idegek sérülései esetén (pl. diabéteszben, rákban és autoimmun betegségekben).

Máskor a misztikus fájdalom egy végtag amputációja után lép fel, s a beteg a hiányzó végtagban érzi. Ezek az érzések néhány hónap alatt csökkenhetnek, de máskor hosszú távon fennmaradnak.

„Ezek a zavarok rendkívül frusztrálóak a betegek számára, mivel még ma sem tudjuk kezelni őket” – mondta Quifu Ma, a Harvard neurobiológus professzora, a közlemény másik szenior szerzője.

A tudósok már régóta úgy vélik, hogy a fájdalomjeleket a végtagok szenzoros neuronjai továbbítják a gerincvelőbe, olyan átkapcsoló idegsejtekhez, amelyek azután a jelet az agyba juttatják. E három szakasz mindegyikében – a végtagokban, a gerincvelőben és az agyban – megváltozhat a fájdalominformáció, vagy akár blokkolódhat is, mielőtt az agyba jutna. A gerincvelői neuronhálózat különösen fontos ebből a szempontból, mivel kapuzni tudja a fájdalmas ingerületeket, azaz szabályozni képes, hogy csak a legfontosabb fájdalomingerek haladjanak tovább.

A korábbi vizsgálatok szerint kétfajta szenzoros neuron vesz részt ebben az idegsejt-hálózatban: a fájdalom- és a tapintási receptorok.

A mostani kutatásban azt akarták megtudni, hogy pontosan milyen gerincvelői idegsejtek vesznek részt ebben a hálózatban. Felderítették a fájdalomjelek feldolgozásában játszott szerepét két olyan neurontípusnak, amelyek a gerincvelő hátsó szarvában vannak, ott, ahol a szenzoros neuronok kapcsolatba lépnek a gerincvelői idegsejtekkel.

Felfedezték, hogy a bőr mechanoreceptorainak egy fajtája, amelyek a fájdalomingereket érzékelik, egy feedback kör részeit alkotják, amelyben a sztomatosztatin nevű hormont termelő serkentő neuronokat a dinorfint szintetizáló idegsejtek gátolják (a dinorfin egy természetes fájdalomcsillapító molekula, amelynek hatásai az ópiodékéhoz hasonló). Úgy látszik, hogy a kutatók által azonosított gátló neuronok szabályozzák, hogy a tapintási ingerek aktiválják-e a serkentő idegsejteket, s ha igen, akkor ezek fájdalomjeleket küldenek az agyba.

Ez az eredmény magyarázatot adhat arra, hogy allodínia esetén miért okozhat már egy gyöngéd érintés is fájdalmat: ha a fájdalommal kapcsolatos idegi hálózatban valami torzulás következik be, akkor a tapintás, amelyet normálisan a mechanoreceptorok közvetítenek, olyan neuronokat aktivál, amelyek fájdalomjeleket váltanak ki. Hasonlóképpen, azok a mechanoreceptor rostok, amelyek a hiányzó végtagból jutnak a gerincvelőbe, hibás fájdalomjeleket generálhatnak.

„Normálisan csak a fájdalomreceptorok révén jut fájdalomjel az agyba, azonban ha a dinorfint termelő gátló neuronok elpusztulnak, már az érintést is fájdalmasnak érzi a személy” – mondta Goulding professzor. „Ennek alapján elkezdhetjük megérteni, hogy mi történik azokban a fájdalom zavarokban, amelyekben a fájdalom oka teljesen ártalmatlannak vagy ismeretlennek tűnik.”

Forrás: Science Daily