Аллодиния – это состояние, при котором боль вызывается раздражителем , который в норме не вызывает боли. [1] Например, сильный солнечный ожог может вызвать временную аллодинию, а прикосновение к загорелой коже или обливание ее холодной или теплой водой может быть очень болезненным. Это отличается от гипералгезии , преувеличенной реакции на обычно болевой раздражитель. Этот термин происходит от древнегреческого άλλος (állos) «другой» и οδύνη (odúnē) «боль».
Существуют различные виды или типы аллодинии:
Аллодиния является клиническим признаком многих болезненных состояний, таких как невропатии , [4] комплексный регионарный болевой синдром , постгерпетическая невралгия , фибромиалгия и мигрень . Аллодиния также может быть вызвана некоторыми популяциями стволовых клеток , используемых для лечения повреждений нервов , включая травмы спинного мозга . [5]
Типы клеток, участвующие в ноцицепции и механических ощущениях, являются клетками, ответственными за аллодинию. У здоровых людей ноцицепторы улавливают информацию о стрессе или повреждении клеток, а также температуре кожи и передают ее в спинной мозг . Тела клеток этих нейронов лежат в ганглиях дорсальных корешков — важных структурах, расположенных по обе стороны спинного мозга. Затем аксоны проходят через спинной рог , чтобы установить связь со вторичными нейронами. Вторичные нейроны переходят на другую (контралатеральную) сторону спинного мозга и достигают ядер таламуса . Оттуда информация через один или несколько нейронов переносится в соматосенсорную кору головного мозга . Механорецепторы следуют тому же общему пути. Однако они пересекаются не на уровне спинного мозга, а на уровне нижнего мозгового слоя. Кроме того, они группируются в тракты, пространственно отличные от ноцицептивных трактов. [ нужна цитата ]
Несмотря на такое анатомическое разделение, механорецепторы могут влиять на выходную мощность ноцицепторов, образуя связи с теми же интернейронами , активация которых может уменьшить или устранить ощущение боли. Другой способ модулировать передачу болевой информации — через нисходящие волокна мозга. Эти волокна действуют через разные интернейроны, блокируя передачу информации от ноцицепторов к вторичным нейронам. [6]
Оба эти механизма модуляции боли вовлечены в патологию аллодинии. Некоторые исследования показывают, что повреждение спинного мозга может привести к потере и реорганизации ноцицепторов, механорецепторов и интернейронов, что приводит к передаче болевой информации механорецепторами [7] [8]. В другом исследовании сообщается о появлении нисходящих волокон в спинном мозге. место травмы. [9] Все эти изменения в конечном итоге влияют на схемы внутри спинного мозга, и измененный баланс сигналов, вероятно, приводит к интенсивному ощущению боли, связанному с аллодинией.
Различные типы клеток также связаны с аллодинией. Например, есть сообщения о том, что микроглия таламуса может способствовать аллодинии, изменяя свойства вторичных ноцицепторов. [10] Тот же эффект достигается в спинном мозге за счет привлечения клеток иммунной системы , таких как моноциты / макрофаги и Т-лимфоциты . [11]
Имеются убедительные доказательства того, что возникновению аллодинии способствует так называемая сенсибилизация ЦНС . Сенсибилизация означает повышенную реакцию нейронов после повторяющейся стимуляции. Помимо повторяющейся активности, повышенные уровни некоторых соединений приводят к сенсибилизации. Работа многих исследователей привела к выяснению путей, которые могут привести к сенсибилизации нейронов как в таламусе, так и в задних рогах. Оба пути зависят от продукции хемокинов и других молекул , важных для воспалительной реакции. [ нужна цитата ]
Важной молекулой в таламусе, по-видимому, является цистеин-цистеиновый хемокиновый лиганд 21 (CCL21). Концентрация этого хемокина увеличивается в вентральном заднелатеральном ядре таламуса, где вторичные ноцицептивные нейроны устанавливают связи с другими нейронами. Источник CCL21 точно неизвестен, но существуют две возможности. Во-первых, он может вырабатываться в первичных ноцицептивных нейронах и транспортироваться в таламус. Скорее всего, по крайней мере часть его составляют нейроны, присущие вентральному заднелатеральному ядру. [10] В любом случае CCL21 связывается с рецептором хемокина CC 7 типа и рецептором хемокина CXCR3 на микроглии таламуса. [12] Физиологической реакцией на связывание, вероятно, является выработка простагландина E 2 (PGE 2 ) циклооксигеназой 2 (COX-2). [13] Активированная микроглия, вырабатывающая PGE 2 , может затем сенсибилизировать ноцицептивные нейроны, что проявляется в их пониженном болевом пороге. [14]
Механизм сенсибилизации ЦНС на уровне спинного мозга иной, чем в таламусе. Фактор некроза опухоли-альфа (TNF-альфа) и его рецептор являются молекулами, которые, по-видимому, ответственны за сенсибилизацию нейронов в дорсальных рогах спинного мозга. Макрофаги и лимфоциты проникают в спинной мозг, например, из-за травмы, и выделяют TNF-альфа и другие провоспалительные молекулы. [15] TNF-альфа затем связывается с рецепторами TNF, экспрессируемыми на ноцицепторах, активируя пути MAPK / NF-каппа B. Это приводит к выработке большего количества TNF-альфа, его высвобождению и связыванию с рецепторами на клетках, которые его высвободили ( аутокринная передача сигналов ). [11] Этот механизм также объясняет сохранение сенсибилизации и, следовательно, аллодинии. TNF-альфа может также увеличивать количество АМРА-рецепторов и уменьшать количество ГАМК-рецепторов на мембране ноцицепторов, оба из которых могут изменить ноцицепторы таким образом, чтобы облегчить их активацию. [16] Другим результатом повышенного уровня TNF-альфа является высвобождение PGE 2 , механизм и эффект которого аналогичен таковому в таламусе. [17]
Многочисленные соединения облегчают боль от аллодинии. Некоторые из них специфичны для определенных типов аллодинии, а другие являются общими. К ним относятся: [18]
Список соединений, которые можно использовать для лечения аллодинии, еще длиннее. Например, многие нестероидные противовоспалительные препараты , такие как напроксен , могут ингибировать ЦОГ-1 и/или ЦОГ-2, предотвращая тем самым сенсибилизацию центральной нервной системы. Другим эффектом напроксена является снижение реакции механо- и терморецепторов на раздражители. [19]
Другие соединения действуют на молекулы, важные для передачи потенциала действия от одного нейрона к другому. Примеры этого включают вмешательство в рецепторы нейротрансмиттеров или ферменты , которые удаляют нейротрансмиттеры, не связанные с рецепторами.
Эндоканнабиноиды — это молекулы, которые могут облегчить боль, модулируя ноцицептивные нейроны. Когда анандамид , эндоканнабиноид , высвобождается, болевые ощущения уменьшаются. Позже анандамид транспортируется обратно к нейронам, высвобождая его с помощью ферментов-переносчиков на плазматической мембране , что в конечном итоге приводит к подавлению восприятия боли. Однако этот обратный захват может блокироваться AM404 , что увеличивает продолжительность подавления боли. [20]