Аномалии в гена Tiam1 са причина за хроничната невропатична болка

Екип от Университета в Алабама, Бирмингам, и Медицинския колеж Бейкър, САЩ, установява, че хроничните невропатични болки възникват в резултат на нарушения в работата на гена Tiam1, който контролира растежа на нови синапси и дендрити в нервните клетки на гръбначния мозък.

За гена Tiam1и връзката му с невропатичната болка

Екипът на проф. Кимбърли Толиас и доц. Лингьонг Ли открива, че в основата на механизмите, които водят до развитието и поддържането на невропатичната болка, е генът Tiam1.

Проучвания, осъществени до момента, показват ясно, че свръхчувствителността към болка възниква в следствие на структурни и функционални промени в гръбначния мозък. Някои от тях са свързани с промени в синапсите, в структурно отношение пък се увеличават размерът и плътността на дендритните шипове.

Точно тези промени обясняват продължителността на невропатичната болка. И независимо, че физическите и функционални промени в гръбначния мозък са добре познати на учените, то механизмите, които контролират прилагането им, остават неизяснени.

Както подчертава проф. Кимбърли Толиас от Медицинския колеж Бейлър при множеството животински модели, които те използват в проучването си, Tiam1 стимулира създаването и поддържането на невропатичната болка, а когато генът бъде елиминиран, предотвратява развитието й като в същото време на унищожава способността на животните да усетят така наречената предупредителна болка.

„Проучването ни показа, че генът Tiam1 играе основна роля за структурните и функционални промени в синапсите, които водят до невропатия“, коментира проф. Толиас.

Моделите на мишки, които учените използват в настоящото изследване, са с хронична невропатична болка, която е причинена от увреждане на нерв, от химиотерапия и от диабет. И успяват да покажат как генът Tiam1 се активира в гръбначния стълб на гризачите и как веднага след като бъде изолиран, това предотвратява развитието на болката. Спирането на неговото действие не причинява видими аномалии при мишките.

Изследователите установяват още, че експресията на Tiam1 в невроните на дорзалния рог е от съществено значение за развитието на невропатичната болка, но и това, че за появата му експресията на гена трябва да бъде във възбуждащите, а не в инхибиторните неврони.

По време по проучването екипът констатира, че генът е нужен за времето, в което болката се развива, за да увеличи плътността на дендритните шипове върху неврони с голям обхват и на синаптичната рецепторна активност на роговите неврони.

Tiam1 активира още малкия ензим GTPase Rac1, който насърчава полимеризацията на актин. Развитието на болката зависи от активирането на Tiam1-Rac1. След като установяват това, учените използват инхибитор с малка молекула, за да блокират активирането на Rac1 в три различни отрязъка от време. Първият е веднага след нараняването на периферния нерв, вторият е четири дни по-късно, когато постепенно се развива свръхчувствителност към невропатичната болка, а последният – три седмици след нараняването на нерва, когато болката е ясно установена.

Възможно ли е да се намали невропатичната болка

Откриването на патофизиологичния механизъм, който предизвиква и поддържа постоянната невропатична болка, е обещаваща възможност за лечението й, убедени са проф. Кимбърли Толиас и доц. Лингьонг Ли. Водени от това те проверяват дали са в състояние да намалят болката като инжектират антисенс олигонуклеотиди (ASOs). Става дума за къси, синтетични и едноверижни олигодезоксинуклеотиди, задачата на които е да променят експресията на Tiam1 като преобразуват неговата иРНК.

След инжектирането на ASO в плъха, нивата на Tiam1 намаляват с 50%, значително се понижава и свръхчувствителността към невропатичната болка.

„Това означава, че Tiam1 е съществен играч в патогенезата на невропатичната болка. Разбирането на механизмите е от решаващо значение за разработването на нови терапевтични стратегии за ефективно лечение на хроничната болка“, споделя доц. Лингьонг Ли.

Наблюденията показват, че веригата от нуклеотиди или нейни аналози могат да повлияят положително на нервната система на хората и да потиснат патологичните им усещания за болката.

Резултатите от проучването са публикувани в статия в списание Neuron.

За хроничната невропатична болка

Хроничната невропатична болка е резултат от увреждане на нерв или от заболявания като ревматоиден артрит, диабет или да се появи след химиотерапия. Терапиите са насочени към потискане на симптомите потисне с лекарства за болка, например, опиоиди. Ефикасността им обаче е ниска и много често имат нежелани странични ефекти.

Както разяснява проф. Кимбърли Толиас невропатията е много от различна от обикновената болка, която действа като система за предупреждение. Хората с хронична невропатична болка изпитват свръхчувствителност и болката е постоянна и продължава дълго, което я прави вредна за тялото.

Националният институт по здравеопазването в САЩ предоставя статистически данни, според които един на всеки десет души в света страда от хронична невропатична болка.