„Jako naukowiec od wielu lat zajmuję się zagadnieniem bólu. Przez ten czas zdążyłam dogłębnie poznać ten stan oraz ludzi, którzy go przewlekle odczuwają. Powszechność przewlekłego bólu jest znacznie większa niż się wydaje. Około 9% wszystkich dorosłych ludzi doświadcza średniego lub dużego, nieustającego bólu, a ponad 57% doświadczyło przewlekłego lub nawracającego bólu w kilku ostatnich latach. Ból potrafi zniszczyć człowieka i odebrać mu radość z życia. Znane są przypadki samobójstw popełnionych  przez silne bóle neuropatyczne. Wraz z moim zespołem próbujemy poznać dokładniej fizjologię bólu co być może pozwoli na opracowanie skuteczniejszych metod jego leczenia.” - skomentowała Dr Marzia Malcangio z Instytutu Wolfson’a.

MECHANIZM BÓLU

1) Informacja o bodźcu

Informacja o bólu przekazywana  jest wzdłuż układu nerwowego od nerwów obwodowych do mózgu. Istotne jest, że słabe i silne bodźce bólowe korzystają z innych dróg w przekazywaniu informacji.  Słaby bodziec bólowy przewodzą silnie zmielinizowane, szybko przewodzące nerwy obwodowe. Silny bodziec przewodzony jest za to przez średnio zmielinizowane oraz pozbawione mieliny, wolno przewodzące nerwy. Dzięki tej różnicy organizm potrafi rozróżniać bodźce uszkadzające tkanki od nieuszkadzających, a co za tym idzie warunkować reakcję organizmu.  Informacja o bólu przekazywana jest dalej od nerwów obwodowych do rdzenia kręgowego, który dalej przewodzi ja do dwóch struktur mózgowia: podwzgórza i ciała migdałowatego.

2) Receptory bólowe (nocyceptory)

Żeby informacja o bodźcu dotarła do odpowiednich struktur mózgu, najpierw musi zostać odebrana przez receptory bólowe.

Istnieje szereg różnych receptorów bólowych, odbierających inny rodzaj informacji:

a) receptory mechaniczne

b) receptory termiczne

c) receptory chemiczne

d) receptory odbierające sygnały złożone

Receptory podzielić można także, ze względu na neuroprzekaźniki, które przenoszą informację z receptorów:

a) Przekaźnikiem jest glutamina

Zaliczamy tu receptory:

- związane z białkiem G – mGluRs

- kanały jonowe (receptory NMDA i AMPA)

b) Przekaźnikiem są neuropeptydy

Wiele nocyceptorów używa jako przekaźników jednocześnie glutaminy i neuropeptydów. Wyrzut neuropepytdów wzmacnia i przedłuża działanie glutaminy, jednocześnie zwiększając odpowiedź z rdzenia kręgowego na silny bodziec.

Najlepiej znanym przykładem neuropeptydu jest substancja P, będąca przekaźnikiem pierwszego rzędu receptorów NK1.

SENSYTYZACJA

Na skutek wielu czynników bodziec bólowy może zostać zinterpretowany przez nasz organizm jako za słaby lub zbyt mocny.  Zjawisko takie nazywamy odpowiednio desesytyzacją i sensytyzacją.  Zjawiska te ze względu na mechanizm dzielimy na obwodowe i ośrodkowe.

Sensytyzacja obwodowa

Związana jest z zbyt dużą odpowiedzią z receptorów lub nadmiernym przekaźnictwem nerwów obwodowych. Przyczyną może być np. stan zapalny, którego mediatory lokalnie obniżają próg bólu.

Sensytyzacja ośrodkowa

Jest to zwiększona pobudliwość neuronów ośrodkowych, związana z obwodowym uszkodzeniem lub wzmożonym poziomem bodźca z receptorów.

Sensytyzacja ośrodkowa może objawiać się poprzez:

a) Spadek progu bólowego

b) Wzrost wielkości powierzchni odbierającej bodziec

c) Występowanie bólu bez konkretnego bodźca

REGULACJA BÓLU

Ludzki organizm doświadczając przedłużającego się bólu, uruchamia fizjologiczne mechanizmy, które mają pozwolić na normalne funkcjonowanie. Mechanizmy te obejmują biochemiczne zmiany w obrębie wszystkich neuronów odpowiedzialnych za przekazywanie informacji bólowej.

