Protocolo novedoso de estimulación neuronal para tratar el dolor crónico
Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público
Cualquier dolor que experimentes está realmente en tu cabeza. Cuando sentimos dolor en respuesta a un estímulo, ya sea golpearse un dedo del pie, quemarse un dedo o algo más grave, la sensación de dolor es el resultado de una vía de señalización compleja en el sistema nervioso.
El dolor comienza con un estímulo que potencialmente puede causar daño a su cuerpo. Estos estímulos, que incluyen cosas como el frío o el calor extremos, y los desgarros y pellizcos mecánicos, se conocen como «estímulos nociceptivos».
Algunas de nuestras neuronas sensoriales, conocidas como «nociceptores», tienen terminaciones nerviosas en nuestro piel o más profundamente en el cuerpo para sentir y responder a la estimulación nociceptiva. Los nociceptores envían señales a nuestra médula espinal, que luego comunica esta información a nuestro cerebro. Es el cerebro el que nos dice que tenemos dolor y nos hace sentir la sensación dolorosa.
Bin Feng, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Biomédica, un departamento compartido en las escuelas de Medicina Dental, Medicina y Engineering, lideró el descubrimiento de cómo la estimulación eléctrica de los ganglios de la raíz dorsal (GRD) puede bloquear la transmisión de señales nociceptivas a la médula espinal y evitar que el cerebro perciba señales de dolor crónico. Los DRG son grupos de cuerpos de células neurales sensoriales.
Esta investigación ha inspirado el diseño de un nuevo protocolo de estimulación neural que se dirige a los tejidos neurales en el foramen, los túneles óseos en las vértebras, para bloquear selectivamente las señales nociceptivas. Los servicios de comercialización de tecnología de UConn han presentado una solicitud de patente para esta tecnología.
Durante décadas, los médicos han estado implantando dispositivos eléctricos en pacientes para tratar el dolor crónico. Los dispositivos típicos envían señales eléctricas al sistema nervioso periférico y la médula espinal para bloquear las señales nociceptivas y evitar que lleguen al cerebro.
Un problema importante con estos dispositivos es que algunos pacientes los encuentran beneficiosos para aliviar su dolor crónico, mientras que otros ver poco o ningún cambio en su dolor. A pesar de los desarrollos incrementales de las tecnologías de neuroestimuladores, la proporción de pacientes con respuestas beneficiosas no ha mejorado notablemente a lo largo de los años.
«El problema con esta tecnología es que puede beneficiar muy bien a una parte de los pacientes, pero para para una mayor parte de los pacientes tiene pocos beneficios», dice Feng.
Estos problemas se originan en el hecho de que la investigación científica sobre los mecanismos subyacentes por los que funcionan estos neuroestimuladores se ha quedado atrás con respecto a sus aplicaciones clínicas.
«Estamos sentados sobre una gran cantidad de datos clínicos», dice Feng. «Pero la ciencia de la neuromodulación sigue sin estudiarse».
Feng ha dedicado su carrera de investigación a comprender mejor este proceso con la esperanza de hacer de la neuromodulación un tratamiento más efectivo para beneficiar a una población más amplia de pacientes. Él espera que más investigación y desarrollo de este enfoque también puedan hacer que los neuroestimuladores dejen de ser un último recurso para los pacientes, como lo son actualmente.
Los neuroestimuladores alivian el dolor de acuerdo con una «teoría de control de puerta». Nuestros cuerpos pueden detectar tanto estímulos inocuos, como algo que roza la piel, como estímulos dolorosos, a través de neuronas sensoriales de bajo y alto umbral, respectivamente.
La «puerta» en la médula espinal puede cerrarse la activación de las neuronas sensoriales de bajo umbral. Cuando eso sucede, las señales nociceptivas dolorosas de las neuronas sensoriales de alto umbral ya no pueden cruzar la médula espinal hacia el cerebro.
Los neuroestimuladores reducen el dolor en los pacientes al activar las neuronas sensoriales de bajo umbral con pulsos eléctricos. Esto generalmente causa una sensación de hormigueo no doloroso en ciertas áreas de la piel, o parestesia, que enmascara la percepción del dolor.
Después de la aprobación de la FDA de la estimulación DRG en 2016, muchos pacientes que recibieron este tratamiento informaron alivio del dolor. sin la parestesia esperada.
Feng y su laboratorio se propusieron resolver este enigma utilizando estudios preclínicos en modelos animales. Descubrieron que la estimulación eléctrica del DRG puede bloquear la transmisión a la médula espinal en frecuencias tan bajas como 20 hercios. Esto contrasta con los hallazgos previos en la literatura de que este bloqueo requiere estimulación eléctrica de kilohercios.
«Los cuerpos celulares de las neuronas sensoriales forman una unión en T con los axones periféricos y centrales en el GRD», Feng dice. «Esta unión en T parece ser la región que causa el bloqueo de la transmisión cuando se estimula DRG».
Más notablemente, el grupo de Feng descubrió que las fibras nerviosas sensoriales con diferentes características son bloqueadas por diferentes rangos de frecuencia de estimulación eléctrica en la DRG. Esto ha permitido el desarrollo de nuevos protocolos de estimulación neuronal para mejorar el bloqueo selectivo de la transmisión basado en diferentes tipos de fibras sensoriales.
«Los nociceptores de fibra A con grandes diámetros de axón son generalmente responsables de causar dolor agudo y agudo», Feng dice. «Es el dolor de tipo sordo y de larga duración el que más molesta a los pacientes con dolor crónico. En una condición de dolor crónico, los nociceptores de fibra C con un diámetro de axón pequeño y sin vaina de mielina juegan un papel central en la persistencia del dolor. Bloqueo selectivo de fibras C mientras que dejar intactas las fibras A puede ser una estrategia prometedora para abordar la causa del dolor crónico».
El grupo de Feng ha informado sobre este descubrimiento en la edición reciente de PAIN, la revista insignia en el campo de la investigación del dolor.
La investigación de Feng ha proporcionado pruebas suficientes para justificar la adición de más electrodos a los dispositivos que se dirigen al DRG y los tejidos neuronales circundantes. Esto permitirá a los médicos proporcionar una neuromodulación más precisa.
«Los neuroestimuladores de próxima generación serán más selectivos con menos efectos secundarios», dice Feng. «También deberían ser más inteligentes al incorporar capacidades sensoriales químicas y eléctricas y la capacidad de comunicarse bidireccionalmente con un servidor basado en la nube».
Dada la mayor selectividad de este método, Feng predice que los neuroestimuladores podrán ayudar más personas que sufren de dolor crónico.
«Toda esta mejora técnica probablemente mejorará drásticamente la neuromodulación específica del paciente para permitir que los neuroestimuladores beneficien a una población más grande de pacientes», dice Feng.
Feng ahora trabajando para realizar estudios clínicos con sus colaboradores en UConn Health para probar la eficacia de este método en humanos.
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¿Podrían los ‘pulsos’ de electrodos reducir el dolor de piernas sin medicamentos? Más información: Longtu Chen et al, Bloqueo del impulso periférico de los aferentes colorrectales mediante la estimulación subkilohertz del ganglio de la raíz dorsal, Pain (2021). DOI: 10.1097/j.pain.0000000000002395 Información del diario: Dolor
Proporcionado por la Universidad de Connecticut Cita: Protocolo novedoso de estimulación neural para el tratamiento del dolor crónico (2021, octubre 4) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-neural-protocol-chronic-pain.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.