Почему боль после травмы становится хронической

Иногда повреждение давно перестаёт быть острым, а боль остаётся. Почему боль после травмы становится хронической, до сих пор понятно лишь частично. Новая работа на мышах указывает на неожиданную цепочку событий в спинном мозге: после повреждения меняется работа клеток, поддерживающих нервные волокна, нарушается миелин, а затем в нейронах начинает накапливаться β-амилоид — белковый фрагмент, гораздо более известный по исследованиям болезни Альцгеймера.

Авторы работы в Science Translational Medicine изучали не саму острую боль, а переход от неё к длительной болевой чувствительности. Именно этот переход особенно интересен для медицины: боль после повреждения имеет защитный смысл, но у части людей она сохраняется значительно дольше, чем нужно для защиты ткани.

Исследование пока не объясняет хроническую боль у человека. Все ключевые эксперименты проводились на мышах. Но исследователям удалось не просто обнаружить молекулу, сопровождающую хроническую боль, а несколько раз вмешаться в предполагаемую цепочку и предотвратить её развитие в животных моделях.

Что происходит после повреждения

В основной модели мышам вводили в заднюю лапу формалин, вызывающий повреждение ткани и длительную болевую чувствительность. На четвёртый день авторы исследовали отдельные ядра клеток спинного мозга и обнаружили особенно заметные изменения в олигодендроцитах.

Олигодендроциты — это клетки, которые создают и поддерживают миелин, своеобразную изоляцию вокруг нервных волокон. После повреждения их обмен веществ перестраивался. Клетки снижали активность генов, связанных с производством белков миелина, и усиливали процессы синтеза липидов.

Однако эти ресурсы, судя по результатам работы, направлялись не столько на поддержание миелиновой оболочки, сколько на происходящую в нервной системе перестройку.

Состав миелина изменялся, а целостность нервных волокон нарушалась. Дальше начиналась особенно неожиданная часть цепочки.

В нейронах накапливался белок-предшественник амилоида — APP. Одновременно увеличивалось количество фермента BACE1, который разрезает APP и участвует в образовании β-амилоида. В критический период перехода к длительной боли в спинном мозге повышался уровень нерастворимого β-амилоида Aβ42.

Именно Aβ42 хорошо известен как один из компонентов амилоидных отложений при болезни Альцгеймера. Но совпадение молекулы не делает хроническую боль разновидностью болезни Альцгеймера. Здесь исследователи обнаружили локальный амилоидный процесс в спинном мозге мышей после периферического повреждения.

Что произошло, когда цепочку остановили

Самый важный эксперимент состоял в том, чтобы проверить: β-амилоид просто появляется одновременно с хронической болью или действительно участвует в её формировании.

Авторы блокировали образование Aβ42, в том числе подавляя BACE1, а также вводили в спинномозговую жидкость антитело, связывающее β-амилоид. Эти вмешательства предотвращали развитие стойкой болевой чувствительности после повреждения. При этом первоначальная острая реакция на повреждение сохранялась.

Это различие принципиально. Исследователи не просто подавили восприятие любой боли. В их модели вмешательство нарушало именно процесс, благодаря которому временная болевая реакция становилась длительной.

Ещё выше в этой цепочке оказался фермент NAAA, регулирующий липидный обмен. Когда ген NAAA удаляли только в олигодендроцитах, после повреждения не происходило характерного повышения Aβ42 и не развивалась хроническая болевая чувствительность.

Результат воспроизвели не только в формалиновой модели повреждения ткани, но и в отдельной модели повреждения седалищного нерва. Это усиливает аргумент, что обнаруженная цепочка не является особенностью одного конкретного эксперимента.

Можно ли остановить хроническую боль заранее

Работа предлагает необычный взгляд на хроническую боль. Возможно, после некоторых повреждений существует ограниченный период, когда нервная система ещё находится в процессе перестройки и переход к длительной боли можно предотвратить, воздействуя не на болевой сигнал как таковой, а на механизм его закрепления.

Но до такой терапии пока далеко. Исследование выполнено на мышах, и неизвестно, происходит ли у людей после травмы такая же последовательность изменений миелина, APP, BACE1 и Aβ42. Также ещё предстоит выяснить, насколько безопасно вмешиваться в этот процесс и насколько широким является предполагаемое терапевтическое окно.

Из этой работы тем более не следует, что препараты против β-амилоида, созданные для болезни Альцгеймера, можно использовать для лечения хронической боли. Авторы отдельно подчёркивают необходимость сначала проверить сам механизм у человека.

Главная ценность результата в другом. Хроническая боль в этих экспериментах оказалась не просто затянувшейся версией острой боли. Между ними существовал биологический переход, который можно было нарушить. Если подобный механизм обнаружится у людей, в будущем вопрос может звучать не только как «чем лечить хроническую боль?», но и как «можно ли не дать ей стать хронической?».