Stressz s fjdalom Puskr Zita Semmelweis Egyetem Anatmiai

Stressz és fájdalom Puskár Zita Semmelweis Egyetem, Anatómiai, Szövet- és Fejlődéstani Intézet

Stressz: (biológiai) az élő szervezet válasza a környezeti kihívásokra (pszichés) egy olyan kellemetlen vagy fájdalmas élethelyzet, amellyel az egyén képtelen megbirkózni Fájdalom: egy olyan kellemetlen szenzoros és emócionális élmény, amely egy meglévő vagy potenciális szövetkárosodáshoz kapcsolódik.

A stresszre adott válasz: • A szimpatikus idegrendszer fokozott aktivitása • Fokozott adrenalin és noradrenalin kibocsátás (vasoconstrictio, fokozott szívműködés, gastrointestinalis hatások, fokozott glycolisis az izmokban) „harc vagy menekülés” • Hypothalamus-hypophysis-mellékvesekéreg tengely aktiválása: corticotropin-releasing hormon (CRH) szekréció a hypothalamusban→adrenocorticotropin hormon (ACTH) kibocsátás a hypophysisben→corticosteron kibocsátás a mellékvesekéregben (hangulat és viselkedésformák megváltozása, memóriaproblémák, csökkent szerotonin szintézis, csökkent immunrendszeri aktivitás. )

Nociceptio (Charles Scott Sherrington, 1857 -1952) A nociceptio fogalmának bevezetése: a szövetkárosító hatást jelző neurális aktivitás fiziológiai természetének és erre a fiziológiai hatásra adott pszichológiai fájdalomválasznak az elkülönítésére. • Nociceptio: azon neuronális mechanizmusok összessége, amely egy szövetkárosító hatás érzékelésétől a fájdalomérzés kialakulásáig tart. • Nociceptor: szövetkárosító hatásra aktiválódó érző receptor.

Nociceptorok bonyolultsága Polimodális nociceptor Aktiváló inger: mechanikai, hő, kémiai Mechano-cold nociceptor Aktiváló inger: mechanikai, hideg Mechanikai hatásra inszenzitív TRPV 1(hő), TRPM 8 (hideg), TRPA 1(kémiai), TTX rezisztens Na csatorna (Na. V 1. 8), K csatorna (TRAAK, TREK-1) Michael S. Gold & Gerald F Gebhart (2010) Nature Medicine, 16: 1248 -1257

Példa: Transient Receptor Potential Vanilliod 1 (TRPV 1)

Primer afferens (az érző receptorok ingerületét szállító) rosttípusok

A patkány gerincvelő Rexed-féle laminái 1914 -2002 NK 1 r /MOR 1/ Neu. N NK 1 r: neurokinin 1 receptor (P anyag receptora), MOR 1: µ opioid receptor, Neu. N: neuronal specific nuclear protein

A primer afferensek végződési területei a gerincvelő hátsó szarvában

A C primer afferensek neurokémiai sajátságai Elsődleges neurotranszmitter: glutamát „peptiderg C rost”: P anyag (SP) és calcitonin gen-related peptid (CGRP), galanin, endomorphin, somatostatin, CART peptid, Trk. A neurotropin receptor (NGF) „nem peptiderg C rost”: c-Ret neurotropin receptor (GDNF), izolectin B 4, purinerg receptor P 2 X 3

Fájdalomcsillapítás „morphinnal”

A gerincvelő hátsószarvi sejtjeinek csoportosítása Axonvégződés szerint: • Interneuronok (lokális vagy propriospinalis) • Projekciós neuronok Elsődleges transzmitter hatás szerint • Serkentők (glutamát) • Gátlók (GABA, glicin) Jelenlévő főbb peptidek, neuromodulátorok: SP, somatostatin, neurotensin, NO, bombesin, neuropeptid Y, Perifériás stimulusra mutatott válaszkészség szerint: • Nociceptív specifikus • Polimodális • Hideg ingerre válszoló • WDR: wide dynamic range neurons (mélyebb laminák)

Akut fájdalom • A rövid ideig tartó, a fájdalomérzést kiváltó károsodás megszüntével elmúló fájdalom az „akut fájdalom”

Szövetkárosító hatás (fájdalmas stimulus) Gyulladás jellemzői (Celsus): dolor - fájdalom, calor - hő, rubor - pirosság, tumor - duzzanat

A gerincvelő nociceptív köreinek modellje (specificitás vagy konvergencia? ) NS: nociceptív specifikus neuron, EIN: serkentő interneuron, IIN: gátló interneuron, WDR: wide dinamic range neuron

Wall-Melzack-Szentágothai féle kapuzó mechanizmus (1965) Patric Wall 1925 -2001 Ronald Melzack 1929 - Szentágothai János 19142004

A nociceptív információ útja

10. 1016/j. neuroscience. 2017. 09. 042 Thalamo - cortikalis rendszer Groh et al. Neuroscience (2017), doi: https: //doi. org/10. 1016/ j. neuroscience. 2017. 09. 042

A fájdalommal kapcsolt agyterületek S 1(piros)/S 2(narancs): primer/secunder somatosensoros kéreg, ACC(zöld): elülső cinguláris kéreg, insula (kék), thalamus (sárga), PF (lila) prefrontális kéreg, M 1/SMA: primer/supplementer motoros kéreg, PPC: hátulsó parietalis kéreg, PCC: hátulsó cingularis kéreg, BG (rózsaszín): bazális ganglionok, HT: hypothalamus, AMYG: amygdala, PB: parabrachialis mag, PAG: periaqueductalis szürkeállomány (Apkarin és mtsai 2005)

