Ощущать боль крайне неприятно, иногда трудно переносить, а боль может даже стать хронической. Восприятие боли сильно различается в зависимости от контекста, в котором она переживается.
50 лет назад нейробиолог Патрик Уолл и психолог Рональд Мелзак сформулировали так называемую «теорию управления воротами» боли. Два исследователя предположили, что тормозящие нервные клетки в спинном мозге определяют, передается ли болевой импульс, исходящий от периферии, например от стопы, к мозгу или нет. Команда, возглавляемая Хансом Ульрихом Цайльхофером из Института фармакологии и токсикологии при Цюрихском университете, теперь обнаружила, какие тормозные нейроны в спинном мозге отвечают за эту контрольную функцию: как показывает исследование, опубликованное в научном журнале Neuron, контрольные клетки расположены в спинном роге спинного мозга и используют аминокислоту глицин в качестве тормозящего мессенджера.Болевыми воротами можно управлять с помощью вирусов
С помощью генетически модифицированных вирусов исследовательской группе из UZH удалось специфически вмешаться в функцию этих нейронов у мышей. Они обнаружили, что отключение нейронов, высвобождающих глицин, приводит к повышенной чувствительности к боли и появлению признаков спонтанной боли. Более того, команда Цайльхофера разработала вирусы, которые позволяют фармакологически активировать эти специфические клетки, контролирующие боль.
Мыши, получавшие эти вирусы, были менее чувствительны к болевым раздражителям, чем их необработанные аналоги. Активация этих нервных клеток также облегчила хроническую боль. И удивительный дополнительный результат: «Очевидно, нейроны управляют не только болью, но и различными формами зуда», — объясняет Цайльхофер.Как легкое прикосновение снимает боль
Одним из ключевых аспектов теории управления воротами является то, что различные воздействия могут модулировать активность нейронов, контролирующих боль. Например, исходя из нашего повседневного опыта, мы знаем, что легкое растирание или удерживание травмированной конечности может облегчить боль в этой области. Согласно теории, безболезненный контакт с кожей должен активировать тормозящие клетки. Конечно, исследователи UZH смогли проверить эту гипотезу и подтвердить, что тормозящие нейроны, выделяющие глицин, иннервируются такими чувствительными к прикосновению кожными нервами.
Более того, фармакологи смогли продемонстрировать, что нейроны на поверхностных слоях спинного мозга, где происходит передача сигналов боли, в первую очередь ингибируются сигналами глицина. «Эти три открытия в первую очередь определяют нейроны и связи, которые лежат в основе теории управления воротами боли», — резюмирует Цайльхофер.Таргетная терапия у людей пока невозможнаМожно ли использовать эти результаты для лечения боли? «Целенаправленная стимуляция или ингибирование определенных типов нейронов у людей еще очень далеко и может быть возможна только через несколько десятилетий», — говорит Цайльхофер. Другой способ может достичь цели раньше, а именно через рецепторы, которые активируются тормозными нейронами: «Поскольку эти рецепторы расположены на нейронах, которые передают сигналы боли в мозг, их специфическая фармакологическая активация также должна блокировать боль», — говорит Ханс Ульрих Цайльхофер.
Его группа уже достигла многообещающих результатов и в этой области.