Papel de la corriente de freno Ixd en la hipersensibilidad dolorosa al frío inducida por lesión en neuronas sensoriales primarias

Abstract

El daño axonal produce cambios funcionales en las neuronas sensoriales primarias. Estos cambios incluyen una descarga anormal de impulsos nerviosos, tanto espontáneos como evocados, que causan alteraciones en la percepción de estímulos ambientales, tales como la hipersensibilidad dolorosa al frío inocuo (sensibilidad dolorosa aumentada frente a un estímulo de frío no doloroso), una forma común de dolor neuropático. Esta forma de dolor, es un síntoma frecuente e inhabilitante en neuropatías que siguen al daño post quirúrgico de nervios periféricos, neuralgia post-herpética, diabetes ó quimioterapia en cáncer y es en gran medida refractaria al tratamiento con analgésicos y antinflamatorios tradicionales. Algunos de los determinantes celulares y moleculares asociados al desarrollo de hipersensibilidad dolorosa al frío inocuo son hasta ahora desconocidos. Las neuronas somatosensoriales primarias sensibles al frío (NsSF) expresan una gran variedad de canales iónicos, tanto de transducción como dependientes de potencial, implicados en al respuesta al frío. Entre estos canales iónicos destaca el canal termosensible TRPM8, principal entidad molecular responsable de la generación del potencial de receptor despolarizante que induce el aumento de la frecuencia de disparo ante un descenso de la temperatura en las neuronas sensibles al frío inocuo. Otro canal implicado en la termotransducción del frío es el TRPA1, el cual está presente en nociceptores y se activa con frío lesivo. Por otro lado, los canales de K+ tipo Shaker Kv1.1 y Kv1.2, responsables de la corriente de freno IKD, actúan como freno de excitabilidad en neuronas sensoriales primarias, ajustando su sensibilidad al frío en condiciones fisiológicas. El objetivo general de este trabajo de tesis fue determinar el papel de la corriente IKD en la hipersensibilidad dolorosa al frío inocuo en neuronas sensoriales primarias lesionadas de ganglios raquídeos. La hipótesis de trabajo de esta tesis es que la hipersensibilidad dolorosa al frío de las neuronas primarias sensoriales lesionadas resulta, en gran medida, de una reducción en la expresión funcional de los canales iónicos Kv1.1 y Kv1.2, responsables de la corriente de freno IKD en respuesta a lesión. Utilizamos la lesión crónica constrictiva del nervio ciático (LCC) como modelo de daño axonal periférico que induce hipersensibilidad dolorosa al frío inocuo, en combinación con las técnicas de imagen de calcio y patch clamp en neuronas disociadas de ganglios raquídeos L3, L4 y L5. Estudiando las NsSF por imagen de calcio, hemos encontrado un incremento en la fracción de NsSF en los cultivos provenientes de animales lesionados. Este incremento viene acompañado de un desplazamiento en el umbral medio de temperatura de 2.4 ± 0.3°C hacia temperaturas más altas. En las NsSF control, la supresión farmacológica de la corriente de freno IKD con 4-aminopiridina (4-AP) ó α dendrotoxina (α-DTx) desplazó el umbral más de 2°C hacia temperaturas más altas. Este desplazamiento no fue observado en NsSF del grupo lesionado, sugiriendo que la corriente IKD está disminuida en estas neuronas. Este resultado fue confirmado analizando la amplitud de la corriente IKD por la técnica de patch clamp. Encontramos que la densidad promedio de la corriente IKD está reducida en las NsSF del grupo lesionado, comparado con las NsSF de animales control. Adicionalmente, encontramos una subpoblación de neuronas insensibles al frío (NsIF), que se transformaron en neuronas sensibles al frío luego de la supresión farmacológica de la corriente de freno IKD con 4-AP. Este fenómeno se encuentra reducido en neuronas somatosensoriales primarias del grupo lesionado, apoyando la idea que la corriente IKD se encuentra disminuida en estas neuronas producto de la lesión axonal. Así, los resultados obtenidos durante el desarrollo de esta tesis, sugieren que la hipersensibilidad dolorosa al frío inocuo postlesión axonal podría estar relacionado con una reducción de la expresión funcional de la corriente de freno IKD en neuronas somatosensoriales primarias lesionadas.