EL TRATAMIENTO REPETITIVO CON VENENO DE ABEJA DILUIDO ATENÚA LA INDUCCIÓN DE LOS COMPORTAMIENTOS DE DOLOR NEUROPÁTICO POR DEBAJO DEL NIVEL EN UN MODELO DE LESIÓN DE LA MÉDULA ESPINAL DE LA RATA

Suk-Yun Kang ,  Dae-Hyun Roh ,Jung-Wan Choi ,  Yeonhee Ryu ,   y Jang-Hern Lee 

Una de las terapias del dolor es el uso de estimulación química en un punto de acupuntura para producir un efecto analgésico y reducir la gravedad del dolor. En este sentido, la inyección de veneno de abeja diluido (DBV) en un punto de acupuntura, denominado apipuntura, se ha utilizado clínicamente en la medicina tradicional coreana para producir un efecto analgésico significativo en pacientes humanos. Muchos estudios experimentales han demostrado que la inyección de DBV en el punto de acupuntura Joksamli (ST36) produce un efecto antinociceptivo robusto en diversos modelos animales de dolor, como la prueba de retorcimiento, la prueba de formalina, la prueba de dolor inflamatorio inducido por carragenina y los modelos de artritis Además, hemos demostrado que este efecto anti-nociceptivo inducido por DBV se asocia con la activación de las vías noradrenérgicas coeruleospinales descendentes, que posteriormente activan los adrenoceptores espinales alfa-2. La estimulación con DBV de ST36 también inhibe la activación de astrocitos espinales en una prueba de formalina de ratón. En particular, mostramos que una inyección única de DBV (0,25 mg / kg) en ST36 aliviaba temporalmente la hiperalgesia térmica y que la estimulación repetitiva con DBV alivió significativamente la alodinia mecánica y fría inducida por dolor neuropático en una lesión constrictiva crónica del nervio ciático ( CCI) modelo de ratas Sin embargo, no se han examinado las funciones precisas del tratamiento repetitivo de DBV en las fases de inducción y mantenimiento del dolor neuropático central.

La lesión de la médula espinal (SCI), que es causada por daño traumático directo a la médula espinal, se ha relacionado con muchas complicaciones clínicas, incluida la discapacidad funcional, problemas del tracto urinario, disreflexia autonómica, sensaciones alteradas y dolor. Estos pacientes a menudo tienen experiencias de varios tipos de dolor; El síndrome de dolor crónico central, que presenta alodinia mecánica e hiperalgesia térmica, es una de las causas más comunes de una calidad de vida reducida. Especialmente, el dolor por debajo del nivel después de SCI representa un síntoma clínicamente significativo de dolor neuropático central que es muy difícil de tratar con eficacia.Se han desarrollado varios modelos experimentales de SCI para determinar los mecanismos detallados y las estrategias terapéuticas para tratar SCI. Los modelos más ampliamente utilizados son los modelos de contusión SCI de rata, excitotóxicos y de hemisección. En este estudio, se eligió el modelo de hemisección SCI de rata, porque este modelo se utiliza ampliamente para verificar el mecanismo que subyace al desarrollo del dolor crónico inducido por SCI.

Recientemente, una serie de estudios han informado sobre el papel potencial de los astrocitos espinales y la microglía en el dolor postoperatorio y el dolor neuropático. Además, el tratamiento intratecal con inhibidores de la glía, como la minociclina (un inhibidor de la microglía) y la propentofilina (un agente modulador de la glía), redujo los comportamientos de dolor neuropático por debajo del nivel en ratas con LME. Sin embargo, aunque hay alguna evidencia de que las células gliales se activan durante el desarrollo del dolor neuropático inducido por SCI, los mecanismos precisos que subyacen a la activación glial, particularmente en los segmentos lumbares distantes del sitio de lesión de la médula espinal, son poco conocidos.

