Les chercheurs découvrent la base cellulaire et moléculaire pour détecter la chaleur et les douleurs inflammatoires.
Des chercheurs des National Institutes of Health (NIH) ont découvert des indices sur la façon dont nos corps transforment les sensations telles que la chaleur et le toucher en signaux envoyés au cerveau – et comment ces signaux peuvent être modifiés par l'inflammation pour entraîner la douleur. La recherche se concentre sur les cellules nerveuses de la peau qui nous aident à détecter l'emplacement, l'intensité et la qualité émotionnelle du toucher, appelée neurones somatosensoriels. En combinant des techniques d'imagerie avancées avec une analyse moléculaire détaillée, les chercheurs ont exploré comment la chaleur et le toucher activent différents types de cellules récepteurs chez la souris.
Pour développer de meilleurs traitements pour la douleur, il est essentiel que nous approfondissions notre compréhension de la biologie derrière la façon dont les signaux sensoriels sont reçus, transmis et finalement perçus par le cerveau. Au cours des dernières années, nous avons développé une plate-forme pour regarder la sensation en action, révélant de nouveaux détails sur les cellules et les molécules requises et, dans cette étude, comment l'inflammation déclenche la douleur. «
Alex Chesler, Ph.D., co-auteur de l'étude et chercheur principal chez NIH
La recherche a révélé comment différents types de cellules ont été « appelés à l'action » selon que le stimulus était inoffensif, comme une chaleur ou un toucher douce, ou nocif, ce qui signifie un stimulus suffisamment fort pour potentiellement endommager les tissus normaux. Par exemple, la chaleur et le toucher doux ont été transmis par des types de cellules entièrement différents. Lorsque le stimulus était plus intense, les cellules nerveuses ont commencé à se chevaucher dans leurs rôles pour transmettre les sensations de chaleur et de pression, fournissant une explication de la façon dont les cellules détectent et distinguent les stimuli inoffensifs et nocifs.
L'inflammation est bien connue pour être liée à la douleur, mais la compréhension de ce qui se passe aux niveaux cellulaire et moléculaire est moins claire. Dans leurs expériences, les chercheurs ont injecté la prostaglandine E2 dans la peau, une molécule qui provoque une inflammation et entraîne des douleurs. Avec la réponse inflammatoire mise en mouvement, les chercheurs ont constaté que certains neurones utilisés pour signaler la douleur (nocicepteurs) devenaient actifs et sensibilisés à la chaleur pendant une longue durée, démontrant les processus cellulaires en jeu.
« Cela explique comment l'inflammation entraîne une douleur continue et pourquoi la chaleur devient plus douloureuse », a déclaré Nick Ryba, Ph.D., co-auteur et chercheur principal chez NIH. « Cependant, ce qui était inattendu, c'est que la détection tactile est restée inchangée. »
L'étude a révélé que l'hypersensibilité liée à l'inflammation au toucher, connue sous le nom d'allodynie tactile, a été causée par l'activité nocicepteur en cours induite par l'inflammation superposée à la sensation normale de contact. Cette constatation est cohérente avec les recherches antérieures au NIH montrant que le PIEZO2 du canal ionique joue un rôle crucial dans ce type de douleur.
La recherche fait partie d'une collaboration à long terme entre les groupes dirigés par les Drs. Chesler et Ryba. Ensemble, ces laboratoires mènent des recherches fondamentales axées sur la façon dont l'apport sensoriel est détecté et traité par le cerveau pour évoquer des comportements spécifiques. Selon le Dr Chesler, même si cette étude est chez la souris, les similitudes avec les humains dans les voies neuronales l'emportent de loin sur les différences, de sorte que les résultats ont des implications importantes pour les personnes.
« En apprenant davantage sur la façon dont le toucher et la chaleur sont signalés dans le corps, nous identifions de nouveaux indices pour traiter la douleur », a déclaré le Dr Chesler. « Notre étude montre comment différents types de douleur peuvent bénéficier de différents types de traitements. En bref, en identifiant exactement les cellules et les molécules« augmentent le volume »de différents types de douleur, nous pouvons être en mesure d'identifier les« commutateurs »qui peuvent baisser le volume. »
La recherche a été menée par des enquêteurs du laboratoire des cellules et des circuits sensoriels du National Center for Compmentary and Integrative Health and the Taste and Sodel au National Institute of Dental and Craniofacial Research.
