Las células de apoyo del cerebro pueden explicar el misterioso ‘dolor que se propaga’
Para las personas con trastornos de dolor, la sensación de dolor puede exacerbarse severamente y extenderse a otras partes del cuerpo. Por ejemplo, los pacientes con dolor crónico después de la cirugía a menudo sienten que el dolor proviene del área alrededor de la lesión original, o incluso de partes del cuerpo alejadas del origen del dolor. Nueva evidencia sugiere que las células gliales (células no neuronales en el cerebro) pueden ser las culpables de este efecto.
Alguna vez se pensó que las células gliales eran solo células de soporte neuronal pasivas. Pero los científicos ahora saben que están involucrados en todo, desde el metabolismo hasta las enfermedades neurodegenerativas. Cada vez hay más pruebas de que desempeñan un papel clave en el dolor. En un estudio publicado hoy en la revista Science, investigadores de la Universidad Médica de Viena informan que las células gliales están involucradas en la potenciación a largo plazo (LTP), o el fortalecimiento de las sinapsis, en las vías del dolor en la médula espinal.
Los neurocientíficos Timothy Bliss y Terje Lømo describieron por primera vez la LTP en el hipocampo, una región del cerebro asociada con la memoria, en la década de 1970. Desde entonces, los científicos han estado examinando el papel de esta plasticidad sináptica (la capacidad de las sinapsis para cambiar de fuerza) en el aprendizaje y la memoria. Recientemente, los investigadores descubrieron que la LTP también puede exacerbar el dolor en los sitios de lesión o inflamación. «A veces nos referimos a esto como el ‘rastro de memoria del dolor’ porque los insultos dolorosos pueden conducir a una hipersensibilidad posterior a los estímulos dolorosos, y está claro que la plasticidad sináptica puede desempeñar un papel aquí», dijo el coautor del estudio y neurocientífico Jürgen Sandkühler. en la Universidad de Medicina de Viena. Pero agregó que los modelos actuales de cómo funciona la LTP no pueden explicar por qué la incomodidad a veces se vuelve frecuente o se experimenta en áreas que una persona nunca antes había sentido.
Hay dos formas de LTP. Una de ellas es que las sinapsis se fortalecen cuando dos neuronas transmiten señales, o «disparan», a tiempo. Otra forma, que durante mucho tiempo se pensó que dependía de la primera, surge cuando la actividad en un circuito fortalece las conexiones en las vías neuronales inactivas cercanas. En su último estudio, Sandkühler y sus colegas muestran que, con la ayuda de las células gliales, estas dos formas de mejora pueden ocurrir de forma independiente.
Para probar el papel de las células gliales en el circuito del dolor, los investigadores realizaron una serie de experimentos en cortes de médula espinal de ratas y en ratas vivas y descubrieron que pueden inducir dos tipos de LTP entre dos neuronas relacionadas con el dolor, incluso en ausencia unos de otros, activando dos tipos de células gliales: microglia y astrocitos. En un experimento fundamental, indujeron LTP en un ratón y transfirieron su líquido cefalorraquídeo a otro; encontraron que esto inducía LTP en el nuevo animal. Estos resultados demuestran que las moléculas liberadas por las células gliales son capaces de fortalecer las sinapsis entre las neuronas involucradas en el dolor por sí solas. Ru-Rong Ji, neurobiólogo de la Universidad de Duke que estudia el dolor y no participó en el estudio, aplaude el trabajo, pero agrega: «Si encuentra que los animales no solo muestran LTP, entonces la correlación de esa medición con los cambios de comportamiento están asociados con muy bien.” Pero también exhiben comportamientos de dolor mejorados o prolongados. «
El estudio del grupo de Sandkuller es la última incorporación a la creciente evidencia de que las células gliales y las moléculas que liberan están involucradas en el fortalecimiento a largo plazo de la médula espinal. Sin embargo, este es uno de los primeros estudios que demuestra que este efecto se puede transferir a largas distancias, aunque se necesita más investigación para confirmarlo. Por ejemplo, un experimento debería poder demostrar que la LTP puede extenderse a la médula espinal de un solo animal con la ayuda de las células gliales. Esto es algo que Sandkuller y sus colegas ahora están investigando. «Este artículo es muy provocativo porque compite con la idea de que LTP es en realidad una sola cosa sináptica [and suggests] Un proceso más global”, dice Yves De Koninck, neurocientífico de la Universidad Laval en Quebec que estudia la transmisión sináptica. Sin embargo, se preguntó si el efecto de propagación depende del nivel de activación neuronal, señalando que los investigadores usaron una fuerte estimulación eléctrica en este estudio. para activar las neuronas relacionadas con el dolor y activar las células gliales. Señaló que pequeñas cantidades de activación pueden conducir al fortalecimiento de sinapsis específicas y, a medida que aumenta la activación, el efecto comienza a extenderse.
La mayor implicación de estos hallazgos es que las moléculas liberadas por las células gliales en respuesta a estímulos dolorosos pueden alejarse del sitio de la lesión, lo que aumenta la sensibilidad al dolor en otras partes del cuerpo. Sandkuller también piensa que las células gliales pueden estar involucradas en un mecanismo similar en el cerebro, lo que puede explicar por qué la enfermedad física también tiene un impacto en la cognición. «Creo que la importancia de este trabajo es que abrirá nuevas ideas», dice Min Zhou, neurocientífico del dolor de la Universidad de Toronto que no participó en el trabajo. «Ahora nosotros [will start] para ver si había algún otro mecanismo que pudiera ser responsable de los cambios de humor relacionados con el dolor en el cerebro. «
