Studie bolestivých kanálopatií (PCS)

V současné době je známo velmi málo o senzorických charakteristikách a centrálním zpracování bolesti u pacientů s dědičnými kanálopatiemi. Vyšetřovatelé budou pečlivě studovat fenotyp těchto pacientů z hlediska symptomatologie bolesti, senzorického zpracování odhaleného kvantitativním senzorickým testováním a korelovat to s genotypem. U vybraných pacientů provedou vyšetřovatelé kožní biopsii, aby zjistili, zda existují nějaké známky poškození malých vláken, a chtěli by také vytvořit kultury fibroblastů a kmenových buněk neurální lišty pro budoucí studie molekulárního základu dysfunkce kanálů.

Studie poskytne nové poznatky o mechanismech periferního a centrálního nervového systému, které se podílejí na zpracování bolesti.

Vyšetřovatelé se omezí na kanálopatie způsobující somatické bolestivé syndromy a nebudou zkoumat migrénu. Budou zvažovány následující stavy: Erytromelalgie, paroxysmální porucha extrémní bolesti, familiární epizodický bolestivý syndrom, pacienti s epizodickými symptomy bolesti, u nichž nelze nalézt příčinu, a pacienti se sníženou citlivostí na bolest.

1.2.1 Kvantitativní senzorické testování (QST)

QST je metoda pro přesné stanovení senzorických prahů v lidské kůži a je zvláště užitečná pro stanovení dysfunkce v nociceptivních nervových vláknech o menším průměru, i když přesná užitečnost QST v rutinním klinickém zvládání neuropatické bolesti možná vyžaduje nějaké další hodnocení. Roste také zájem o použití QST v kombinaci s hodnocením deskriptorů bolesti, aby bylo možné nahlédnout do základních patofyziologických mechanismů chronické bolesti. Například přítomnost dynamické alodynie vyvolané kartáčkem indikuje senzibilizaci na úrovni páteře. Vyšetřovatelé použijí standardizovaný protokol vyvinutý německým konsorciem pro neuropatickou bolest, se kterým mají velké zkušenosti. Při hodnocení senzorických funkcí byly provedeny pouze omezené studie o dědičných bolestivých kanálopatiích. Vyšetřovatelé budou korelovat nálezy v QST se symptomy bolesti a kvalitou života. Vyšetřovatelé by rádi viděli, zda jsou specifické abnormality senzorického zpracování spojeny s konkrétními kanálopatiemi.

1.2.2 Kožní biopsie.

Měření hustoty intraepidermálních nervových vláken (IENFD) je relativně jednoduchý test, který lze provádět v relativně neškodných 3mm biopsiích kůže, což je rutinní dermatologické vyšetření. Jeho užitečnost při hodnocení funkce malých vláken u periferních neuropatií je jasná. Periferní neuropatie různé etiologie jsou spojeny se sníženou hustotou epidermální inervace. Výzkumníci mají rozsáhlé zkušenosti s touto technikou, která má minimální morbiditu a rádi by u bolestivých kanálopatií stanovili, zda je anatomie C-vláken inervujících kůži normální. Pacienti se mohou odhlásit a přesto být do studie zařazeni. Fibroblasty lze kultivovat ze 4mm kožní biopsie (získané jak je popsáno výše). Ty představují v budoucnu užitečný nástroj jako zdroj buněk, jejichž fenotyp lze modulovat například tak, aby generovaly indukované pluripotentní kmenové buňky s následnou indukcí diferenciace neurální lišty za účelem pochopení molekulárního základu změněného vnímání bolesti. Dalším přístupem je izolace kmenových buněk neurální lišty přímo z vlasových folikulů, což je technika, kterou propagoval profesor Sieber-Blum z Newcastle University. Vyšetřovatelé se následně zaměřují na generování senzorických neuronů z těchto buněk a srovnávají chování senzorických neuronů z kontrolních subjektů s neurony generovanými od pacientů s dědičnými syndromy bolesti.

