Il circuito del dolore cronico appena identificato offre percorsi per nuovi trattamenti
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Una nuova mappa di un circuito cerebrale specifico per il dolore cronico suggerisce una strada promettente per il trattamento dei circa 60 milioni di americani che vivono con dolore persistente, secondo uno studio pubblicato su Nature.
Sezione trasversale di un cervello di topo che mostra i neuroni coinvolti nel dolore cronico (giallo) e nel dolore acuto (rosso) che proiettano nel midollo spinale dal midollo rostrale ventromediale. Altri neuroni sono indicati in blu.
Courtesy Xiaoke Chen/Stanford University
Lo studio ha dimostrato che il silenziamento delle cellule specifiche che guidano questo circuito allevia il dolore cronico, preservando al contempo le risposte al dolore acuto, ovvero la capacità dell'organismo di segnalare il pericolo.
"La sorpresa è stata che il dolore acuto e il dolore cronico possono essere completamente separati", ha detto l'autore senior Xiaoke Chen, affiliato al Wu Tsai Neurosciences Institute e professore associato di biologia alla Stanford Humanities and Sciences. "Esiste un circuito dedicato che si attiva solo dopo una lesione, il che ci dà l'opportunità di colpire la componente del dolore cronico lasciando intatto il dolore acuto protettivo".
La ricerca è stata sostenuta in parte dalla NeuroChoice Initiative, un progetto Wu Tsai Neuro Big Ideas in Neuroscience incentrato sulla comprensione dei meccanismi biologici della dipendenza, compreso il rischio per le persone che assumono oppioidi da prescrizione per il dolore cronico.
Un'interpretazione errata nel cervello
Il dolore è una risposta critica che tutti gli animali hanno sviluppato per avvertirci del pericolo e motivarci a cercare la guarigione. La caratteristica distintiva del dolore cronico è che persiste molto tempo dopo che la minaccia immediata si è dissolta. Può seguire una lesione, un'infiammazione o un'altra condizione e le persone affette da dolore cronico sono maggiormente a rischio di problemi di salute mentale e di abuso di oppioidi.
Un tratto distintivo del dolore cronico è la sensibilizzazione, in cui i pazienti diventano ipersensibili al tatto e ad altre sensazioni normalmente benigne. "Nel dolore cronico, il cervello interpreta erroneamente il tatto come uno stimolo doloroso", ha detto Chen.
Identificare lo specifico circuito neurologico responsabile di questa errata interpretazione potrebbe aiutare a correggerla. Ricerche precedenti hanno dimostrato che è possibile attenuare il dolore stimolando elettricamente il grigio periacqueduttale (PAG) e la sua regione a valle chiamata midollo rostrale ventromediale (RVM). I ricercatori hanno ipotizzato che la PAG-RVM possa formare un sistema importante anche per il dolore cronico, ma non hanno ancora identificato un circuito completo per il dolore cronico.
Mappatura di una nuova via del dolore
Per trovare questo circuito completo, il team di Chen ha lavorato a ritroso partendo da un gruppo di neuroni presenti nella RVM noti per essere coinvolti nella sensibilizzazione al dolore. Basandosi su metodi genetici precedenti, hanno marcato i neuroni lungo il circuito del dolore cronico con una proteina fluorescente.
La scia luminosa che ne è risultata ha rivelato un circuito precedentemente sconosciuto che ha origine nel midollo spinale e si collega al talamo, alla corteccia, al tronco encefalico (dove si trova la RVM) e di nuovo al midollo spinale.
Silenziando chimicamente questo circuito, il team ha dimostrato che è specifico per il dolore cronico. Prima del silenziamento, i topi si sottraevano anche a tocchi relativamente delicati, segno fondamentale che stavano provando dolore cronico. In seguito, i topi hanno risposto in modo appropriato a stimoli più delicati e più ruvidi. In altre parole, il dolore cronico si è attenuato, lasciando intatta la risposta protettiva al dolore acuto.
"Quando si silenzia questo gruppo di cellule, il dolore sensibilizzato scompare", ha detto Chen. "Pertanto, l'attività di queste cellule è necessaria per la sensibilizzazione al dolore indotta da lesioni o infiammazioni".
L'attivazione dello stesso circuito in topi sani ha effettivamente indotto il dolore cronico. Stimolando chimicamente più volte i neuroni del circuito, l'équipe ha scoperto di poter aumentare la sensibilità al dolore nei topi e che questa sensibilità durava per settimane. "La sola attivazione di questi neuroni è sufficiente per indurre uno stato di dolore cronico", ha detto Chen.
Gli esperimenti hanno confermato il ruolo specifico del circuito nel dolore cronico. "Questo gruppo di cellule non è coinvolto nel dolore normale, ma solo nel dolore cronico che si verifica dopo una lesione o un'infiammazione", ha detto Chen.
La scoperta di un nuovo circuito non significa che il sistema del dolore PAG-RVM proposto in precedenza sia irrilevante. È più probabile che i due circuiti controllino il dolore in modi opposti. Mentre la stimolazione del circuito appena identificato aumenta il dolore, la stimolazione del sistema PAG-RVM lo riduce. "Pensiamo che la riduzione del dolore e la promozione del dolore siano guidate da due circuiti separati", ha detto Chen.
Disturbare il circuito del dolore cronico
Dopo aver mappato il circuito, Chen sta cercando i cambiamenti molecolari che portano i neuroni RVM ad accendere il circuito del dolore cronico. Potrebbe essere possibile sviluppare farmaci che blocchino questo cambiamento o che intacchino i segnali che i neuroni inviano attraverso il circuito. I futuri farmaci che mirano a questo circuito potrebbero potenzialmente alleviare il dolore cronico senza influire sulla capacità di provare dolore immediato e acuto.
Chen sta anche effettuando ricerche su database genetici di pazienti affetti da dolore cronico per determinare se cambiamenti simili si verificano negli esseri umani. Questo lavoro aiuterà i ricercatori a confermare se gli stessi cambiamenti molecolari identificati nei topi controllano anche il dolore cronico negli esseri umani, ha detto Chen.
A un livello più profondo, la scoperta solleva una domanda intrigante: Perché esiste un circuito dedicato al dolore cronico? Chen pensa che possa essere legato al modo in cui il cervello rileva i danni interni, soprattutto perché il cervello stesso è privo di neuroni che percepiscono il dolore. Per ora, "è ancora un mistero", ha detto.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
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