Studio sulle canalopatie dolorose (PCS)

Attualmente si sa molto poco sulle caratteristiche sensoriali e sull'elaborazione centrale del dolore nei pazienti con canalopatie ereditarie. Gli investigatori studieranno attentamente il fenotipo di tali pazienti in termini di sintomatologia del dolore, elaborazione sensoriale come rivelato da test sensoriali quantitativi e lo correleranno con il genotipo. In pazienti selezionati gli investigatori eseguiranno la biopsia cutanea per determinare se vi sono prove di danni alle piccole fibre e vorrebbero anche generare colture di fibroblasti e cellule staminali della cresta neurale per studi futuri sulle basi molecolari della disfunzione del canale.

Lo studio fornirà nuove informazioni sui meccanismi del sistema nervoso periferico e centrale coinvolti nell'elaborazione del dolore.

Gli investigatori si limiteranno alle canalopatie che causano sindromi da dolore somatico e non indagheranno sull'emicrania. Saranno prese in considerazione le seguenti condizioni: eritromelalgia, disturbo da dolore parossistico estremo, sindrome da dolore episodico familiare, pazienti con sintomi di dolore episodico per i quali non è possibile trovare una causa e pazienti con ridotta sensibilità al dolore.

1.2.1 Test sensoriali quantitativi (QST)

QST è un metodo per determinare con precisione le soglie sensoriali nella pelle umana ed è particolarmente utile per determinare la disfunzione nelle fibre nervose nocicettive di diametro inferiore, sebbene l'utilità precisa di QST nella gestione del dolore neuropatico clinico di routine richieda forse un'ulteriore valutazione. C'è anche un crescente interesse nell'utilizzo della QST in combinazione con la valutazione dei descrittori del dolore per fornire informazioni sui meccanismi fisiopatologici alla base del dolore cronico. Ad esempio, la presenza di allodinia dinamica evocata dal pennello indica una sensibilizzazione a livello spinale. Gli investigatori utilizzeranno un protocollo standardizzato sviluppato dal consorzio tedesco del dolore neuropatico in cui hanno una grande esperienza. Sono stati eseguiti solo studi limitati sulle canalopatie dolorose ereditarie nella valutazione della funzione sensoriale. Gli investigatori correleranno i risultati in QST con i sintomi del dolore e la qualità della vita. Gli investigatori vorrebbero vedere se specifiche anomalie dell'elaborazione sensoriale sono associate a particolari canalopatie.

1.2.2 Biopsia cutanea.

La misurazione della densità delle fibre nervose intraepidermiche (IENFD) è un test relativamente semplice che può essere eseguito in biopsie della pelle relativamente innocue da 3 mm, un'indagine dermatologica di routine. La sua utilità nella valutazione della funzione delle piccole fibre nelle neuropatie periferiche è chiara. Le neuropatie periferiche di diverse eziologie sono associate a una ridotta densità di innervazione epidermica. Gli investigatori hanno una vasta esperienza in questa tecnica che ha una morbilità minima e vorrebbero stabilire nelle canalopatie dolorose se l'anatomia delle fibre C che innervano la pelle è normale. I pazienti possono rinunciare a questo ed essere comunque inclusi nello studio. I fibroblasti possono essere coltivati ​​da biopsia cutanea di 4 mm (ottenuta come descritto sopra). Questi rappresentano uno strumento utile in futuro come fonte di cellule il cui fenotipo può essere modulato, ad esempio, per generare cellule staminali pluripotenti indotte seguite dall'induzione della differenziazione della cresta neurale per comprendere le basi molecolari dell'alterata percezione del dolore. Un ulteriore approccio consiste nell'isolare le cellule staminali della cresta neurale direttamente dai follicoli piliferi, una tecnica sperimentata dal prof. Sieber-Blum dell'Università di Newcastle. I ricercatori mirano successivamente a generare neuroni sensoriali da queste cellule e confrontare il comportamento dei neuroni sensoriali da soggetti di controllo a quelli generati da pazienti con sindromi dolorose ereditarie.

