Нейробиологи погружаются в биологию боли24.01.2025 Наверняка каждому знакомо ощущение, когда случайно прикасаешься к горячему предмету или слишком долго держишь что-то холодное. Обычно боль служит для защиты от потенциального вреда, но когда ощущение боли сохраняется даже при отсутствии вредных раздражителей, это может быть физически и психологически вредно для человека.
Например, с 1990 года боль в нижней части спины и шее входит в десятку основных причин инвалидности во всём мире, но исследователи до сих пор не до конца понимают механизмы, лежащие в основе боли.2 В результатах, представленных на конференции Общества нейробиологов в октябре 2024 года, учёные пролили свет на нейрофизиологические механизмы боли и потенциальные методы лечения.
«Эти исследования расширяют понимание как механизмов боли, так и сложных способов, с помощью которых люди ищут обезболивающие средства. Это поможет в разработке новых, эффективных и безопасных терапевтических подходов», — Грегори Дассор, нейробиолог из Техасского университета в Далласе, который не принимал участия в исследованиях, сказал на пресс-конференции.
Безопасные препараты особенно важны, поскольку люди часто полагаются на такие соединения, как опиоиды, которые могут вызывать расстройства, связанные с употреблением наркотиков, для облегчения боли. «[Хроническая боль] — это одно из тех состояний, которые могут подтолкнуть человека к использованию способов борьбы с болью, которые могут быть вредными», — сказала Насим Малеки, исследователь в области психиатрии в Гарвардской медицинской школе. Одним из таких механизмов борьбы с болью является употребление нескольких веществ, таких как опиаты, кокаин, марихуана или метамфетамин, что в конечном итоге может привести к зависимости от этих препаратов. Лечение людей, страдающих от хронической боли и расстройств, связанных с употреблением нескольких видов психоактивных веществ, требует специализированного медицинского подхода.
Чтобы определить, повышает ли хроническая боль вероятность употребления нескольких веществ одновременно, Малеки и её команда проанализировали данные национального опроса, проведённого в США. Они обнаружили, что люди, страдающие от хронической боли, более чем в два раза чаще употребляют несколько веществ одновременно, чем люди, не испытывающие боли, причём у мужчин эта вероятность в три раза выше. Данные показали, что депрессия повышает вероятность такого поведения.
«Нам нужны лекарства, которые не вызывают больше проблем, чем те, которые они пытаются устранить», — сказал Дассор. В то же время, чтобы получить одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, эти лекарства должны превосходить плацебо, которые не обладают активными свойствами, но всё равно могут уменьшать боль. Несмотря на силу эффекта плацебо, точные биологические механизмы, лежащие в основе этого явления, до конца не изучены. «Таким образом, все новые лекарства противостоят механизму, который мы не до конца понимаем», — сказал Дассор.
В недавнем исследовании Грегори Шеррер, нейробиолог из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл, и его команда обнаружили нейронные связи у мышей, которые участвуют в эффекте плацебо.3 Они провели поведенческие эксперименты, чтобы вызвать у мышей ожидание облегчения боли, подобное эффекту плацебо, и проследили за тем, какие области мозга активируются у этих животных. Они наблюдали нейронную активность в части ствола головного мозга, которая соединяет кору головного мозга и мозжечок, — в области, которая ранее не ассоциировалась с болью.
По словам Шеррера, эти эксперименты не только выявили нейроны, которые отвечают за эффект плацебо, но и определили новые мозговые контуры, которые могут модулировать восприятие боли. «Таким образом, теперь мы можем воздействовать на эти контуры с помощью новых препаратов или методов нейростимуляции, чтобы разработать методы лечения боли».
Помимо проблем, связанных с преодолением эффекта плацебо, лекарства не всегда помогают при боли, вызванной другими причинами, например, ушибом пальца ноги, уколом булавкой, выдергиванием волос или щипанием. Хотя люди легко различают эти раздражители, исследователи не до конца понимают, как нервная система определяет разницу.
Теперь Эмма Киндстрём, нейробиолог из Университета Линчёпинга, и её коллеги продемонстрировали, что PIEZO2 — рецептор, преобразующий механические раздражители в нейронные сигналы, — опосредует боль от выдергивания волос у мышей и людей. Сигнал от выдергивания волос проходит по сверхбыстрым сенсорным нейронам со скоростью около 160 километров в час. В отличие от него, другие болевые сигналы, например, от укола булавкой, проходят со скоростью 6,5 километров в час.
«[Эти результаты] создают прочную основу для дальнейших исследований с целью выявления дополнительных типов клеток, воспринимающих боль, что может привести к появлению новых способов лечения боли», — сказал Киндстрём.
Превзойти плацебо и определить типы боли, которые может лечить препарат, — не единственные проблемы, с которыми сталкиваются исследователи, разрабатывающие обезболивающие препараты. «Разработке новых обезболивающих препаратов мешает низкий процент успешных клинических испытаний — всего два процента», — сказал Тони Остервен, учёный из bit.bio. Отчасти это связано с тем, что исследователи боли используют модели на животных, которые не полностью отражают физиологию человека, объяснил он.
Чтобы решить эту проблему, Остервин и его команда разработали технологию преобразования плюрипотентных стволовых клеток человека в сенсорные нейроны. Их метод превосходит традиционные подходы, при которых для дифференцировки части стволовых клеток в нейроны требуются недели, поскольку все стволовые клетки превращаются в сенсорные нейроны в течение нескольких дней. С помощью экспериментов по визуализации кальция команда показала, что эти клетки реагируют на болевые раздражители, такие как сильное тепло или холод, что делает их потенциальной моделью для изучения боли у людей и тестирования лекарств.
Несмотря на эти достижения, боль по-прежнему остаётся неразрешимой проблемой. Одна из причин заключается в том, что существуют дублирующие механизмы, которые обеспечивают передачу болевых сигналов, — говорит Дассор. «[Боль] необходима для выживания. Это один из важнейших процессов, с которым приходится иметь дело организму».
Источник: TheScientist
Комментарии:Пока комментариев нет. Станьте первым! |