En un gran avance, un equipo liderado por investigadores del Instituto Salk y la Escuela de Medicina de Harvard han identificado un importante mecanismo neural en la médula espinal que parece ser capaz de enviar señales de dolor al cerebro erróneas.

Al trazar los circuitos espinales que procesan y transmiten las señales de dolor en ratones, el estudio, publicado en línea el 20 de noviembre 2014 en Cell, sienta las bases para la identificación de formas de tratar los trastornos de dolor que no tienen una causa física clara.

«Hasta ahora, el sistema de circuitos de la médula espinal que participan en el procesamiento del dolor sigue siendo un cuadro negro», dice Martyn Goulding, profesor Salk en el Laboratorio de Neurobiología Molecular y un co-autor del artículo. «La identificación de las neuronas que componen estos circuitos es el primer paso en la comprensión de cómo el dolor crónico se deriva de procesamiento neural disfuncional.»

En muchos casos, las personas que sufren de dolor crónico son sensibles a los estímulos que normalmente no causan dolor, como un ligero toque de la mano o un cambio sutil en la temperatura de la piel. Estas condiciones, que se refiere generalmente como formas de alodinia, incluyen daño fibromialgia y el nervio que es causada por enfermedades como la diabetes, el cáncer y los trastornos autoinmunes.

En otros casos, el misterioso dolor surge después de la amputación de un miembro, que a menudo conduce a la incomodidad que parece estar centrada en el apéndice que falta. Estas sensaciones con frecuencia desaparecen en los meses siguientes a la amputación, pero pueden persistir indefinidamente, causando dolor crónico a largo plazo para la víctima.

«Estos trastornos son extremadamente frustrante para los pacientes, ya que aún no existe un tratamiento eficaz para este tipo de trastornos de dolor crónico», dice Qiufu Ma, profesor de neurobiología en la Escuela de Medicina de Harvard y co-autor del artículo.

Los científicos han teorizado desde hace tiempo que las señales de dolor se envían desde las neuronas sensoriales en las extremidades y otras extremidades a las neuronas de transmisión en la médula espinal, que luego transmiten la información al cerebro. En cada uno de estos tres pasos extremidades, la médula espinal y el cerebro-la información del dolor pueden ser alterados o incluso bloqueadas antes de ser retransmitido en adelante a través del sistema nervioso al cerebro. La circuitería en la médula espinal es particularmente importante, ya que es capaz de puerta estímulos dolorosos, actuando así como un puesto de control entre el cuerpo y el cerebro para asegurarse de que sólo las señales de dolor más importantes se transmiten.

Los estudios anteriores habían determinado que dos tipos de neuronas sensoriales parecen estar implicados en estos circuitos: los receptores del dolor y los receptores del tacto.

En su nuevo estudio, los investigadores de Salk y Harvard se dispusieron a identificar con precisión las neuronas espinales que participan en estos circuitos. Ellos descifraron el papel que cada uno de los dos tipos de células neuronales desempeñan en el procesamiento de señales de dolor en el asta dorsal, el lugar donde las neuronas sensoriales se conectan con la médula espinal.

Los científicos descubrieron que una clase de mecanorreceptores en la piel que detectan los estímulos mecánicos dolorosas son parte de un circuito de retroalimentación en el que las neuronas excitadoras que producen la hormona somatostatina son inhibidas por las neuronas que sintetizan dinorfina (una molécula analgésico natural que produce efectos similares a los opiáceos) . Las neuronas inhibitorias que identificaron parecen controlar si táctil activa las neuronas excitadoras para enviar una señal de dolor al cerebro.

Este hallazgo comienza a explicar cómo un toque ligero puede causar malestar en alguien con alodinia: si algo está mal en el circuito de dolor, entonces las sensaciones del tacto que normalmente viaja a través de los receptores mecánicos en lugar podrían activar otras neuronas que activan una señal de dolor. Del mismo modo, las fibras mechanoreceptor que se proyectan hacia la médula espinal de un miembro perdido podrían impulsar las señales de dolor erróneas.

«Normalmente, sólo los receptores del dolor están involucrados en el envío de señales de dolor al cerebro, pero cuando se pierden las neuronas inhibitorias dinorfina espinales, sensación del tacto se perciben ahora como doloroso», dice Goulding, titular de Salk de Frederick W. y Joanna J. Mitchell Presidente. «Esto realmente abre la puerta a la comprensión de lo que está sucediendo en estos trastornos de dolor cuando la causa del dolor es aparentemente inocuo o no conocido. Podría ser que algo ha ido mal en cómo está funcionando este circuito vertebral, por lo que las sensaciones se involucran juntos y emergen como el dolor”.