Con base en los estudios mencionados anteriormente, planteamos la hipótesis de que el tratamiento repetido de DBV en un punto de acupuntura reduce la alodinia mecánica inducida por SCI y la hiperalgesia térmica y que esta reducción está mediada por la supresión de la activación de astrocitos espinales o microglia. Por lo tanto, el presente estudio fue diseñado para examinar lo siguiente: (1) si el tratamiento repetitivo con punto de acupuntura DBV durante cinco días durante las fases de inducción y mantenimiento posteriores a la hemisección de la médula espinal torácica 13 (T13) produciría un efecto analgésico más potente y prolongado en comparación con controles que recibieron inyecciones repetitivas de vehículo; (2) si el efecto anti-nociceptivo de DBV está mediado por la modulación de astrocitos espinales y la activación de microglia; y (3) si el tratamiento DBV repetitivo afecta la recuperación funcional motora en ratas SCI.

Discusión

Este estudio demostró que las inyecciones repetidas de DBV en el punto de acupuntura Joksamli durante la fase de inducción (de uno a cinco días después de SCI) de dolor neuropático por debajo del nivel producen significativamente un efecto antinociceptivo más potente y prolongado en comparación con el tratamiento DBV repetitivo durante el mantenimiento fase (15 a 20 días después de SCI) o inyecciones repetitivas del vehículo. Es importante destacar que el tratamiento repetitivo con DBV tuvo un efecto menor cuando se administró durante la fase de mantenimiento. La terapia con DBV, produce un efecto antinociceptivo que aumenta gradualmente en pacientes con dolor crónico cuando se les inyecta de manera repetitiva en el transcurso de varios días, semanas o meses. . En general, el veneno de abeja (BV) contiene varias sustancias potenciales relacionadas con el dolor, que incluyen melitina, histamina y fosfolipasa A2, y esta mezcla de sustancias biológicamente activas puede inducir efectos tóxicos, lo que contribuye a ciertos signos o síntomas clínicos de envenenamiento. . Las respuestas humanas a BV incluyen edema pequeño, enrojecimiento, inflamación local extensa, anafilaxia, reacción tóxica sistémica y dolor. Por lo tanto, el uso de BV siempre requiere gran cuidado.

Por el contrario, BV también se ha utilizado en medicina oriental y coreana para reducir el dolor y la inflamación. Anteriormente demostramos que la inyección repetida de DBV en el punto de acupuntura Joksamli dos veces al día durante dos semanas podía disminuir significativamente la alodinia mecánica y fría y la hiperalgesia térmica en ratas neuropáticas inducidas por CCI, mientras que la única inyección de DBV en el punto de acupuntura temporalmente suprimía hiperalgesia térmica (hasta 45 min después de la inyección de DBV), pero no alodinia mecánica en ratas CCI. Nuestros resultados demuestran que las inyecciones repetitivas de DBV en el punto de acupuntura juegan un papel importante durante la inducción temprana, pero no durante el mantenimiento de los comportamientos de dolor asociados con las afecciones del dolor neuropático central. Para excluir una posible influencia del efecto antinociceptivo temporal del DBV (observado inmediatamente después de cada inyección diaria de DBV) sobre los efectos a largo plazo del tratamiento DBV repetitivo, realizamos las pruebas de comportamiento del dolor por la tarde entre 6 y 10 h después del DBV inyección. Durante la sexta a la décima hora después de la inyección de DBV, ya no se mostraba el efecto antinociceptivo temporal, por lo que los datos antinociceptivos recogidos indican el efecto neto a largo plazo producido por el tratamiento DBV repetitivo. El presente estudio también demuestra la importancia del momento adecuado para la administración de fármacos en pacientes con LME. La medicación preventiva o de iniciación en el nivel de la médula espinal no se ha examinado ampliamente en pacientes con LME, porque la administración preventiva del fármaco en estos pacientes es casi imposible debido a la aparición clínica impredecible de dolor crónic. Sin embargo, podría ser importante detectar situaciones en las que la posibilidad de desarrollar dolor neuropático por debajo del nivel sea alta, y la capacidad de alterar esta situación tendría un considerable valor clínico. A pesar de que es imposible predecir qué pacientes con lesión medular seguirán desarrollando dolor neuropático central crónico, nuestros resultados demuestran que existe una ventana de tiempo crítica en la que el tratamiento temprano con DBV sería efectivo. Recientemente, Tan et al. sugirieron que la inhibición de los eventos neuroinmunes tempranos podría tener un impacto crítico en la inducción de los fenómenos de dolor a largo plazo después de SCI. Marchand et al.también demostró que el tratamiento precoz con etanercept, un inhibidor del factor de necrosis tumoral, causó la reducción de la alodinia mecánica después de la LME, mientras que el tratamiento diferido con etanercept no tuvo un efecto significativo. Estos resultados son consistentes con el efecto dependiente del tiempo de DBV observado en nuestro presente estudio. En conjunto, estos hallazgos, incluidos los resultados actuales, implican que la terapia de acupuntura DBV repetitiva durante la fase de inducción es capaz de producir un potente efecto analgésico sobre el dolor neuropático central crónico y sugieren el uso clínico del tratamiento DBV repetitivo como una nueva estrategia potencial en los primeros manejo del dolor neuropático inducido por SCI.

