Хроническая боль и болезнь Альцгеймера связаны через патологический белок бета-амилоид
После операции или травмы зачастую боль не уходит, превращаясь в хроническую. Сегодня наука рассматривает переход острой боли в хроническую не как затянувшуюся реакцию на повреждение, а как самостоятельный биологический процесс. Понимание этого явления откроет путь к созданию новых терапевтических методов борьбы с ним
Сегодня в мире от хронической боли после заживления травм и операционных ран страдает множество людей, и медицина часто не может им помочь. И хотя механизмы развития такой боли – не новый предмет исследований, о ее переходе в хроническое состояние известно мало. Для этого нужно исследовать динамику клеточных процессов в первые дни после травмы, когда острая реакция организма на повреждение переходит в самостоятельную хроническую болезнь.
Ученые из Калифорнийского университета в Ирвайне (США) изучили эту раннюю динамику в экспериментах на лабораторных мышах. Исследователи использовали стандартную модель индукции хронической боли путем введения 1%-го формалина в заднюю лапу. Ранее они показали, что пик изменений на клеточном уровне приходится примерно на 4-й день: в это время перестраивается обмен веществ в сегментах спинного мозга, отвечающих за сбор чувствительной информации от этой зоны. В целом значимые процессы в месте повреждения происходят со 2-го по 4-й день (период «критического окна») после травмы, после чего боль может стать хронической.
Сейчас ученые изолировали в этот критический период поясничные сегменты спинного мозга мышей со стороны травмированной конечности. В клетках спинного мозга разных типов исследовали изменения уровня РНК, отражающие активность генов.

Как известно, самыми многочисленными (около 30–35%) клетками спинного мозга являются олигодендроциты, которые формируют миелин – «изоляцию» аксонов (длинных отростков нейронов, по которым передается нервный импульс). После травмы в спинном мозге большинство клеток усиливают выработку энергии, но в норме «высокоэнергоемкие» олигодендроциты, напротив, резко снижают активность генов окислительного метаболизма. Также в них повышается активность фермента NAAA, который блокирует работу рецептора PPAR-α – регулятора энергетического баланса и воспаления. В результате олигодендроциты переключаются с производства миелина на производство липидов.
Ученые выяснили, что в ответ на разрушение миелиновой оболочки и сопутствующее нарушение целостности самих аксонов в нейронах начинает синтезироваться белок APP – предшественник токсичного белка бета-амилоида. А в результате одновременной активации фермента BACE1, превращающего APP в бета-амилоид, в спинном мозге происходит накопление амилоидных фибрилл. Позже они «склеиваются» в бляшки, очень похожие на те, что характерны для болезни Альцгеймера. У мышей ученые фиксировали повышенный уровень бета-амилоида в спинном мозге именно в тот период, когда боль, согласно разным специальным тестам, переходила в хроническое состояние.

Отложение бета-амилоида становится переломным моментом, который закрепляет хроническую боль. Исследователи доказали это, прервав последовательные этапы биохимической цепочки образования бета-амилоида с помощью иммунофармакологических, химических и генетических методов. В экспериментах они использовали генетически модифицированных мышей, а также блокирующие препараты и антитела.
Выяснилось, что блокирование фермента BACE1 или введение в спинномозговой канал антител, нейтрализующих бета-амилоид, полностью защищало мышей от развития хронической боли. Кроме того, в разных экспериментальных моделях (после введения формалина и перевязки седалищного нерва) было показано, что отключение фермента NAAA в олигодендроцитах предотвращало как отложение токсичного белка, так и появление болевого синдрома.
В целом прерывание цепочки накопления бета-амилоида на любом из этапов (но строго внутри «критического окна») полностью блокировало как выработку токсичного белка, так и переход боли в хроническую форму. Введение блокирующих антител в спинномозговой канал мышей подтвердило, что вмешательство эффективно только в этот короткий промежуток времени. При этом подобные воздействия не влияли на отек лапы или обычную чувствительность к травме. Поскольку амилоидные бляшки появлялись в нервной ткани позже, ученые пришли к выводу, что хроническую боль запускает именно раннее появление самого белка.
Результаты этой работы заставляют задуматься о возможности принципиально новых подходов к терапии хронической боли. Они показывают, что путь от NAAA к бета-амилоиду является потенциальной мишенью для изменения траектории развития хронического болевого синдрома после периферической травмы. Если этот механизм подтвердится у людей, будущие методы лечения могут быть направлены на предотвращение хронизации боли, а не просто на ее купирование.
Полученные данные также свидетельствуют о наличии связи между длительным болевым синдромом и процессами, характерными для болезни Альцгеймера. У людей хроническая боль является независимым фактором риска возникновения когнитивных нарушений и болезни Альцгеймера, а постоянная боль связана с повышенным уровнем бета-амилоида в крови. Такое совпадение подтверждает потенциальную клиническую значимость выявленного механизма и поднимает вопрос, имеют ли хроническая боль и нейродегенеративные заболевания больше общих биологических черт, чем считалось ранее.
Фото: https://www.magnific.com
Публикации по теме:
Новый кандидат на лекарство от болезни Альцгеймера
МИЕЛИНовая защита нейрона: все начинается до рождения