Cortikalis területek Primer/secunder somatosensoros kéreg (S 1/S 2): a nociceptív inger szenzoros diszkriminatív feldolgozása. Nociceptív ingerek elkülönítése, lokalizálása. Limbikus rendszer : • Elülső cinguláris kéreg (acc) és insularis kéreg hátsó része (IC): a „fájdalom” érzelmi oldalának feldolgozása • Insularis kéreg (IC) elülső része: a fájdalom cognitív feldolgozása (tudatosítás) Prefrontalis cortex: memóra, félelemmel kapcsolt emléknyomok elkülönítése, visszahívása, (mediális rész) stimulus intenzitás kódolása Parietális associácios area: memória, stimulus kiértékelés Motoros és premotoros areák: fájdalomhoz kapcsolt mozgási minták létrehozása

Subcorticalis területek • Amygdala : a fájdalom averzív sajátságainak feldolgozása • Hypothalamus: endokrin válszok kidolgozása • Basalis ganglionok • Cerebellum

A nociceptio leszálló kontrollja ACC: elülső cingularis kéreg, MPC: medialis prefrontalis kéreg, Amy: amygdala, DMH: hypothalamus dorsomedialis magja, PAG: periaqueductalis szürkeállomány, RVM: rostralis ventromedialis medulla, VLM: ventrolateralis medulla, DRt: nucleus reticularis dorsalis RVM, DRt és VLM szintén fogad direkt és indirekt inputot limbikus területről (ACC), amygdalatól, a hypothalamustól (DMH) és a prefrontális kéregtől (MPC).

A RVM ON és OFF sejtjei

A krónikus fájdalom • A hosszan elhúzódó, megváltozott fájdalom érzékeléssel kapcsolt fájdalom a „krónikus fájdalom”. (pl. neuropátiás, gyulladásos és daganatos eredetű fájdalom). Jellemzője a hyperalgesia: egy normális fájdalmas stimulusra mutatott fokozott válaszreakció és az allodynia: nem fájdalmas stimulus által kiváltott fájdalomérzés.

A gyulladásos fájdalom mint stressz modell

A nociceptor ingerlékenységének megváltozása (perifériás sensitizáció) Perifériás senzitizáció következménye: fokozott spontán tüzelés, megváltozott vezetési sebesség és neurotranszmitter sajátság.

Centrális szenzitizáció • A: Az a folyamat, amelyen keresztül a központi idegrendszer hyperexcitábilis (túlingerelt) állapota létrejön, ami a nociceptív információ fokozott feldolgozását eredményezi. • B: A nociceptív neuronok normál bemeneteikre adott fokozott válaszkészsége

„Wind up”és LTP

Hyperalgesia és allodynia létrejöttének modelljei

Immunsejtek és fájdalom From: Divergent roles of immune cells and their mediators in pain Rheumatology (Oxford). Published online August 11, 2017. doi: 10. 1093/rheumatology/kex 308 Rheumatology (Oxford) | © The Author 2017. Published by Oxford University Press on behalf of the British Society for Rheumatology. All rights reserved. For Permissions, please email: journals. permissions@oup. com

Stressz indukált analgesia (fájdalom csillapítás) és hyperalgesia Stressz indukált analgesia (SIA): intenzív stressz vagy félelem hatására csökkenő vagy megszűnő „fájdalom”. Stressz indukált hyperalgesia (SIH): stressz hatására fokozódó „fájdalom”.

SIA-ban érintett agyterületek Elektromos ingerléses és léziós kísérletek: • Cingulum • Medialis prefrontalis kéreg • Hypothalamus • Orbitalis cortex • Amygdala • PAG-RVM • Parabrachialis mag • Nucleus tractus solitarii

A SIA neurokémiája A nocicepciót serkentő/gátló transzmitterek, modulátorok • Szerotonin, noradrenalin, dopamin, dynorphin, acetilkolin, nitrogén-monoxid Serkenő: • Glutamát, hisztamin, cholecisztokinin, melanocortin, prostaglandin Gátló: • GABA, glicin, vasopressin, oxytocin, orexin, adenosin, endogén opiátok, cannabinoidok

Stressz indukált analgesia/hyperalgesia és a leszálló rendszerek ACC: elülső cingularis kéreg, MPC: medialis prefrontalis kéreg, Amy: amygdala, DMH: hypothalamus dorsomedialis magja, PAG: periaqveductalis szürkeállomány, RVM: rostralis ventromedialis medulla, VLM: ventrolateralis medulla, DRt: nucleus reticularis dorsalis

Irodalom Rheumatology (Oxford). Published online August 11, 2017. doi: 10. 1093/rheumatology/kex 308 Neuroscience (2017), doi: https: //doi. org/10. 1016/ j. neuroscience. 2017. 09. 042 Neurourol Urodyn. 2017 Aug 9. doi: 10. 1002/nau. 23374. PNAS, 108(3), 15596 -15601, 2011 Cell, 139 (16), 267 -283, 2009 Physiol Rev, 89, 707 -758, 2009 Pain, 142 (3), 236 -244, 2009 Progr in Neurob, 88, 184 -202 2009 Brain Res. Rev, 60, 214 -225, 2009 Eur. J. Pain, 9 463 -484, 2005 Curr. Op in Neurobiol, 13, 500 -505, 2003