Астроциты усиливают боль

Исследователи из Японии заметили ранее неизученный механизм, связанный с регуляцией боли и определенным типом астроцитов. Этот механизм может стать потенциальной целью для усиления терапевтического действия лекарств от хронической боли. Ученые опубликовали результаты исследования в журнале Nature Neuroscience.

А – астроциты; В – олигодендриты; С – микроглия, D–  стволовые клетки, Е –предшественники олигодендритов. Credit: Dale Purves et al. Neurosciece Six Edidion/ Oxford University Press 2018 / P:234

Хроническая боль определяется ВОЗ как самостоятельное заболевание. По статистике, в мире от него страдает до 20 процентов населения. Ее появление может быть ассоциировано с разными причинами, однако, трудно спорить, что это сильно влияет на качество жизни людей.

Восприятие повреждающих раздражителей называется ноцицепцией (лат. nocere, «причинять боль»). Соответственно, окончания нервных клеток, вызывающие ощущение боли, называют ноцицепторами. Они собирают общую сенсорную информацию, такую как давление, температура и так далее.

Сегодня речь пойдет об одном из подтипов глиальных клеток – астроцитах. Известно, что это самые многочисленные представители глиальных клеток. Исторически сложилось, что поначалу внимание исследователей занимали сами нейроны, и глиальным клеткам уделялось незаслуженно мало внимания. Название глия (glia– клей) выражало общее отношение ученых того времени к ткани, которая словно оболокивала, «склеивала» нейроны. Однако спустя некоторое время после более детального рассмотрения ученые убедились, что глиальные клетки обеспечивают выполнение ключевых функций: создание, поддержание условий для передачи информации от нейрона к нейрону и не только (вот тутможно узнать о роли глии более подробно).

Предполагается, что что астроциты неоднородны в развивающемся спинном и головном мозге. В нынешнем исследовании исследователи выделили определенную популяцию астроцитов (Hes5), расположенных в I, II, IV, V, а так ж в меньшей степени в слое III серого вещества спинного мозга по делению Рекседа. Деление на столбы по Рекседу используются для обозначения структур, входящих в серое вещество спинного мозга, схоже на деление по Бродману (по типу нервных клеток), но в отличие от него имеет скорее ячеистое деление, чем территориальное, что гарантирует бОльшую точность.

А – спинной мозг, квадратом выделены основные слои или зоны, что учавствуют в ноцицепции, В — строение серого вещества со слоями. Credit: Dale Purves et al. Neurosciece Six Edidion / Oxford University Press 2018 / P:232

V слой характеризуется многочисленными нейронами, которые учувствуют в обработке сигналов различного рода ноцицепторов и их дальнейшей передаче в головной мозг, поэтому нахождение этой популяции в этом месте весьма логично, ведь, как показали эксперименты, именно она играет роль в регуляции боли.

В своих опытах ученые использовали мышей. Им удалось показать, что при стимуляции норадренергических нейронов (которые принимают участие в регуляции боли, переносят сигналы от голубого пятна до заднего рога спинного мозга) активируется и популяция астроцитов Hes5. Это приводит к гиперчувствительности и боли, при этом не затрагивая стимулы, связанные с температурой.

Представления о механизмах боли требуют переосмысления имеющихся фактов и продолжения исследований, так как конкретно это исследование показывает то, что при активации восходящих нейронов так же активируется определенная популяция астроцитов, вызывая гиперчувствительность, то есть повышенную восприимчивость нейронов к болевым стимулам.

Текст: Екатерина Полищук

Spinal astrocytes in superficial laminae gate brainstem descending control of mechanosensory hypersensitivity by Kohro Y, Tsuda M. et al. in Nat Neurosci. 2020 Nov;23(11):1376-1387.

doi: 10.1038/s41593-020-00713-4