Прошлые исследования боли обычно фокусировались на спинном мозге или периферических областях нервной системы, расположенных за пределами спинного и головного мозга. Однако исследовательская группа во главе с Фолькером Э. Нойгебауэр, М.D., Ph.D., Медицинский факультет Центра медицинских наук Техасского технологического университета (TTUHSC) недавно исследовал, как некоторые механизмы в мозге способствуют возникновению боли. Его исследование «mGluR группы II миндалины опосредует ингибирующие эффекты системной активации mGluR группы II на поведение и спинномозговые нейроны в модели боли при артрите у крыс», было недавно опубликовано в журнале Neuropharmacology.
Мариакристина Маццителли, научный сотрудник TTUHSC и Ph.D. кандидат, является ведущим автором исследования.
«Наша группа была заинтересована в понимании механизмов боли, и наша уникальная область знаний действительно заключается в понимании того, что изменения в мозге способствуют стойкости, интенсивности и другим побочным эффектам боли», – сказал Нойгебауэр. "Это не просто ощущение, которое позволяет узнать, где болит и насколько сильна боль. Он также вызывает беспокойство, снижает качество жизни и вызывает депрессию.
Мы изучаем мозг, потому что все эти вещи находятся там."
Чтобы лучше понять, какие изменения, связанные с болью, могут происходить в головном мозге и как нормализовать эти изменения, в исследовании Нойгебауэра была применена модель боли при артрите и сосредоточена на миндалевидном теле, представляющем собой кластеры миндалевидной формы, расположенные глубоко внутри каждой височной доли мозга. Миндалевидное тело является частью так называемого лимбического мозга, сложной структуры нервных клеток и сетей, которые контролируют основные функции выживания, мотивации и эмоции, такие как страх, и играют центральную роль в таких расстройствах, как тревога, зависимость и боль.
В исследовании специально изучалась активация так называемых метаботропных рецепторов глутамата II группы или II mGluR в миндалине. Есть три группы mGluR, которые выполняют противоположные функции, и активация этих рецепторов может запускать возбуждающий ответ между клетками, который увеличивает активность, связанную с болью, или они могут запускать ингибирующую реакцию между клетками, которая снижает активность, связанную с болью.
«Идея состоит в том, что если мы сможем активировать тормозящий рецептор, мы сможем снизить активность мозга, что также уменьшит боль», – сказал Нойгебауэр.
Чтобы попытаться активировать ингибирующий ответ, Нойгебауэр использовал ранее разработанное соединение под названием LY379268. Хотя LY379268 не доступен в продаже, он был исследован промышленностью и демонстрирует способность снижать тревожность, вызывая при этом очень мало относительно незначительных побочных эффектов.
«Мы хотели увидеть, обладает ли соединение обезболивающим, и определить место действия», – сказал Нойгебауэр. «В исследованиях боли спинной мозг традиционно был мишенью для вмешательств, потому что он более доступен для применения лекарств, чем мозг, и это первая линия обработки информации от тела, прежде чем она попадет в мозг."
В прошлом, по словам Нойгебауэра, считалось, что LY379268 и другие аналогичные соединения действуют на спинной мозг, хотя доказательства не совсем ясны и остаются несколько спорными. Для этого исследования команда Нойгебауэра вводила препарат системно, чтобы он мог циркулировать и действовать в любом месте тела или нервной системы, а затем наблюдала, какие эффекты, если какие-либо, он произвел. Затем они заблокировали рецепторы II mGluR в миндалине, чтобы посмотреть, устранит ли это анальгетический или обезболивающий эффект.
"И это действительно так", – сказал Нойгебауэр. "Итак, представьте, что вы вводите этот препарат системно, вы блокируете рецепторы только в миндалевидном теле, и обезболивающее или обезболивающее действие препарата исчезает.
Это означает, что действие соединения на самом деле происходит не за счет действия в спинном мозге, а за счет действия в интересующей области мозга, а именно миндалевидном теле. Я думаю, что это действительно интересный ключ, и было удивительно, что в основном весь обезболивающий эффект препарата можно объяснить действием на мозг, а не на спинной мозг. Это соединение действительно влияет на спинной мозг, но не через действие на спинной мозг. Это означает, что эта область головного мозга каким-то образом взаимодействует со спинным мозгом и регулирует деятельность спинного мозга.
Наша команда показала это, измерив активность нервных клеток в спинном мозге, которые ингибировались LY379268, независимо от того, вводился ли он системно или вводился непосредственно в миндалину."
Хотя он и его команда не разрабатывали соединение LY379268, Нойгебауэр сказал, что их исследование дало обоснование для его дальнейшего изучения, что Маццителли сделает в рамках своей диссертации.
«Когда его вводят системно, он работает, и теперь мы знаем, что он работает в мозгу», – сказал он. "Он оказывает обезболивающее, а также снимает беспокойство, поэтому может оказаться очень хорошим обезболивающим."
Нойгебауэр, также директор Гарнизонного института старения TTUHSC, сказал, что, поскольку текущие исследования механической боли обычно изучают молодых, а не взрослых взрослых животных, его команда хочет выяснить, зависит ли управление болью при таких состояниях, как артрит, от возраста.
Некоторые соединения, такие как LY379268, могут работать или не работать у пожилых людей, но об этом нельзя будет узнать, пока не будут проведены фундаментальные исследования по этим предметам.
«Изменения в нервной системе могут происходить быстро, может быть, даже за часы, поэтому, когда мы смотрим на годы и десятилетия, мы можем увидеть много значительных изменений», – сказал он. "Может быть, некоторые цели теряются, потому что эта часть нервной системы больше не задействована.
Это увлекательно, но также удивительно, как мало мы знаем о нормальных нарушениях старения, таких как боль и артрит. В контексте старения действительно существует большой пробел в знаниях, поэтому я думаю, что мы собираемся двигаться в этом направлении."