Los científicos de Salk y Harvard trazan el circuito espinal responsable del dolor crónico

Los científicos de Salk y Harvard trazan el circuito espinal responsable del dolor crónico

Los hallazgos podrían conducir a nuevas terapias para trastornos como la fibromialgia y el dolor del miembro fantasma

LA JOLLA: el dolor generalmente tiene una causa clara, pero no siempre. Cuando una persona toca algo caliente o choca contra un objeto afilado, no sorprende que le duela. Pero para las personas con ciertos trastornos de dolor crónico, como la fibromialgia y el dolor del miembro fantasma, una caricia suave puede resultar en agonía.

En un gran avance, un equipo dirigido por investigadores del Instituto Salk y Harvard Medical School han identificado un importante mecanismo neural en la médula espinal que parece ser capaz de enviar señales erróneas de dolor al cerebro.

Al graficar los circuitos espinales que procesan y transmiten señales de dolor en ratones, el estudio, publicado en línea el 20 de noviembre de 2014 en Celular, sienta las bases para identificar formas de tratar los trastornos del dolor que no tienen una causa física clara.

“Hasta ahora, el circuito de la médula espinal involucrado en el procesamiento del dolor se ha mantenido como una caja negra”, dice Martin Goulding, Salk profesor en la Laboratorio de Neurobiología Molecular y coautor principal del artículo. “Identificar las neuronas que componen estos circuitos es el primer paso para comprender cómo el dolor crónico se deriva del procesamiento neuronal disfuncional”.

En muchos casos, las personas que sufren de dolor crónico son sensibles a estímulos que normalmente no causan dolor, como un ligero toque en la mano o un cambio sutil en la temperatura de la piel. Estas condiciones, generalmente denominadas formas de alodinia, incluyen fibromialgia y daño a los nervios causado por enfermedades como diabetes, células cancerosas y trastornos autoinmunes.

Profesor de Salk Martyn Goulding y Jovanny Bourane, investigador asociado de Salk

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Imagen: Cortesía del Instituto Salk de Estudios Biológicos

En otros casos, el dolor misterioso surge después de la amputación de una extremidad, lo que a menudo provoca molestias que parecen estar centradas en el apéndice faltante. Estas sensaciones a menudo desaparecen en los meses posteriores a la amputación, pero pueden persistir indefinidamente, causando dolor crónico a largo plazo para la víctima.

“Estos trastornos son extremadamente frustrantes para los pacientes, porque todavía no existe un tratamiento eficaz para tales trastornos de dolor crónico”, dice Qiufu Ma, profesor de neurobiología en la Escuela de Medicina de Harvard y coautor principal del artículo.

Los científicos han teorizado durante mucho tiempo que las señales de dolor se envían desde las neuronas sensoriales en las extremidades y otras extremidades a las neuronas de transmisión en la médula espinal, que luego transmiten la información al cerebro. En cada uno de estos tres pasos (extremidades, médula espinal y cerebro), la información del dolor puede alterarse o incluso bloquearse antes de transmitirse a través del sistema nervioso al cerebro. El circuito de la médula espinal es particularmente importante, ya que es capaz de transmitir estímulos dolorosos, actuando así como un punto de control entre el cuerpo y el cerebro para garantizar que solo se transmitan las señales de dolor más importantes.

Estudios previos habían determinado que dos tipos de neuronas sensoriales parecían estar involucradas en estos circuitos: los receptores del dolor y los receptores del tacto.

En su nuevo estudio, los investigadores de Salk y Harvard se propusieron identificar con precisión las neuronas espinales involucradas en estos circuitos. Descifraron el papel que desempeña cada uno de los dos tipos de células neuronales en el procesamiento de las señales de dolor en el asta dorsal, el lugar donde las neuronas sensoriales se conectan con la médula espinal.

Los científicos descubrieron que una clase de mecanorreceptores en la piel que detectan estímulos mecánicos dolorosos forman parte de un circuito de retroalimentación en el que las neuronas excitadoras que producen la hormona somatostatina son inhibidas por las neuronas que sintetizan dinorfina (una molécula analgésica natural que produce efectos similares a los opiáceos) .
Las neuronas inhibitorias que identificaron parecen controlar si el tacto activa las neuronas excitatorias para enviar una señal de dolor al cerebro.

Este hallazgo comienza a explicar cómo un toque ligero puede causar incomodidad en alguien con alodinia: si algo está mal en el circuito del dolor, entonces las sensaciones del tacto que normalmente viajan a través de los mecanorreceptores podrían activar otras neuronas que desencadenan una señal de dolor. De manera similar, las fibras de mecanorreceptores que se proyectan hacia la médula espinal desde una extremidad faltante pueden generar señales de dolor erróneas.

"Normalmente, solo los receptores del dolor están involucrados en el envío de señales de dolor al cerebro, pero cuando las neuronas inhibidoras de la dinorfina espinal se pierden, la sensación del tacto ahora se percibe como dolorosa", dice Goulding, titular de la Cátedra Frederick W. y Joanna J. Mitchell de Salk. . “Esto realmente abre la puerta a la comprensión de lo que sucede en estos trastornos de dolor donde la causa del dolor es aparentemente inocua o desconocida. Podría ser que algo haya salido mal en la forma en que funciona este circuito espinal, por lo que las sensaciones se confunden y emergen como dolor”.

Otros investigadores en el artículo incluyen a Bo Duan, Longzhen Cheng, Xiangyu Ren, Michael Krashes, Wendy Knowlton y Bradford B. Lowell de la Escuela de Medicina de Harvard; Steeve Bourane, Olivier Britz, Christopher Padilla, Lidia Garcia-Campmany y Tomoko Velasquez del Salk Institute; Sara E. Ross de Universidad de Pittsburgh; y Yun Wang de Universidad de Fudan, China.

La investigación fue apoyada por el Los Institutos Nacionales de Salud y del Fundación de Ciencias Naturales de China.

Sobre el Instituto Salk de Estudios Biológicos:
El Instituto Salk de Estudios Biológicos es una de las instituciones de investigación básica más importantes del mundo, donde profesores de renombre internacional investigan cuestiones fundamentales de las ciencias de la vida en un entorno único, colaborativo y creativo. Centrados tanto en el descubrimiento como en la orientación de futuras generaciones de investigadores, los científicos de Salk realizan contribuciones innovadoras a nuestra comprensión del cáncer, el envejecimiento, el Alzheimer, la diabetes y las enfermedades infecciosas mediante el estudio de la neurociencia, la genética, la biología celular y vegetal y disciplinas relacionadas.

Los logros de la facultad han sido reconocidos con numerosos honores, incluidos premios Nobel y membresías en la Academia Nacional de Ciencias. Fundado en 1960 por el pionero de la vacuna contra la polio Jonas Salk, MD, el Instituto es una organización independiente sin fines de lucro y un hito arquitectónico.