Przy przedłużającym się bólu pobudzone zostają receptory, mające wpłynąć na jego zmniejszenie:

a) GABA

b) Opioidowe

c) Serotoninowe

d) Kanabinoidowe

Innym mechanizmem jest tzw.teoria bramki kontrolnej

Zakłada ona, że informacja bólowa przekazywana razem z innymi informacjami tą samą ścieżką. Dostarczając odpowiednią dużo informacji można zablokować neuronalną ścieżkę dla bólu. Teorię tą wykorzystuje się dzisiaj na 2 sposoby. Jeden znany jest od stuleci.

a) W momencie, gdy dojdzie do wywołania bodźca bólowego (np. uderzenie ręką o jakiś przedmiot), odruchem bezwarunkowym jest intensywne masowanie uderzenia. Masowanie tkanek powoduje pobudzenie receptorów dotyku, które przesyłając o tym informację blokują drogę dla bólu.

b) Drugim sposobem jest urządzenie do przez skórnej elektrycznej stymulacji nerwów (TENS). Dwie elektrody przyłożone na stałe do przewlekle obolałego miejsca wysyłają impulsy elektryczne, blokujące drogę dla bólu.

OBECNA FARMAKOTERAPIA

Do najczęściej przepisywanych leków przeciwbólowych zaliczamy:

1.  Niesteroidowe leki przeciwzapalne

Są inhibitorami cyklooksygenaz przekształcających kwas arachidonowy do prostaglandyn wywołujących ból i stan zapalny.

Są one skuteczne wobec słabego bólu i stosunkowo mało szkodliwe. Nie posiadają jednak aktywności wobec bólu neuropatycznego.

2.  Narkotyczne leki przeciwbólowe (OPIOIDY)

Są to związki chemiczne pobudzające bezpośrednio receptory opioidowe. W 1975 roku Hughnes i Kosterlitz wyizolowali z mózgu 2 białka, o budowie zbliżonej do wcześniej odkrytych alkaloidów pochodzących z soku mlecznego maku.  Białkami tymi były związki należące do grup endorfin i enkefalin odpowiedzialnych za wywoływanie euforii.

Opioidy są aktywne w przypadku większości ostrych i przewlekłych bóli. Ich działanie jest jednak znacznie słabsze wobec bólu neuropatycznego niż wynikającego z uszkodzenia tkanek.

3. Leki przeciwmigrenowe

4. Leki przeciwpadaczkowe

Najczęściej stosowane jako leki wspomagające terapie bólu.

5. Leki przeciwdepresyjne

W przeciwieństwie do innych leków, posiadają dobrą aktywność wobec leków neuropatycznych.

TERAPIE W TRAKCIE BADAŃ

Przyszłe leki:

1. Antagoniści receptora NK1

2. Antagoniści receptorów P2X3, P2X4 i P2X7

3. Antagoniści receptorów NMDA

4. Antagoniści receptorów dla hemokiny

5. Inhibitory proteaz

Niestety jak dotąd naukowcom nie udało się osiągnąć żadnych obiecujących rezultatów w wyżej wymienionych poszukiwaniach.  Otrzymywane molekuły były mniej aktywne od ibuprofenu lub silnie toksyczne.

Mikroglej

Ostatnimi czasy zainteresowanie naukowców wzbudził specyficzny rodzaj nie neuronalnych komórek mózgu – glej, a konkretnie jeden specyficzny rodzaj  - mikroglej. Stanowi on około 10-20% populacji komórek nie neuronalnych w mózgu. Standardowo występuje w formie spoczynkowej. Główne funkcje fizjologiczne mikrogleju sprowadzają się do monitorowania mikro środowiska tkanki i usuwania umierających neuronów. W formie nieaktywnej mikroglej posiada liczne i długie rozgałęzienia części cytoplazmatycznej komórki. Ta specyficzna struktura prawdopodobnie ułatwia potencjalną reakcję tych komórek jako specyficznego dla tkanki nerwowej elementu układu immunologicznego.

Zauważono, że bodziec bólowy jest jednym z czynników aktywujących mikroglej. W mechanizmie bólu mikroglej zdaje się podtrzymywać sygnały bólowe poprzez wyrzut pro-nocyceptywnych mediatorów. Głównym zadaniem tego rodzaju komórek jest hamowanie pobudzenia receptorów GABA, które zmniejszają ból ale opóźniają także każde inne przekaźnictwo neuronalne. Mikroglej działając w ten sposób wywołuje stan pobudzenia organizmu, który zdolny jest do reagowania, walki i uczieczki.

W trakcie badań znajdują się właśnie inhibitory białek aktywujących mikroglej – CatS/FKN, które hamując aktywacje specyficznych komórek gleju, mogły by poprawić stan osób cierpiących na przewlekłe bóle.

Mateusz Wasiak

Źródła:

painresearchforum.org

ruinpain.org

iasp-pain.org