Η επίδραση του οξειδωτικού στρες στον πόνο

Βασιλική Τσιρτσιρίδου
Αναισθησιολογικό τμήμα και Ιατρείο Πόνου “Ιπποκράτειο” Αθήνας

Το οξειδωτικό στρες αντιπροσωπεύει μια διαταραχή της ισορροπίας μεταξύ της παραγωγής δραστικών μορφών οξυγόνου (Reactive Oxygen Species, ROS) και της ικανότητας ενός βιολογικού συστήματος να αδρανοποιεί τα τοξικά αυτά μόρια και να επισκευάζει τις βλάβες που προκαλούν. Οι δραστικές μορφές οξυγόνου βλάπτουν όλα τα συστατικά του κυττάρου, συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών, των λιπιδίων και του DNA οδηγώντας στην εμφάνιση καρκίνου, πρόωρης γήρανσης και εκφυλιστικών νοσημάτων. Οι επιπτώσεις του οξειδωτικού στρες εξαρτώνται από την έκταση των βλαβών αυτών: Το κύτταρο είναι ικανό να ανακτήσει την αρχική του κατάσταση μετά από περιορισμένη οξειδωτική βλάβη. Σοβαρότερες διαταραχές, ωστόσο, οδηγούν στον κυτταρικό θάνατο είτε με τη διαδικασία της απόπτωσης (όταν είναι μέτριας ισχύος), είτε με άμεση κυτταρική νέκρωση (όταν είναι πολύ ισχυρές).
Παθήσεις που εμπλέκονται με το οξειδωτικό στρες στον οργανισμό είναι νευροεκφυλιστικά νοσήματα όπως οι νόσοι Alzheimer, Parkinson και του Huntington, καρδιαγγειακές παθήσεις (οξείδωση των LDL και δημιουργία αθηρωματικών πλακών), οξειδωτικές βλάβες των πνευμόνων (οξείδια του καπνού και έκθεση σε άσβεστο), αιματολογικά νοσήματα, όπως η δρεπανοκυτταρική αναιμία, μυοκαρδιακές βλάβες, ψυχιατρικές νόσοι (σχιζοφρένεια, διπολική διαταραχή), όπως και το σύνδρομο εύθραυστου Χ χρωμοσώματος. Τέλος, το οξειδωτικό στρες φαίνεται ότι κρύβεται πίσω από το σύνδρομο της χρόνιας κοπώσεως.1

A) Σχετικά με τις αλγεινές διεργασίες, είναι γνωστό πως η υπεροξείδωση των λιπιδίων μειώνει τη δραστηριότητα της Na/K ATPάσης, με αποτέλεσμα τη διαταραχή της δομής και της λειτουργίας του νευρικού ιστού. Το οξειδωτικό στρες οδηγεί στην υπεροξειδωτική βλάβη των λιπιδίων, των αμινοξέων και του DNA και σχετίζεται σταθερά με νευροεκφυλιστικά νοσήματα, όπως προέκυψε από δείγματα πασχόντων εγκεφάλων. Πολλά δεδομένα καταδεικνύουν τον κεντρικό ρόλο των μιτοχονδρίων σε αυτά τα σχετιζόμενα με την ηλικία νευροεκφυλιστικά νοσήματα. Τα μιτοχόνδρια αποτελούν τις
βασικές κυτταρικές πηγές ROS όπως και κεντρικούς ρυθμιστές του κυτταρικού θανάτου που αποτελεί στοιχείο-κλειδί στη νευροεκφύλιση.2

