نوتروفیل ها نقش کلیدی در درد فیبرومیالژیا دارند

در مطالعه اخیر منتشر شده در مجله PNASمحققان نقش پیشگیرانه نوتروفیل ها را در فیبرومیالژیا با استفاده از مدل موشی درد مزمن از طریق پرایمینگ پردردی بررسی می کنند.

مطالعه: نوتروفیل ها به گانگلیون های حسی نفوذ می کنند و واسطه درد گسترده مزمن در فیبرومیالژیا هستند. اعتبار تصویر: Kaspars Grinvalds / Shutterstock.com

زمینه

فیبرومیالژیا یک وضعیت ناتوان کننده با درد مزمن است که از اختلال عملکرد سیستم عصبی مرکزی (CNS) منشأ می‌گیرد. با این حال، مطالعات اخیر یک علت مرتبط با سیستم عصبی محیطی (PNS) این بیماری را گزارش کرده‌اند. اختلالات ایمنی در فیبرومیالژیا مشاهده شده است، از جمله افزایش تعداد نوتروفیل ها با خواص میکروب کشی و کموتاکتیک افزایش یافته است.

سطوح بالا از سایتوکین های التهابی، از جمله فاکتور نکروز تومور آلفا (TNF-α)، اینترلوکین (IL-6) و اینترلوکین (IL-8) نیز در فیبرومیالژیا ثبت شده است. تحقیقات بیشتر برای روشن شدن اساس علت فیبرومیالژیا، هدایت برنامه ریزی درمان و بهبود استاندارد مراقبت برای افراد مبتلا به این بیماری مورد نیاز است.

در مورد مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان پرایمینگ پردردی را انجام دادند و از یک مدل موشی انتقال پذیرنده با ترجمه پس‌ترجمهی برای روشن کردن مبانی ایمونولوژیکی واسطه درد مزمن توسط نوتروفیل‌ها در بیماران فیبرومیالژیا استفاده کردند.

ارتباط علّی بین فعالیت‌های درد ناشی از درد مزمن مرتبط با فیبرومیالژیا و نوتروفیل‌ها با استفاده از موش‌های پردردی و انتقال سلول‌های پذیرنده از حیوانات موش و افرادی که درد نوع مزمن را به حیوانات موش ساده تجربه می‌کردند، بررسی شد. ارزیابی‌های رفتار درد، ارزیابی‌های الکتروفیزیولوژیکی تحریک‌پذیری عصب، و تصویربرداری گانگلیون حسی PNS نیز برای بررسی فعالیت نوتروفیلی پیش‌روشی انجام شد.

مدل موش پرایمینگ پردردی را برای تحریک رفتار درد مداوم و نهفته دریافت کرد و به دنبال آن دو تزریق عضلانی کاراگینان برای تحریک درد التهابی حاد انجام شد. در مقایسه، موش‌های کنترل بافر سالین بافر فسفات (PBS) یک بار کاراگینان تزریق کردند.

ضبط خارج سلولی از شاخ پشتی موش برای تعیین تأثیر القای درد در موش بر تحریک پذیری عصبی دو طرفه نخاع مورد بررسی قرار گرفت. شلیک پتانسیل عمل توسط نورون های شاخ پشتی طرف مقابل و همان طرف به دنبال یک تحریک محیطی 10 ثانیه ای به صورت کمی ارزیابی شد.

این تیم بررسی کردند که آیا فاکتورهای گردش خون سیستمیک می توانند زمینه ساز حساسیت طرف مقابل در حیوانات موش اولیه باشند، که برای آنها سرم و سلول های خونی از موش های کنترل و اولیه جدا شده و متعاقباً به همتایان ساده خود منتقل شدند.

سلول‌های ایمونولوژیک، از جمله لنفوسیت‌های T، لنفوسیت‌های B، مونوسیت‌ها و نوتروفیل‌ها، به صورت داخل وریدی به حیوانات موش دریافت‌کننده ساده تجویز شد. علاوه بر این، نوتروفیل‌های موش اولیه قبل از تزریق عضلانی دوم با آنتی‌بادی ضد لنفوسیت 6 جایگاه پیچیده G6D (ضد Ly6G) (کلون 1A8) به صورت دارویی تخلیه شدند.

کاهش نوتروفیل ها با استفاده از مرتب سازی سلول های فعال شده با فلورسانس (FACS) سلول های ایمنی بیان کننده Ly6-G، Ly6-C و خوشه تمایز 45 (CD45) تایید شد. حساسیت مکانیکی با استفاده از رویکرد فون فری ارزیابی شد.

آنتی‌بادی‌های ضد نوتروفیل و آنتی‌بادی‌های جداکننده نوتروفیل به‌ترتیب برای ارزیابی تأثیر آن‌ها بر رفتار درد حاد و حساسیت مفرط مکانیکی به موش‌های اولیه تجویز شد.