1.2.3 Elektrodiagnostické testy

Elektrodiagnostické testy: Ty hodnotí integritu periferních velkých nervových vláken. Nervově vodivé studie (NCS) se v klinické praxi široce používají k diagnostice periferních neuropatií a jsou bezpečnými postupy, při nichž se integrita axonu a jeho myelinového obalu testuje pomocí vnějších elektrických stimulů. Techniky sledování prahu, elektrického prahu, při kterém nerv reagují na elektrickou stimulaci, budou také použity ke studiu periferních nervů.

Pokud byla NCS provedena jako součást běžné lékařské péče o pacienta, budou tyto výsledky zaznamenány.

Mikroneurografie: Tradiční studie nervového vedení detekují aktivitu pouze v největších nervových vláknech. Pro záznam z nejmenších nervových vláken mohou vyšetřovatelé provést mikroneurografii. Jedná se o minimálně invazivní techniku, při které je aktivita jednoho nervového vlákna zaznamenávána z periferních nervů a slouží k přímému zjišťování funkce bolestivých vláken v periferních nervech u lidí. Při tomto testu se vedle nervových vláken umístí tenká mikroelektroda. To poskytuje jediný přímý způsob přímého záznamu aktivity C-vlákna u lidí. J Serra je spoluřešitelem této studie a má dlouhou historii v používání mikroneurografie.

1.2.4 Chemické výzvy k měření axonového reflexu a kondicionování smyslového nervového systému

Jako další prostředek pro hodnocení fyziologické integrity periferních C vláken u pacientů trpících neobvyklými bolestivými syndromy nebo sníženou citlivostí na bolest vyšetřovatelé vyvolají axonový reflex. Tento reflex zahrnuje transkutánní aplikaci látek, jako je histamin, prostřednictvím iontoforézy. Histamin bude stimulovat periferní nervová zakončení C vláken o malém průměru. Jejich stimulace vyvolává vazodilataci, která je viditelná jako reakce vzplanutí kůže. Vyhodnocení rozsahu odezvy vzplanutí se používá jako indikace integrity populace C vláken o malém průměru. Pokud má subjekt nějaké alergie, bude z tohoto testu vyloučen.

Kondicionační výzvy jsou zásahy, které senzibilizují periferní nociceptivní systém takovým způsobem, že nociceptivní systém buď reaguje rázněji na škodlivé podněty (hyperalgezie), nebo reaguje na neškodlivé podněty (alodynie). Způsob, jakým tento periferní nociceptivní systém reaguje, poskytuje důležité informace o fyziologickém fungování periferního nociceptorového systému. Vyšetřovatelé aplikují zavedené kondicionační výzvy na kůži subjektů. Topická aplikace kapsaicinu a hořčičného oleje jsou dobře ověřené, zavedené a bezpečné kondicionační výzvy, které senzibilizují periferní nociceptory. Skupina prof. Davida Bennetta má rozsáhlé zkušenosti s používáním obou kondicionačních výzev. V dosud jediné studii zkoumající změnu periferních vláken po kondicionačním testu u dědičných bolestivých syndromů způsobil hořčičný olej zvýšenou oblast hyperalgezie u jedinců se syndromem familiární epizodické bolesti ve srovnání s nepostiženými jedinci. Aplikace těchto stimulů by mohla vést k mírnému podráždění kůže, a to znamená, že nebudou použity, pokud je v anamnéze kožní alergie/citlivost. V praxi to nebyl problém, když byly takové testy provedeny stokrát.

1.2.5 Zobrazování lidského mozku při bolesti

Příchod funkčních zobrazovacích technik umožnil výzkumníkům začít se dívat do lidského mozku a pozorovat, jak vypadá bolest v mozku. Zpočátku výzkum zobrazování bolesti zjistil, že bolest není zpracovávána jedinou oblastí mozku, ale místo toho zasahuje do několika distribuovaných kortikálních oblastí. Skupina oblastí mozku, které jsou nejaktivnější během bolesti, se běžně označuje jako „matice bolesti“. To zahrnuje: primární a sekundární somatosenzorické kůry (SI, SII), insulární, přední cingulární a prefrontální kůry a thalamus.