1.2.3 Test elettrodiagnostici

Test elettrodiagnostici: valutano l'integrità delle grandi fibre nervose periferiche. Gli studi di conduzione nervosa (NCS) sono ampiamente utilizzati nella pratica clinica per diagnosticare le neuropatie periferiche e sono procedure sicure in cui l'integrità dell'assone e della sua guaina mielinica viene testata utilizzando stimoli elettrici esterni. Le tecniche di Threshold Tracking, la soglia elettrica alla quale i nervi rispondono alla stimolazione elettrica, saranno utilizzate anche per studiare i nervi periferici.

Se la NCS è stata eseguita come parte delle cure mediche di routine del paziente, questi risultati verranno registrati.

Microneurografia: gli studi tradizionali sulla conduzione nervosa rilevano solo l'attività nelle fibre nervose più grandi. Per registrare dalle fibre nervose più piccole, gli investigatori possono eseguire la microneurografia. Questa è una tecnica minimamente invasiva in cui l'attività della singola fibra nervosa viene registrata dai nervi periferici e serve per rilevare direttamente la funzione delle fibre del dolore nei nervi periferici nell'uomo. In questo test un sottile microelettrodo viene posizionato accanto alle fibre nervose. Ciò fornisce l'unico mezzo diretto per registrare direttamente l'attività della fibra C negli esseri umani. J Serra è un co-investigatore in questo studio e ha una lunga esperienza nell'uso della microneurografia.

1.2.4 Sfide chimiche per misurare il riflesso assone e condizionare il sistema nervoso sensoriale

Come ulteriore mezzo per valutare l'integrità fisiologica delle fibre C periferiche in pazienti affetti da sindromi dolorose insolite o ridotta sensibilità al dolore, i ricercatori susciteranno un riflesso assone. Questo riflesso comporta l'applicazione transcutanea di agenti come l'istamina tramite iontoforesi. L'istamina stimolerà le terminazioni nervose periferiche delle fibre C di piccolo diametro. La loro stimolazione induce una vasodilatazione, che è visibile come una risposta infiammatoria della pelle. La valutazione dell'estensione della risposta al flare viene utilizzata come indicazione dell'integrità della popolazione di fibre C di piccolo diametro. Se il soggetto ha delle allergie saranno esclusi da questo test.

Le sfide di condizionamento sono interventi che sensibilizzano il sistema nocicettivo periferico in modo tale che il sistema nocicettivo risponda più vigorosamente a stimoli nocivi (iperalgesia) o risponda a stimoli non nocivi (allodinia). Il modo in cui quel sistema nocicettivo periferico risponde fornisce informazioni importanti sul funzionamento fisiologico del sistema nocicettivo periferico. Gli investigatori applicheranno sfide di condizionamento stabilite alla pelle dei soggetti. L'applicazione topica di capsaicina e olio di senape sono tutte sfide di condizionamento ben convalidate, consolidate e sicure che sensibilizzano i nocicettori periferici. Il gruppo del Prof. David Bennett ha una vasta esperienza nell'utilizzo di entrambe le sfide di condizionamento. Nell'unico studio fino ad oggi che ha indagato l'alterazione delle fibre periferiche dopo una sfida condizionata nelle sindromi dolorose ereditarie, l'olio di senape ha causato una maggiore area di iperalgesia negli individui con sindrome dolorosa episodica familiare rispetto agli individui non affetti. L'applicazione di questi stimoli potrebbe portare a una lieve irritazione della pelle e cioè non verranno utilizzati se c'è una storia di allergia/sensibilità cutanea. In pratica, avendo eseguito tali test centinaia di volte, questo non è stato un problema.

1.2.5 Imaging del cervello umano nel dolore

L'avvento delle tecniche di imaging funzionale ha permesso ai ricercatori di iniziare a guardare all'interno del cervello umano per osservare l'aspetto del dolore nel cervello. Inizialmente, la ricerca sull'imaging del dolore ha stabilito che il dolore non viene elaborato da una singola regione del cervello, ma coinvolge invece diverse aree corticali distribuite. Il gruppo di regioni del cervello che sono più attive durante il dolore è comunemente chiamato "matrice del dolore". Ciò include: cortecce somatosensoriali primarie e secondarie (SI, SII), cortecce insulare, cingolata anteriore e prefrontale e il talamo.