تجزیه و تحلیل تعبیه شده تصادفی همسایه t-distributed (tSNE) گانگلیون های ریشه پشتی (DRG) – و نوتروفیل های مشتق از خون را مشخص کرد و زیرجمعیت های سلول های ایمنی را مقایسه کرد. فلوسیتومتری، ایمونوهیستوشیمی و کل مانت ex vivo میکروسکوپ چند فوتونی نیز انجام شد.

یافته های مطالعه

نوتروفیل ها به گانگلیون های حسی حمله کردند و حساسیت مکانیکی را در موش های دریافت کننده ایجاد کردند، در حالی که انتقال پذیرفته شده سرم، ایمونوگلوبولین، مونوسیت ها یا لنفوسیت ها بر رفتار درد تاثیری نداشت.

کاهش نوتروفیل ها از ایجاد درد مزمن گسترده در حیوانات موش جلوگیری کرد. نوتروفیل های بیماران فیبرومیالژیا نیز باعث ایجاد درد در مدل موش شدند.

این یافته ها با ارتباط گزارش شده بین واسطه های درد ناشی از نوتروفیل و حساسیت اعصاب محیطی موافق است. نتایج مطالعه همچنین نشان می‌دهد که فیبرومیالژیا از طریق مکانیسم‌هایی که فعالیت نوتروفیل‌ها و تعامل آنها با نورون‌های حسی را تغییر می‌دهند، هدف قرار می‌دهند.

پرایمینگ Hyperalgesic در موش منجر به رفتار درد مداوم با حساسیت مفرط طولانی مدت در سطح نخاع به تحریک فون فری در سمت همان طرف و گسترش حساسیت مکانیکی مکانیکی مکانیکی به اندام مقابل شد. این مشاهدات یک اثر سیستمیک مهاجرت نوتروفیل را بر درد درک شده نشان می دهد.

کاهش نوتروفیل ها می تواند باعث کاهش یا به تعویق انداختن درد شود بدون اینکه بر پاسخ های التهابی شدید تأثیر بگذارد. نوتروفیل‌هایی که به گانگلیون‌های حسی نفوذ می‌کنند، هم نوتروفیل‌های درون‌زا با منشاء موش و هم نوتروفیل‌های برون‌زا با منشأ انسانی بودند، بنابراین مسیرهای ایمنی ذاتی محدود بافتی را نشان می‌دهند که در جذب نوتروفیل‌های بیرونی و درون‌زا به سیستم عصبی در حالت درد مزمن نقش دارند.

انتقال سلول‌های خونی بدون سرم از حیوانات موش اولیه باعث ایجاد حساسیت مکانیکی برای حدود دو ساعت شد، که نشان می‌دهد این سلول‌ها مبنای اتیولوژیک آلگوژنیک برای درد مزمن را تشکیل می‌دهند. موش هایی که نوتروفیل ها را از همتایان اولیه خود دریافت کردند، حساسیت مکانیکی گذرا اما قوی را نشان دادند که حدود یک روز ادامه داشت.

نفوذ نوتروفیل قابل توجهی در بخش L4 از DRG موش اولیه مشاهده شد. تجزیه و تحلیل FACS افزایش تعداد سلول‌های Ly6G+/Ly6C+ CD45+ را در بخش‌های L3 تا L5 DRG در موش‌های اولیه تأیید کرد.

تجزیه و تحلیل tSNE غنی‌سازی نوتروفیل‌ها را با سطوح پایین‌تر گیرنده کموکاین موتیف CXC (CXCR-2)، ال-سلکتین یا مولکول چسبندگی لکوسیت 1 (LECAM-1)، اینتگرین αM، Ly6-G و Ly6-C در DRG، که نوعی فنوتیپ نوتروفیل فعال و مهاجرت شده است.

نتیجه گیری

به نظر می رسد که نوتروفیل ها عوامل مهمی در ایجاد درد مزمن پاتولوژیک محیطی در فیبرومیالژیا باشند. نوتروفیل‌ها، که از موش‌هایی با درد مداوم بیش از دو هفته یا از بیماران فیبرومیالژیا که چندین سال درد را تحمل می‌کنند، مشتق می‌شوند، می‌توانند دستخوش تغییرات فنوتیپی شوند که باعث ایجاد حساسیت مداوم نورون‌های حسی محیطی می‌شود.

مطالعه حاضر نشان می دهد که نوتروفیل ها، به ویژه آنهایی که با نورون های حسی در تعامل هستند، می توانند برای توسعه درمان های مدیریت درد برای بیماران فیبرومیالژیا مورد هدف قرار گیرند.