Bolest však není čistě smyslová událost, ale také odráží to, jak daná osoba svou bolest cítí. Faktory, které se v rámci populace značně liší, jako jsou vzpomínky, emoce, patologie, genetika a kognitivní faktory, všechny přímo ovlivňují to, jak jedinec prožívá bolest. Navíc způsob, jakým člověk reaguje na bolest, je silně modifikován tím, co je vhodné pro danou situaci. Člověk, který trpí bolestí, může například skrývat, jak nepříjemný pocit to je, pokud je ve svém okolí nepříjemný. Z tohoto důvodu poskytuje matrice bolesti neúplný obraz toho, co se děje v mozku během bolesti. Studie zobrazování bolesti začaly tuto perspektivu potvrzovat. Například Derbyshire a spolupracovníci prokázali aktivaci klíčových oblastí matrice bolesti, i když subjekty neměly bolest. Ze studie zaměřené na osoby trpící chronickou bolestí bylo prokázáno, že řada dalších klíčových oblastí mozku byla aktivních, které byly mimo matrici bolesti. Pro výzkum zobrazování mozku je nezbytné aktualizovat pojem „matice bolesti“, aby se tyto nesrovnalosti zohlednily.

1.2.6 Psychologická komorbidita, kvalita života a bolest

Zatímco některé studie zkoumaly aspekty bolesti v souvislosti s poraněním nervů (a velmi zřídka ve vztahu k dědičným kanálopatiím), nepřekračují více než pouhé měření intenzity bolesti nebo senzorických charakteristik a existuje pouze omezená literatura, která prozkoumala interakce mezi bolestí, psychickým stavem a kvalitou života. Neuropatická bolest je obecně spojena s mnoha psychickými problémy, které ovlivňují kvalitu života. Patří mezi ně poruchy cirkadiánního rytmu (např. potíže se spánkem: střední až těžké u 60 % pacientů, nedostatek energie (55 %), ospalost (39 %) a potíže s koncentrací (36 %); podobné nálezy byly konkrétně doloženy u erytromelalgie. Špatné vnímání zdraví, špatné fyzické fungování, vysoká prevalence omezení rolí (fyzických a emocionálních), stejně jako depresivní symptomy (na základě škály katastrofické bolesti a škály deprese Centra pro epidemiologické studie), to vše bylo zjištěno u pacientů s Erytromelalgie. Obecně platí, že přesvědčení a obavy týkající se bolesti a jejích důsledků významně přispívají k určování nálady a chování. Vzhledem k tomu, že neuropatická bolest je v kontextu periferní neuropatie relativně častá, vyvstává otázka, do jaké míry je bolest hnací silou těchto komorbidit – odpověď na to není známa, ale velké randomizované kontrolované studie analgetických intervencí u neuropatických bolestivých stavů naznačují že se snížením intenzity bolesti se snižuje i závažnost těchto komorbidit. K zodpovězení této otázky budou výzkumníci muset nejprve identifikovat specifické nástroje pro měření komorbidity neuropatické bolesti v kontextu bolestivých kanálopatií, což je jeden z cílů tohoto návrhu, a vyhodnotí různé existující nástroje hodnocení. Dalším problémem je, že je pravděpodobné, že psychologická komorbidita ovlivňuje samohlášení intenzity bolesti, což je obvyklé primární měřítko výsledku v klinických studiích s analgetiky na neuropatickou bolest.

Vyšetřovatelé použijí řadu psychologických nástrojů k určení psychologie a kvality života u subjektů s bolestivými kanálopatiemi.

1.2.7 Vzorky krve

Vyšetřovatelé odeberou vzorky krve (30 ml) od každého subjektu, které budou skladovány při -80 stupních Celsia v uzamčeném mrazáku. Budou sekvenovat známé geny spojené s bolestivými kanálopatiemi: SCN9a a TRPA1. Vyšetřovatelé uloží DNA, aby bylo možné testovat další kandidátní geny spojené s bolestí.