Además, los hallazgos de este estudio demuestran que la supresión de la activación de células gliales en el asta dorsal de la médula espinal ipsilateral, pero no contralateral, está estrechamente relacionada con los efectos anti-alodínicos y anti-hiperalgésicos del tratamiento DBV repetitivo durante la fase de inducción en ratas SCI . Las células gliales, en particular los astrocitos y la microglia, se conocen como moduladores importantes o factores clave de la nocicepción. Aunque tradicionalmente se ha reconocido que las neuronas tienen funciones simples que son necesarias para la comunicación neuronal en condiciones normales, ahora se reconocen como moduladores clave de los cambios de plasticidad en las condiciones fisiopatológicas. Además, la glía puede interactuar directamente con las neuronas y, a continuación, también desempeñan importantes funciones neuromoduladoras y / o neuroinmunes en el SNC. Recientemente, varios estudios demostraron la participación de la activación de la glía en condiciones de dolor crónico, incluido el dolor inflamatorio, el dolor neuropático periférico y central. Se ha demostrado que los inhibidores metabólicos directos de la activación de la glía, como la minociclina y la propentofilina, tienen un efecto antinociceptivo en las ratas con LME. Además, el bloqueo de las uniones gap astrocito por la inyección intratecal de carbenoxolona durante el período de inducción del dolor neuropático inducido por SCI redujo el desarrollo de alodinia mecánica por debajo del nivel e hiperalgesia térmica y suprimió la activación astrocítica en la médula espinal. Por lo tanto, como era de esperar, la activación de astrocitos puede contribuir a la inducción de dolor neuropático central en ratas SCI. La estimulación con DBV del punto de acupuntura ST36 también suprimió la activación de los astrocitos de la médula espinal y redujo los comportamientos nociceptivos en la prueba de formalina en ratones. Nuestros resultados mostraron que la expresión de GFAP e Iba-1 en los segmentos 4 lumbares ipsilaterales (L4) a L6 aumentó significativamente 14 días después de SCI en ratas SCI tratadas con vehículo. Sin embargo, curiosamente, el aumento en la expresión de GFAP e Iba-1 disminuyó significativamente mediante el tratamiento repetido de DBV durante la fase de inducción. En los segmentos contralaterales L4 a L6, la expresión de GFAP e Iba-1 en ratas SCI tratadas con vehículo no difirió de la de los animales normales, y el tratamiento DBV repetitivo durante la fase de inducción no modificó la expresión de GFAP e Iba-1 en el asta dorsal contralateral examinado en el presente estudio. Este resultado indica que la activación de la glía en el asta dorsal lumbar ipsilateral podría ser causada por el daño en un segmento lesionado de la médula espinal (T13) y que el mecanismo subyacente a esta activación remota de la glía podría conducir al desarrollo de dolor neuropático por debajo del nivel . Por lo tanto, estos hallazgos sugieren que la activación temprana de astrocitos y microglia puede iniciar la inducción de dolor neuropático por debajo del nivel.

