Harvard Tıp Okulu’nda yürütülen biraraştırma; yaralanmayı takiben ortaya çıkan derin, sürekli ağrının arkasındaki sinir sinyal yolunu tanımlar. Bulgular ayrıca, yaralanmayı ve sonrasında oluşan ağrıyla başa çıkma tepkilerini önlemek için refleks geri çekilmeyi sağlayan farklı yollara ışık tutuyor.
Nörolojik hasarı olan hastaların geçmiş araştırmalarla birlikte yapılan klinik gözlemleri, cilt delinmesinden sonra gelen reflekssel çekilme ile örneğin iğne
Bununla birlikte, yeni çalışma, bu tepkilerin beynin dışında nasıl ortaya çıktığını belirleyen ilk çalışmadır.
Yeni Ağrı Tedavileri Geliştirmek
Farelerde yapılan deneylere dayanan bulgular; aday ağrı kesici bileşiklerin etkinliğini değerlendirmek için mevcut deneysel yaklaşımların geçerliliğini sorgulamaktadır. Araştırmacılar, güncel yöntemlerin çoğunun, gerçek doku hasarından kaynaklanan kalıcı ağrının ölçülmesinden ziyade, doku hasarını önleyen refleks yanıtın ölçülmesine dayandığını söyledi.
Sonuç olarak araştırmacılar sürekli ağrıyı azaltmada başarılı olabilecek bazı ilaç bileşiklerinin, yaralanmayı izleyen uzun süreli acı hissinin etkisiz kalabileceğinden ötürü yanlış sonucu değerlendirdiklerini söylediler.
Harvard Tıp Fakültesi Blavatnik Enstitüsü Nörobiyoloji Profesörü ve Dana-Farber Kanser Enstitüsü Araştırmacı Yazar Qiufu Ma: “Devam eden opioid krizi (terine dopamin etkisi), yeni ağrı tedavileri geliştirmek için acil bir ihtiyaç yarattı. Bulgularımız, ağrı yanıtını değerlendirmek için daha özel bir yaklaşımın, refleks koruyucu geri çekilme yerine sürekli ağrı yanıtına odaklanmak olacağını ortaya koyuyor.”
Ma: “Yıllarca araştırmacılar yanlış yanıtı ölçüyor olabilir. Aslında, sonuçlarımız, aday tedavilerin, preklinik çalışmalardan etkili ağrı tedavilerine zayıf çevirisini açıklayabilir.”
Tac1 Nöronları
Ma ve meslektaşları tarafından yapılan önceki çalışma, diğerleri gibi; iki periferik nöron grubunun varlığına işaret eder. Beyin ve omuriliğin dışında bulunan sinir hücrelerini gösterir. Bir periferik sinir hücre kümesi, sadece cildin yüzeysel katmanlarına sinyaller gönderir ve alır. Dış tehditlere karşı ilk savunma hattı olarak, bu periferik sinir hücreleri; bir çimdikleme sonrasında eli çekmek veya alevin sıcaklığı karşısında kaçınmak için reflekssel geri çekilme düşüncesini tetikleyerek yaralanmayı önlemeye yöneliktir.
Ancak bu nöronların varlığı, ağrı sinyalinin vücutta ve beyinde nasıl dolaştığını tam olarak açıklayamadı. Böylece, Ma ve meslektaşları bu sistemin içinde bir başka kritik oyuncunun varlığını önerdiler.
Ekip, sözde omuriliğin arka gri sütunu çıkan Tac1 adında bir dizi nöron, omuriliğin alt ucunda bulunan ve beyin ile vücudun geri kalanı arasında sinyalleri ileten bir sinir kümesi üzerinde durdu. Şimdiye kadar Tac1’in kesin işlevi tam olarak anlaşılamamıştır. Bu nedenle Ma ve meslektaşları bu nöronların sürekli ağrı hissi içinde olup olmadığını ve nasıl olduğunu bilmek istemişlerdir.
Bir dizi deneyde, ekip, iki fare grubundaki ağrı tepkisini, biri sağlam Tac1 nöronları ve diğeri kimyasal olarak devre dışı bırakılmış Tac1 nöronları ile değerlendirdi.
Engelli Tac1 Nöronları
Aktif olmayan Tac1 nöronlarına sahip fareler; ağrılı bir uyarana maruz kaldıklarında normal geri çekilme reflekslerine sahipti. Sıcağa ve soğuğa maruz bırakılmadıklarında ise; belirgin bir farklılık göstermediler. Bununla birlikte, araştırmacılar yanmayı sağlayan hardal yağını hayvanlara enjekte ettikleri zaman, hayvanları yaralanmadan hemen sonra yaptıkları tipik pençe yalama hareketini göstermediklerini gözlemlediler. Buna karşılık, bozulmamış Tac1 nöronlarına sahip fareler, ağrının önlenmesi için kuvvetli ve uzun süreli pençe yalama hareketini sergilediler.
Benzer şekilde, engelli Tac1 nöronlarına sahip fareler; sürekli ağrıyı indükleyen bir şey olduğunda herhangi tepkide bulunmadılar. Ayrıca; Bu hayvanlar çimdikleme sonucunda da herhangi bir pençe yalama hareketi göstermemişlerdir. Belli bir ağrı tipine karşı bu tür hassasiyet kaybı, beynin ağrı işleme merkezinin belli bir bölgesinde felçli veya tümörlü kişilerde görülen duyu kaybını taklit eder.
Bu gözlemler Tac1 nöronlarının sürekli tahriş veya yaralanmalardan kaynaklanan ağrıyla başa çıkma davranışları için kritik öneme sahip olduklarını, ancak dış tehditlere karşı refleks savunma reaksiyonlarında hiçbir rol oynamadıklarını doğrulamaktadır.
Trpv1 Nöron Sınıfı
Daha sonra, araştırmacılar Tac1 nöronlarının, vücutta bulunan ve yaralanma ile indüklenen kalıcı ağrı hissini tetiklediği bilinen Trpv1 adı verilen başka bir nöron sınıfı ile ortak bir bağlantıyı paylaşıp paylaşmadığını bilmek istedi. Fonksiyonel Tac1’e sahip, ancak işlevsel olmayan Trpv1 nöronlarına sahip fareler; çimdik kaynaklı ağrıya zayıf bir şekilde tepki vererek, minimum pençe yalama hareketini göstermişlerdir. Bulgu, ağrıya duyarlı Trvp1 nöronlarının, sinyallerini iletmek için omuriliğin arka gri sütunu Tac1 nöronlarına bağlandığını göstermektedir.
Ma: “Tac1 nöronlarının, dokudan ağrı sinyallerini, tüm beyne Trpv1 sinir lifleri yoluyla gönderen bir yedek istasyonu gibi davrandıklarına inanıyoruz.”
Çalışmanın sonuçları birlikte ele alındığında; her biri ayrı sinir sinyal yolları ile kontrol edilen, yaralanmaya yanıt olarak iki savunma hattının varlığını doğrular. Hızlı geri çekilme refleksi, doğanın ilk savunma hattıdır. Yaralanmayı önlemek için tasarlanmış bir kaçış girişimidir. Buna karşılık ikincil, ağrıyla başa çıkma yanıtı, acıyı azaltmaya yardımcı olur ve yaralanma sonucu yaygın doku hasarını önler.
Ma: “Bunun, hayatta kalmayı en üst düzeye çıkarmak için birçok tür arasında korunmuş bir evrimsel mekanizma olduğuna inanıyoruz.”