Interacciones neuroinmunes y dolor neuropático: papel del factor de crecimiento neuronal

Diversas líneas de evidencia asignan al factor de crecimiento neuronal (NGF), expresado en el espacio endoneural por células de Schwann activadas tras una lesión nerviosa, un papel en el mecanismo del dolor neuropático periférico. Se ha sugerido, pues, que el NGF podría promover sprouting en la zona de la lesión y generar cambios plásticos en la primera neurona sensorial y sus proyecciones centrales, colaborando de este modo al inicio del dolor neuropático. El objetivo general de esta investigación fue evaluar estos posibles mecanismos. Para realizar el estudio se utilizó un abordaje metodológico directo: la administración endoneural de NGF o vehículo. Se utilizaron ratas Sprague-Dawley macho de 250 a 300 g, cuyos nervios ciáticos izquierdos fueron inyectados con 10 µl de solución. Se realizaron pruebas conductuales de dolor neuropático estímulo-dependiente (hiperalgesia térmica y alodinia mecánica), de dolor inflamatorio (prueba de la formalina), se realizó un estudio histológico del nervio ciático inyectado y un estudio inmunohistoquímico para los péptidos sensoriales SP y péptido relacionado al gen de la calcitonina (calcitonin gene-related peptide, CGRP) en el ganglio de la raíz dorsal (dorsal root ganglion, DRG) y el asta posterior de la médula espinal. La administración endoneural de NGF (1 a 30 ng) produjo hiperalgesia térmica, pero no alodinia mecánica. Además, el NGF produjo desmielinización, una modesta degeneración de fibras e indujo la formación de brotes axonales. Estos efectos conductuales e histológicos del NGF fueron comparables y vinculables en cuanto a su relación dosis-efecto como en cuanto a su curso temporal, lo que sugiere que ambos efectos pueden estar relacionados. La administración endoneural de 30 ng de NGF produjo un aumento significativo tanto del porcentaje de células medianas a grandes que contienen CGRP en el DRG, como del área ocupada por fibras que contienen CGRP en las láminas III y IV del asta medular posterior, que corresponden a neuronas sensoriales medianas a grandes. Ambos efectos fueron limitados en el tiempo, prolongándose por 5 días. No se observaron cambios en el contenido de SP ni en el DRG ni en la médula espinal. Finalmente, la administración de 30 ng de NGF produjo un aumento en la fase 2 de la prueba de la formalina el día 3 posinyección de NGF, pero no los días 5 ni 10. En conjunto, estos resultados otorgan un importante apoyo a las hipótesis que asignan un papel al NGF endoneural en el inicio del dolor neuropático. Tanto la hiperalgesia como los efectos histológicos del ciático inyectado y los cambios en la expresión de CGRP han sido descritos en modelos animales de dolor neuropático. Estos resultados además ilustran acerca de los efectos del NGF sobre axones no lesionados, lo que debe ser tomado en cuenta antes de pensar en un eventual uso terapéutico del NGF, que ha sido propuesto por otros autores. Finalmente, los resultados de la prueba de la formalina colaboran a la comprensión de la escasamente conocida relación entre el dolor neuropático y el dolor inflamatorio.Neuroimmune interactions and neuropathic pain: role of nerve growth factorSeveral lines of evidence suggest that nerve growth factor (NGF), expressed in the endoneurial milieu by activated Schwann cells, has an important role on peripheral neuropathic pain mechanism. Specifically, it has been hypothesized that NGF acts on neuropathic pain by inducing axonal sprouting at the injury site and by generating plastic changes at primary sensory neurons and their central processes. The main objective of this investigation was to evaluate these possible mechanisms. For this study a direct methodological approach was used: the endoneurial administration of NGF or vehicle. Male Sprague-Dawley rats of 250 to 300 g were injected on their left sciatic nerves with 10 µl of solution. Behavioral tests were conducted to evaluate thermal hyperalgesia and mechanical allodynia as neuroapthic pain behaviors, and also to evaluate inflammatory pain (formalin test). Additionally, a histological study of the injected sciatic nerve and an immunohistochemical study for sensory neuropeptides SP and calcitonin gene-related peptide (CGRP) in the dorsal root ganglion (DRG) and the dorsal horn were also carried out. Endoneurial administration of NGF (1 to 30 ng) produced thermal hyperalgesia, but not mechanical allodynia. Moreover, NGF produced demielinization, sporadic fiber degeneration, and induced axonal sprouting. The behavioural and histological effects of NGF were both dose-dependent, and the timecourses of both effects were similar. NGF administration increased the percentage of medium- to large- sized CGRP-positive neuron profiles, and increased CGRP content in laminae III and IV of the dorsal horn, the area occupied by medium to large neuron processes. Both effects were time-limited, lasting for 5 days. NGF did not induce changes on SP content nor in the DRG neither in the dorsal horn. Finally, 30 ng of NGF produced an increase in the phase 2 of formalin test on day 3, but not on subsequent days. Taken together, these results give an important support to the hypotheses that propose that endoneurial NGF has an important role in the onset of neuropathic pain. Thermal hyperalgesia, histological effects on the sciatic nerve and CGRP-expression changes have been also described using animal models of neuropathic pain. Otherwise, these results illustrate about the effects of NGF on uninjured axons. This has to be considered before applying neurotrophic factors therapeutically, as it has been suggested by other authors. Finally, the formalin test results collaborate to the understanding of the largely unknown relation between neuropathic pain and inflammatory pain