El cerebro utiliza serotonina para perpetuar las señales de dolor crónico en los nervios locales

"Con la identificación de estas moléculas, tenemos algunos objetivos adicionales que podemos tratar de bloquear para disminuir el dolor crónico", resalta Xinzhong Dong, profesor asociado de Neurología en la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins y científico del Instituto Médico Howard Hughes, en Chevy Chase, Maryland. "Hemos encontrado que el dolor persistente no siempre se origina en el cerebro, como algunos habían creído, una información importante para el diseño de fármacos menos adictivos para luchar contra él", agrega.

El dolor crónico que persiste durante semanas, meses o años después de una lesión o enfermedad subyacente aflige a un estimado de entre un 20 y un 25 por ciento de la población mundial y cerca de 116 millones de personas en Estados Unidos. Puede ser causado por una diversidad de motivos, desde lesiones nerviosas y osteoartritis hasta el cáncer y el estrés.

En su nuevo estudio, los científicos se centraron en un sistema de nervios sensibles al dolor en los rostros de los ratones, conocidos colectivamente como nervio trigémino, que es un gran paquete de decenas de miles de células nerviosas. Cada célula es un "cable" largo con un núcleo en su centro y los centros se agrupan en un centro más grande.

A un lado de este centro, tres paquetes más pequeños de cables, V1, V2 y V3, se ramifican. Cada paquete contiene cables individuales de detección del dolor que se dividen fuera para cubrir un determinado territorio de la cara. Las señales se envían a través de los cables a los núcelos de las células y luego viajan a la médula espinal a través de un conjunto separado de paquetes. Desde la médula espinal, las señales se transmiten al cerebro, que las interpreta como dolor.

Cuando los investigadores pellizcaron la rama V2 del nervio trigémino por un periodo prolongado de tiempo, se encontraron con que los territorios V2 y V3 son más sensibles al dolor adicional. Esta difusión de dolor a las zonas no lesionadas es típica de aquellos que experimentan dolor crónico, pero también puede experimentarse durante las lesiones agudas, como cuando un pulgar es golpeado con un martillo y toda la mano late de dolor.

Para entender por qué, los autores estudiaron los nervios sensibles al dolor en la piel de las orejas del ratón. Las ramas más pequeñas del V3 trigémino llegan hasta dentro de la piel de la oreja inferior, pero un conjunto totalmente diferente de los nervios es responsable de la piel de la oreja superior, una distinción que permite a los investigadores comparar las respuestas de los dos grupos no relacionados de los nervios que se encuentran en las proximidades uno del otro.

Para superar la dificultad de seguimiento de las respuestas nerviosas, el equipo de Dong insertó un gen en el ADN de los ratones de manera que las células nerviosas sensoriales primarias se iluminaran en verde cuando se activa. Los nervios de la cara sensibles al dolor son un subconjunto de estos.

Cuando los parches de piel fueron rociados con una dosis de capsaicina, el ingrediente activo de los pimientos picantes, los nervios sensibles al dolor se iluminaron en ambas regiones de la oreja. Pero los nervios V3 en la oreja inferior eran mucho más brillantes que los de la oreja superior, lo que llegó a los científicos a concluir que pellizcar la rama V2 conectada pero aparte del nervio trigémino había sensibilizado de alguna manera los nervios V3 para "reaccionar de forma exagerada" a la misma cantidad de estímulo. *HAY NERVIOS QUE PUEDEN MODIFICARSE A SI MISMOS

Mediante la aplicación de la capsaicina de nuevo en diferentes áreas, los investigadores vieron que se iluminaron más ramificaciones nerviosas de un nervio pellizcado V2 que las de uno ileso. Esto sugiere que los nervios que no responden normalmente al dolor pueden modificarse a si mismos durante la lesión prolongada, sumándose a las señales de dolor que son enviadas al cerebro.

Sabiendo por estudios anteriores que se necesita la proteína TRPV1 para activar las células nerviosas sensibles al dolor, los autores de este trabajo examinaron su actividad en el nervio trigémino y mostraron que era hiperactivo en las ramas del nervio V2 lesionadas y no lesionadas en ramas de V3, así como en las ramas que se extienden más allá del centro de la célula nerviosa trigeminal y en la médula espinal.

Posteriormente, expertos de la Universidad de Maryland en la molécula serotonina de señalización neurológica, conscientes de que la serotonina está implicada en el dolor crónico, investigaron su papel en la activación de TRPV1. El equipo, dirigido por Feng Wei, bloqueó la producción de serotonina, que se libera desde el tronco encefálico hacia la médula espinal, y halló que la hiperactividad de TRPV1 casi desapareció.

"El dolor crónico parece ser la causa de que el cerebro libere serotonina a la médula espinal. Ahí, actúa sobre el nervio trigémino en general, hiperactivando TRPV1 en todas sus ramas, incluso haciendo que algunas células nerviosas que no detectan dolor empiecen a responder al dolor. La hiperactivación de TRPV1 hace que los nervios se enciendan con más frecuencia, enviando señales de dolor adicionales al cerebro", concluye Dong.