S-a descoperit un circuit neuronal profund implicat în cronicizarea durerii neuropate

Un studiu realizat la University of Colorado Boulder și publicat în Journal of Neuroscience a identificat un circuit neuronal specific, localizat într-o regiune cerebrală mai puțin studiată, care joacă un rol esențial în tranziția de la durerea acută la durerea cronică. Cercetarea arată că inhibarea acestui circuit poate preveni apariția durerii cronice sau chiar o poate inversa odată instalată.

Idei principale

• Cortexul insular granular caudal este esențial pentru menținerea durerii neuropatice, dar nu pentru durerea acută.
• Proiecțiile dintre cortexul insular granular caudal și cortexul somatosenzorial primar sunt necesare pentru apariția alodiniei.
• Leziunea nervoasă periferică induce modificări structurale persistente la nivelul neuronilor din cortexul insular granular caudal.
• Inhibarea chemogenetică prelungită a acestui circuit duce la reversia de durată a durerii cronice.
• Activarea artificială a circuitului induce durere la animale fără leziuni nervoase.

Context

Durerea cronică afectează aproximativ un sfert din populația adultă și reprezintă o problemă majoră de sănătate publică. Spre deosebire de durerea acută, care are un rol protector și se remite odată cu vindecarea țesuturilor, durerea cronică persistă în absența unui stimul periferic activ, funcționând ca un „fals semnal de alarmă”.

În cadrul durerii neuropatice, un simptom frecvent este alodinia, definită ca perceperea stimulilor tactili normali ca fiind dureroși. Deși măduva spinării joacă un rol important în transmiterea inițială a semnalelor nociceptive, tot mai multe dovezi indică implicarea structurilor supraspinale în procesul de cronicizare a durerii.

Despre studiu

Studiul a fost realizat pe șobolani masculi și femele, utilizând un model de leziune a nervului sciatic pentru inducerea durerii neuropatice. Cercetătorii au analizat rolul cortexului insular granular caudal (CGIC) în cronicizarea durerii printr-o combinație de metode experimentale avansate.

Pentru cartografierea circuitelor neuronale, a fost utilizată expresia unei proteine fluorescente (mGreenLantern) care a permis identificarea proiecțiilor dintre CGIC și cortexul somatosenzorial primar (SI). Activitatea neuronală a fost ulterior modulată prin tehnici de chemogenetică, folosind receptori activați exclusiv de liganzi sintetici (DREADD), permițând excitarea sau inhibarea selectivă a unor subpopulații neuronale.

Au fost evaluate:

• Comportamentul dureros și sensibilitatea tactilă (alodinie).
• Modificările electrofiziologice.
• Expresia genelor de activare neuronală imediată, precum c-Fos.
• Modificările morfologice ale spinilor dendritici ai neuronilor CGIC după leziune nervoasă.

Rezultate

Datele arată că CGIC are un rol minim în procesarea durerii acute, dar este critic pentru menținerea durerii neuropatice. Leziunea nervului sciatic a indus modificări plastice persistente la nivelul spinilor dendritici ai neuronilor CGIC, sugerând o reorganizare structurală asociată durerii cronice.

Activarea artificială a proiecțiilor CGIC–SI la animale fără leziuni nervoase a fost suficientă pentru a induce alodinie și pentru a crește expresia c-Fos în:

• Cortexul insular granular caudal.
• Cortexul somatosenzorial primar.
• Laminele dorsale ale cornului posterior medular responsabile de procesarea durerii.

În schimb, inhibarea chemogenetică a CGIC sau a proiecțiilor CGIC–SI imediat după leziune a prevenit dezvoltarea durerii cronice. Mai mult, inhibarea prelungită, pe parcursul mai multor săptămâni, la animale cu alodinie deja instalată a dus la o reversie de durată a durerii neuropatice.

Rezultatele indică faptul că CGIC influențează modul în care cortexul somatosenzorial primar filtrează și modulează informațiile nociceptive și tactile, facilitând menținerea semnalelor dureroase la nivel spinal și promovând tranziția de la durerea acută la cea cronică.

Implicații și perspective

Studiul oferă dovezi solide că durerea cronică nu este doar rezultatul unei hiperactivități periferice sau spinale, ci depinde de circuite cerebrale specifice, susceptibile de a fi țintite terapeutic. Deși mecanismele care declanșează activarea persistentă a CGIC rămân incomplet elucidate, aceste rezultate deschid calea către strategii de tratament focalizate, precum terapii injectabile sau interfețe creier–mașină, cu potențial de a reduce dependența de opioide și efectele lor adverse sistemice.