Tuttavia, il dolore non è puramente un evento sensoriale, ma riflette anche il modo in cui la persona si sente riguardo al proprio dolore. Fattori che variano ampiamente all'interno di una popolazione come ricordi, emozioni, patologia, genetica e fattori cognitivi influenzano tutti direttamente il modo in cui un individuo sperimenta il dolore. Inoltre, il modo in cui una persona risponde al dolore è pesantemente modificato da ciò che è appropriato per la situazione. Ad esempio, una persona che soffre può nascondere quanto sia spiacevole la sensazione se si sente a disagio nell'ambiente circostante. Per questo motivo, la matrice del dolore fornisce un quadro incompleto di ciò che accade nel cervello durante il dolore. Gli studi di imaging del dolore hanno iniziato a convalidare questa prospettiva. Ad esempio, Derbyshire e collaboratori hanno mostrato l'attivazione delle regioni chiave della matrice del dolore anche quando i soggetti non soffrivano. Da uno studio su chi soffre di dolore cronico, è stato dimostrato che erano attive una serie di altre regioni chiave del cervello che erano al di fuori della matrice del dolore. È essenziale per la ricerca sull'imaging cerebrale aggiornare la nozione di "matrice del dolore" per tenere conto di queste incoerenze.

1.2.6 Comorbilità psicologica, qualità della vita e dolore

Mentre alcuni studi hanno esaminato gli aspetti del dolore nel contesto della lesione nervosa (e molto raramente in relazione alle canalopatie ereditarie), questi non vanno oltre la semplice misurazione dell'intensità del dolore o delle caratteristiche sensoriali e c'è solo una letteratura limitata che ha esplorato le interazioni tra dolore, stato psicologico e qualità della vita. Il dolore neuropatico in generale è associato a molteplici problemi psicologici che incidono sulla qualità della vita. Questi includono disturbi del ritmo circadiano (ad es. disturbi del sonno: da moderati a gravi nel 60% dei pazienti), mancanza di energia (55%), sonnolenza (39%) e difficoltà di concentrazione (36%); risultati simili sono stati specificatamente documentati nell'eritromelalgia. Nei pazienti con Eritromelalgia. In generale, le convinzioni e le paure riguardanti il ​​dolore e le sue implicazioni contribuiscono in modo sostanziale a determinare l'umore e il comportamento. Poiché il dolore neuropatico è relativamente comune nel contesto della neuropatia periferica, si pone la questione di quanto il dolore sia il motore di queste comorbilità - la risposta a questa domanda non è nota, ma ampi studi randomizzati controllati di interventi analgesici negli stati di dolore neuropatico indicano che con la riduzione dell'intensità del dolore diminuisce anche la gravità di queste comorbilità. Per rispondere a questa domanda, i ricercatori dovranno prima identificare strumenti specifici per la misurazione della comorbilità del dolore neuropatico nel contesto delle canalopatie dolorose, questo è uno degli obiettivi di questa proposta e valuteranno una varietà di strumenti di valutazione esistenti. Un altro problema è che è probabile che la comorbilità psicologica influenzi l'autovalutazione dell'intensità del dolore, che è una misura di esito primario abituale negli studi clinici sugli agenti analgesici del dolore neuropatico.

Gli investigatori utilizzeranno una batteria di strumenti psicologici per determinare la qualità psicologica e della vita in quei soggetti con canalopatie dolorose.

1.2.7 Campioni di sangue

Gli investigatori raccoglieranno campioni di sangue (30 ml) da ciascun soggetto, che verranno conservati a -80 gradi Celsius in un congelatore chiuso a chiave. Sequenzieranno geni noti associati a canalopatie dolorose: SCN9a e TRPA1. Gli investigatori conserveranno il DNA in modo che sia possibile testare altri geni candidati associati al dolore.