دراسة لتحديد المسار الذي يتسبب في الأحساس الألم بعد الإصابة



تضع الطفلة يدها على موقد ساخن وتسحبها بسرعة. للأسف ، فوات الاوان – اصبع الطفل يعاني من حروق طفيفة. لتهدئة الألم ، تضع الإصبع المحترق في فمها.

إن سحب اليد لتجنب الإصابة وتخفيف ألم تلك الإصابة هما استجابتين تطورييتين متميزتين ، لكن جذورهما الجزيئية ومسارات تأشيرهما قد استعصت على العلماء حتى الآن.

والآن ، فإن الأبحاث التي يقودها المحققون في كلية هارفارد الطبية ، التي نشرت في العاشر من ديسمبر في مجلة Nature ، تحدد مسار الإشارات العصبية خلف الألم العميق والمستمر الذي يحدث في أعقاب الإصابة مباشرة. كما سلطت النتائج الضوء على المسارات المختلفة التي تدفع الانسحاب الانعكاسي لتجنب الاصابة والردود المتأخرة لتغلب الألم.

ومع ذلك ، فإن الدراسة الجديدة هي أول من يحدد كيفية ظهور هذه الاستجابات خارج الدماغ.

هذه النتائج المستندة إلى تجارب على الفئران ، تشكك في صحة الطرق التجريبية الحالية لتقييم فعالية مركبات تخفيف الألم . وتعتمد معظم الطرق الحالية على قياس الاستجابة الأولية الانعكاسية التي تعمل على تجنب إصابة الأنسجة ، بدلاً من قياس الألم الدائم الناتج عن تلف الأنسجة الفعلي ، حسبما قال الباحثون. ونتيجة لذلك ، كما يقولون ، يمكن أن تكون بعض المركبات الدوائية التي قد تكون ناجحة في تهدئة الألم المستمر – الإحساس الدائم بالألم الذي يتبع الإصابة مباشرة – غير فعالة لأنه تم تقييمها مقابل النتيجة الخاطئة.

قال “كيوفو ما” ، أستاذ علم الأعصاب في معهد بلافاتنيك في كلية الطب بجامعة هارفارد وباحث في معهد دانا فاربر للسرطان “لقد خلقت هذه الأزمة حاجة ملحة ومؤلمة لتطوير علاجات جديدة للألم ، وتشير النتائج التي تم التوصل إليها إلى أن اتباع نهج أكثر تخصيصًا لتقييم استجابة الألم سيكون التركيز على الاستجابة المستمرة للألم بدلاً من الانسحاب الوقائي الانعكاسي”. 

وأضاف “كل هذه السنوات ربما كان الباحثون يقيسون الاستجابة الخاطئة”. “في الواقع ، يمكن أن تفسر نتائجنا ، جزئيًا على الأقل ، الترجمة الضعيفة للعلاجات المرشحة من الدراسات قبل السريرية إلى علاجات الألم الفعالة.”

يشير العمل السابق الذي قام به كيوفو ما” وزملاؤه ، بالإضافة إلى آخرين ، إلى وجود مجموعتين من الخلايا العصبية الطرفية – الخلايا العصبية الموجودة خارج الدماغ والحبل الشوكي. مجموعة واحدة من الخلايا العصبية الطرفية ترسل وتستقبل إشارات حصرية من وإلى الطبقات السطحية من الجلد. وكخط الدفاع الأول ضد التهديدات الخارجية ، فإن هذه الخلايا العصبية الطرفية موجهة نحو منع الإصابة عن طريق تحفيز الانسحاب الانعكاسي – فكّر في سحب يدك بعد خطوة أو لتفادي الطرف الساخن من اللهب. هناك مجموعة أخرى من الخلايا العصبية منتشرة في جميع أنحاء الجسم ، ويعتقد أنها تحرك الألم الدائم الذي يحدث بعد الإصابة الأولية ، وتحرض على سلوكيات مواجهة الألم مثل الضغط على إصبع خبط أو حك جلد في الجلد لتهدئة المنطقة المتضررة.

ومع ذلك لا يمكن أن يفسر تماما كيف تنتقل إشارة الألم في جميع أنحاء الجسم وإلى الدماغ. لذا ، اقترح كيوفو ما” وزملاؤه وجود لاعب مهم آخر في هذا التتابع.