Finalmente, se utilizó la prueba locomotora de campo abierto BBB para examinar la recuperación funcional mediante el tratamiento repetitivo con punto de acupuntura DBV durante la fase de inducción en ratas SCI. Debido a que la extremidad posterior ipsilateral fue operada en el modelo de hemisección, solo registramos la motilidad de la extremidad posterior ipsilateral en base a la clasificación locomotora establecida por Basso et al.  El tratamiento repetitivo de DBV durante la fase de inducción provocó una recuperación significativa y rápida de la función motora. Por lo tanto, el tratamiento temprano con DBV repetitivo presenta la ventaja de la recuperación de la función motora, porque las ratas tratadas con DBV parecían presentar recuperación funcional motora facilitada desde el día 3 después de SCI. Se observó una recuperación funcional significativa después del tratamiento DBV repetitivo durante el período de inducción; sin embargo, los déficits de las extremidades posteriores en el grupo de control de solución salina se prolongaron relativamente durante 28 días. La desmielinización de los axones en la médula espinal lesionada es una causa conocida de déficits de la función motora, y la remielinización o la regeneración por formación natural son extremadamente limitadas debido a la cicatrización glia e inhibidores del crecimiento contenidos en el medio ambiente. La cicatrización de la glía es el factor prominente que inhibe la regeneración axonal en el sistema nervioso central. Al limitar la formación de cicatrices de astrocitos, podemos facilitar la regeneración axonal física y bioquímicament. Otra posibilidad es el cambio de ruta o la plasticidad de la médula espinal lesionada. Iwashita et al. informó que una recuperación parcial está disponible debido a un mecanismo de cambio de ruta en animales SCI no tratados. Además, los cambios neuroplásticos del SNC en respuesta a la lesión han demostrado ser altamente susceptibles a la intervención durante la fase posterior a la lesión. La recuperación funcional observada aquí también podría haber sido evocada parcialmente por la reintroducción de señales de retroalimentación aferentes en la médula espinal lesionada por el nervio reencaminado. Un informe indicó que los animales sometidos a estimulación táctil, como la alteración mecánica directa o la estimulación eléctrica, dieron como resultado una mayor restauración de la locomoción.  Por lo tanto, la estimulación química constante inducida por DBV en un punto de acupuntura puede haber facilitado la recuperación de la función locomotora. Colectivamente, sugerimos que el tratamiento DBV repetitivo durante la fase de inducción puede facilitar la recuperación de la función motora al mejorar la estimulación sensorial y al suprimir el desarrollo secundario de la lesión.

En conclusión, el presente estudio demuestra que la terapia de acupuntura repetitiva DBV en ratas con lesión de la médula espinal puede reducir el desarrollo de alodinia mecánica por debajo del nivel e hiperalgesia térmica y puede prevenir la activación de la glía en el asta dorsal de la médula espinal ipsilateral. Por el contrario, el tratamiento con DBV durante el período de mantenimiento después de SCI no modificó la expresión de la glía en el cuerno dorsal espinal, ni la alodinia mecánica por debajo del nivel ni la hiperalgesia térmica previamente establecida después de SCI. Además, la facilitación de la recuperación de la función motora se produjo por el tratamiento DBV repetitivo. Estos resultados sugieren que la aplicación repetitiva de la terapia de acupuntura DBV suprimió el desarrollo del síndrome de dolor neuropático central inducido por SCI y podría ser una terapia clínica potencial para el tratamiento de la SCI.