B) Το οξειδωτικό στρες φαίνεται πως έχει κομβικό ρόλο σε γεγονότα του οργανισμού που οδηγούν στην ενεργοποίηση της γλοίας και των κασπασών.3,4 Η γλοία περιλαμβάνει τη μικρογλοία και τα αστροκύτταρα. Μέχρι σχετικά πρόσφατα θεωρούνταν μόνο δομικό στοιχείο και παράγοντας ομοιόστασης του ΚΝΣ λόγω έλλειψης νευραξόνων. Τα κύτταρα της γλοίας του νωτιαίου μυελού
έχουν χαρακτηριστικά ανοσοκυττάρων που αντιδρούν σε ιούς και βακτήρια απελευθερώνοντας προφλεγμονώδεις κυτοκίνες οι οποίες προκαλούν νευροπαθητικό πόνο. Φάνηκε επίσης από μελέτες ότι αποτελούν ένα σύνολο κυττάρων που συμμετέχει στη μετάδοση της αλγαισθησίας σε περιφερική νευρική βλάβη, εκτός των νευρικών κυττάρων, απελευθερώνοντας ROS, NO, προσταγλανδίνες, ιντερλευκίνες 1-4 και TNF. Τα κύτταρα αυτά εμφανίζουν υποδοχείς που ονομάζονται Toll-like receptors (TLRs) (όμοιοι με διόδια υποδοχείς), ο περιορισμός της διέγερσης των οποίων συνδυάστηκε με μείωση του νευροπαθητικού πόνου, με ενίσχυση της αναλγητικής δράσης της μορφίνης, με μείωση της ανοχής στα οπιοειδή καθώς και με περιορισμό των ανεπιθύμητων ενεργειών τους. Τα ευρήματα αυτά συνιστούν μια νέα προσέγγιση στην αντιμετώπιση του πόνου η οποία θα πρέπει να εστιάσει και στη λειτουργία της γλοίας, εκτός της λειτουργίας των νευρώνων. Οι κασπάσες αποτελούν ενδοκυττάριες πρωτεάσες οι οποίες προάγουν τον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο, τον πολλαπλασιασμό και τη φλεγμονή. Η ενεργοποίηση των κασπασών πραγματοποιείται με ένα μηχανισμό που υπόκειται σε αυστηρή κυτταρική ρύθμιση.

Γ) Οι αλγεινές διεργασίες είναι γνωστό ότι οδηγούν στην παραγωγή ελεύθερων ριζών. Από την άλλη, πληθαίνουν τα δεδομένα που αποκαλύπτουν ότι το οξειδωτικό στρες παίζει κάποιο ρόλο στους μηχανισμούς του πόνου, κυρίως δε αυτό αφορά στον νευροπαθητικό και φλεγμονώδη πόνο, ενώ υπάρχουν αρκετές μελέτες όπου τα αντιοξειδωτικά έχουν χρησιμοποιηθεί σαν αναλγητικοί παράγοντες.4

Δ) Μελέτες σε ζώα έχουν δείξει πως οι δραστικές μορφές οξυγόνου (ROS) παίζουν σημαντικό ρόλο στους μηχανισμούς εμφάνισης αλλοδυνίας και υπεραλγησίας κυρίως μέσω κεντρικής ευαισθητοποίησης, όπως και στην παθογένεση της ρευματοειδούς αρθρίτιδας. Συνεπώς τα αντιοξειδωτικά και οι συλλέκτες ελευθέρων ριζών φάνηκε να περιορίζουν τόσο το νευροπαθητικό πόνο όσο και τη βλάβη του αρθρικού χόνδρου.5

Ε) Πρόσφατα, φάνηκε πως ακόμη και επώδυνες διαδικασίες ρουτίνας στα νεογέννητα προκαλούν οξειδωτικό στρες και πως οι αναπτυσσόμενοι ιστοί είναι ιδιαίτερα ευάλωτοι στην τοξικότητα των ελεύθερων ριζών.6

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
1. The effects of oxidative stress on pain processing. S. Vaculin et al. Topical seminar summaries. European Journal of Pain Supplements 5(2011) 5-14.
2. Oxidative stress and altered mitochondrial function in neurodegenerativediseases: lessons from mouse models. Fernindez- Checa JC. CNS Neurol Disord Drug Targets 2010 Aug;9(4):439-54.
3. The Scientific World JOURNAL (2007) 7(S2), 98–111. Opioid-Induced Glial Activation: Mechanisms of Activation and Implications for Opioid Analgesia, Dependence, and Reward Mark R. et al.
4. Human Caspases: Activation, Specificity, and Regulation *Published, JBC Papers in Press, May 26, 2009, Cristina Pop and Guy S. Salvesen.
5. Phenyl N-tert-butylnitrone, a free radical scavenger, reduces mechanical allodynia in chemotherapyinduced neuropathic pain in rats. Kim HK, et al 2010 Feb;112(2):432-9.
6. Even routine painful procedures can be harmful for the newborn C.V. Bellieni et al. PAIN 147 (2009) 128–131.