ركز الفريق على مجموعة من الخلايا العصبية المسماة Tac1 المنبثقة عن القرن الظهري ، وهو عبارة عن مجموعة من الأعصاب تقع في الطرف الأسفل من الحبل الشوكي والتي تنقل الإشارات بين الدماغ وبقية الجسم. وظلت الوظيفة الدقيقة لـ Tac1 غير مفهومة بشكل جيد ، لذا أراد كيوفو ما” وزملاؤه معرفة ما إذا كانت هذه العصبونات تشارك في الإحساس بالألم المستمر وكيف.

في سلسلة من التجارب ، قام الفريق بتقييم استجابة الألم في مجموعتين من الفئران – واحدة مع الخلايا العصبية Tac1 سليمة وآخر مع الخلايا العصبية Tac1 المعوقين كيميائيا.

الفئران مع الخلايا العصبية Tac1 المعطلة لها ردود فعل الانسحاب الطبيعي عند التعرض لمثيرات مؤلمة. لم تظهر أي اختلافات ملحوظة في انسحابها من وخز أو التعرض للحرارة والبرودة. ومع ذلك ، فعندما قام الباحثون بحقن الحيوانات بزيت الخردل الذي يسبب حرقًا ، لم يشتركوا في مخالب النمو التقليدية التي تقوم بها الحيوانات بعد الإصابة مباشرة. على النقيض من ذلك ، الفئران مع الخلايا العصبية Tac1 سليمة تقوم بالعق باستخدام مخلبها القوية والطويلة لتهدئة الألم.

وبالمثل ، لم تظهر الفئران ذات الخلايا العصبية Tac1 المعوقين أي استجابات للتأقلم مع الألم عندما تم قرع مخالبها الخلفية – وهو أمر يثير الألم المستمر لدى البشر. هذه الحيوانات لم تشارك في أي لعق بالمخلب نتيجة للقرصة. إن مثل هذا الفقد في الحساسية تجاه نوع معين من الألم يقلد فقدان الإحساس المرئي لدى الأشخاص المصابين بسكتات دماغية أو أورام في منطقة معينة من مركز معالجة الألم في الدماغ مما يجعلهم غير قادرين على استشعار الشعور بألم دائم.
تؤكد هذه الملاحظات أن الخلايا العصبية Tac1 حرجة بالنسبة لسلوكيات التغلب على الألم الناجم عن تهيج أو إصابة مستمرة ولكنها لا تلعب أي دور في ردود الفعل الانعكاسية والدفاعية ضد التهديدات الخارجية.

بعد ذلك ، أراد الباحثون معرفة ما إذا كانت الخلايا العصبية Tac1 تتشارك في علاقة مشتركة مع فئة أخرى من العصبونات ، تسمى Trpv1 ، موجودة في جميع أنحاء الجسم ومعروفة بالفعل لإثارة الإحساس بالألم الدائم الناجم عن الإصابة. أجابت الفئران التي كانت Tac1 وظيفية ولكن الخلايا العصبية Trpv1 كانت غير ضعيفة الاحساس بالألم الناجم عن القرصة ، والتي تبين الحد الأدنى من لعق مخلب. وتشير النتائج إلى أن الخلايا العصبية Trvp1 التي تستشعر الألم تتواصل مع الخلايا العصبية Tac1 في القرن الظهري للحبل الشوكي لنقل إشاراتها.
وقال ما: “نعتقد أن الخلايا العصبية Tac1 تعمل كمحطة ترحيل ترسل إشارات الألم من الأنسجة ، من خلال الألياف العصبية Trpv1 إلى الدماغ”.
تؤكّد نتائج الدراسة وجود خطين للدفاع استجابةً للإصابة ، يتم التحكم في كل منهما بمسارات إشارات عصبية منفصلة. إن منعكس الإنسحاب السريع هو خط الدفاع الأول في الطبيعة ، وهي محاولة هروب مصممة لتجنب الإصابة. وعلى النقيض من ذلك ، تساعد الاستجابة الثانوية للألم على الحد من المعاناة وتجنب تلف الأنسجة على نطاق واسع كنتيجة للإصابة.
وقال كيوفو ما” : “نعتقد أنها آلية تطورية محفوظة عبر أنواع متعددة لزيادة البقاء على قيد الحياة”.

ومن بين المحققين الآخرين تيانوين هوانغ ، وشينغ – هونغ لين ، ويان تشانغ ، ويينغ تشانغ من معهد دانا فاربر للسرطان. ناتالي م. مالويز وروبرت ه. لاموت من جامعة ييل. ومارتن جولدينج من معهد سالك للدراسات البيولوجية.