Ученые впервые показали, как химические триггеры в нервной системе могут усиливать боль, испытываемую млекопитающими в ответ на определенные раздражители.
Система боли , вероятно, развивалась, чтобы предупредить их об опасностях для жизни. Когда они приближаются к очень горячим или холодным объектам или кусают их, они испытывают сильную боль, позволяя им избежать вреда.
Но при определенных заболеваниях этот защитный механизм не работает, а не вызывает короткий, острый шок – он вызывает длительную хроническую боль , наблюдаемую при некоторых состояниях, поражающих людей, таких как невропатии, боли при артрите или мигрени.
Исследователи из Университета Лидса, в сотрудничестве с коллегами из США и Китая, обнаружили, что при определенных условиях молекулярные датчики, которые заставляют нервы реагировать на физические раздражители, могут быть турбо заряжены – для усиления электрических сигналов, достигающих мозг. Мозг интерпретирует эти сигналы как боль.
В исследованиях на животных, использующих нервные клетки крысы, они обнаружили, что нормальная система обмена химическими сообщениями, используемая нервами для обнаружения тепла и вовлечения ионов кальция в качестве «мессенджеров», была дополнена так называемым кальциевым каналом, активированным кальцием. Именно эта комбинация усиливает электрический сигнал к мозгу.
Результаты их исследований опубликованы сегодня в журнале Science Signaling .
Исследовательская группа использовала технику, называемую микроскопией сверхвысокого разрешения, которая позволила им в исключительных деталях увидеть взаимодействие молекул, участвующих в передаче сигналов нерва.
Никита Гампер, профессор нейробиологии на факультете биологических наук в Лидсе, руководил исследованиями. Он сказал: «Наши результаты показывают, как экологические угрозы обнаруживаются, а затем обрабатываются нервной системой.
«И, конечно, это понимание также важно для нас, чтобы иметь возможность бороться с противоположной стороной болевого ощущения – когда люди начинают испытывать боль, которая больше не является защитной или полезной, такой как боль от воспаления, рака и многих других состояний ,
«Это условия, которые наносят ущерб качеству жизни многих людей».
Этот механизм усиления боли происходит в периферической нервной системе, которая питает центральную нервную систему, но не связана с ней, состоит из позвоночника и мозга. Для профессора Гэмпера это разделение открывает возможность того, что лекарственные препараты для уменьшения хронической боли могут быть направлены на периферическую нервную систему, а не на мозг.
Он сказал: «Обезболивающие средства, которые мы в настоящее время используем, воздействуют на центральную нервную систему и мозг. Разрабатывать обезболивающие средства, которые воздействуют на работу мозга, очень сложно, потому что мозг – это сложный орган, и хотя вы можете решить одну проблему, вы часто получаете нежелательные побочные эффекты. ,
«Опиоиды являются стандартными анальгетиками, но они вызывают сильное привыкание. Терапия, основанная на периферической нервной системе, потенциально окажет меньшее воздействие на мозг ».
Хотя исследование проводилось на нервных клетках крыс, и его применимость для нервной системы человека еще не подтверждена, есть основания полагать, что, хотя существует большая разница между мозгом человека и крысы, периферическая нервная система несет гораздо ближе сходство.