Ból, szczególnie chroniczny, to stan znany milionom ludzi na całym świecie, dlatego też badania mające na celu poznanie mechanizmu tego zjawiska, a także znalezienie sposobu na jego złagodzenie lub wyeliminowanie mają tak duże znaczenie. Wcześniejsze badania koncentrowały się zwykle na obszarze rdzenia kręgowego lub nerwów obwodowych. Zespół z Texas Science University Health Sciences Center (TTUHSC) School of Medicine skupili się jednak na tym, w jaki sposób przyczyniają się do tego stanu niektóre mechanizmy mózgowe.
“Nasza grupa była zainteresowana poznaniem mechanizmów bólu, a szczególnie zrozumienie, jak zmiany w mózgu przyczyniają się do jego utrzymywania się, intensywności i skutków ubocznych – mówi dr volker E. Neugebauer, współautor badania. – To nie jest tylko uczucie, które pozwala zdobyć wiedzę, gdzie boli i jak bardzo ból jest intensywny. Powoduje także lęk, pogarsza jakość życia i wywołuje depresję. Badamy mózg, ponieważ tam mają miejsce wszystkie te rzeczy.”
Aby lepiej zrozumieć, jakie zmiany związane z bólem mogą wystąpić w mózgu i jak im przeciwdziałać, zespół zastosował model bólu stawów i skupił się przede wszystkim na ciele migdałowatym, skupisku neuronów umiejscowionym głęboko w płacie skroniowym. Jest ono częścią układu limbicznego, kontrolującego funkcje mózgu niezbędne do przetrwania, takie jak motywacja i emocje, w tym strach. Odgrywa on również główną rolę w zaburzeniach, takich jak lęk, uzależnienie i ból.
Naukowcy badali aktywność metabotropowych receptorów glutaminergicznych grupy II (mGluR II) w ciele migdałowatym. Receptory glutaminianu dzielą się na trzy grupy, których pobudzenie skutkuje przeciwstawnymi efektami: może wyzwalać odpowiedź pobudzającą, zwiększając aktywność związaną z bólem, ale może również działać hamująco na neurony, redukując tę aktywność.
“Chodzi o to, że jeśli możemy aktywować receptor hamujący, moglibyśmy zmniejszyć aktywność mózgu, co również zmniejszyłoby ból – mówi dr Neugebauer.”
Aby indukować odpowiedź hamującą, zespół wykorzystał związek chemiczny o nazwie LY379268. Nie jest on obecnie dostępny w handlu, jednak wykazano jego zdolność do zmniejszania lęku przy jednoczesnym powodowaniu stosunkowo niewielkich skutkach ubocznych.
“Chcieliśmy sprawdzić czy związek ten wywołuje efekt przeciwbólowe i określić miejsce jego działania – mówi dr. Neugebauer. – W badaniach bólu tradycyjnym celem interwencji był rdzeń kręgowy, ponieważ jest łatwiej dostępny do aplikacji leków niż mózg i jest pierwszą linią przetwarzania informacji z ciała, zanim te dotrą do mózgu.”
W przeszłości istniały pewne przesłanki do przypuszczeń, iż LY379268 i podobne doń związki oddziałują w rdzeniu kręgowym, choć dowody te były niejasne i kontrowersyjne. W tym badaniu LY379268 poddano ogólnoustrojowo, aby możliwe było jego krążenie i działanie w dowolnym miejscu w ciele lub w układzie nerwowym. Następnie zablokowano receptory mGluR II w obrębie ciała migdałowatego, aby sprawdzić, czy wyeliminuje to jakiekolwiek działanie przeciwbólowe.
“I rzeczywiście tak było – mówi dr Neugebauer. – (…) To oznacza, że działanie związku tak naprawdę nie miało miejsca w rdzeniu kręgowym, ale w obszarze zainteresowania w mózgu, którym było ciało migdałowate. Myślimy, że to naprawdę fascynujący klucz i że to zaskakujące, iż cały w zasadzie efekt przeciwbólowy celu można wytłumaczyć działaniem w mózgu, a nie w rdzeniu kręgowym. Ten związek wywołuje efekt w rdzeniu kręgowym, ale nie przez działanie w rdzeniu kręgowym. To znaczy, że ten obszar mózgu w jakiś sposób komunikuje się z rdzeniem kręgowym i reguluje jego aktywność.”
Obecnie wiadomo, że LY379268 podawany systemowo działa w obrębie struktur mózgu. Wykazano, że oprócz efeku uśmierzajacego ból, wykazuje również działanie łagodzące niepokój, co sprawia, że może okazać się bardzo dobrym lekiem przeciwbólowym. Naukowcy chcą jednak prowadzić dalsze prace. Badania nad mechanizmami bólu zazwyczaj prowadzi się bowiem z wykorzystaniem młodych zwierząt. Zespół zamierza sprawdzić, czy radzenie sobie z bólem w stanach takich jak zapalenie stawów jest zależne od wieku. Niektóre związki chemiczne, w tym LY379268, mogą, lecz nie muszą działać równie dobrze u starszych osobników.
