Modulación del estímulo nociceptivo en el seno de la médula espinal

Una vez el estímulo nociceptivo alcanza  el  asta posterior de la médula espinal se inicia un proceso de transmisión del estímulo nóxico en el asta posterior de la médula espinal y una  respuesta de modulación del estímulo nociceptivo a nivel  central   de una  complejidad notable regido por un sistema de receptores (entre ellos se incluyen receptores m1 opioides,   receptores a2  adrenérgicos,  receptores  muscarínicos,  receptores  para  agonistas  g-  amino  butírico  (GABA) , receptores cannabinoides y  receptores  NMDA)  de las que uno  de  sus  componentes  reside en el  seno  de la médula espinal

Actualmente se sabe que existen más de 20 sustancias que pueden ser sintetizadas y liberadas en el asta posterior desde diferentes elementos celulares (Elementos neuronales del asta dorsal de la médula espinal - como  las  terminales centrales de las fibras aferentes primarias conectando con neuronas secundarias o interneuronas, las neuronas nociceptivas del asta posterior de la médula espinal ,las   interneuronas del asta dorsal de la médula espinal  y las axones que descienden desde centros supraespinales modulando la nocicepción-  ,  Elementos gliales del asta dorsal de la médula espinal  )  con capacidad de interacionar con diferentes tipos de receptores  y  participar en la modulación del dolor (figura 1). En este proceso la liberación cuántica de neurotransmisores desde las terminales centrales de las fibras aferentes primarias conectando con neuronas secundarias o interneuronas depende de: (a) la actividad dentro de la neurona, (b) eventos externos que afectan las alteraciones en la actividad neuronal, por ejemplo, entradas inhibidoras y excitadoras en la terminal presináptica. Asimismo la actividad de la neuronas nociceptivas del asta posterior de la médula espinal - neruronas de 2º orden - depende de la actuación de diversos sistemas neuroquímicos presentes en el propio cordón - elementos neuronales del asta dorsal de la médula espinal y elementos gliales del asta dorsal de la médula espinal -  y  otros en  axones que descienden desde centros supraespinales modulando la nocicepción . El resultado global es  en un fenómeno  de plasticidad que implican la inhibición y falicitación de la conducción del estímulo  nociceptivo  a  este nivel (figura 2)

Figura 1. NT y neuromoduladores del asta posterior medular. Al igual que sucede en los aferentes primarios periféricos, las membranas de los elementos neuronales del asta dorsal de la médula espinal que participan en la transmisión del estímulo nóxico en el asta posterior de la médula espinal poseen estructuras moleculares que sirven de receptores y de canales iónicos y permiten la transmisión de los mensajes químicos y eléctricos que circulan entre las neuronas. Estos terminales presinápticos ante la llegada de un impulso nervioso adecuado permiten la entrada de Ca2+ en su interior y favorecen la liberación de sustancias neuromoduladoras y neurotransmisoras que interactúan con los receptores postsinápticos situados en las astas posteriores, que a su vez al ser excitados permiten la propagación del impulso nociceptivo hacia porciones superiores del SNC (área punteada). Otros, en cambio (superficie rayada) inhiben la  actividad celular.  

 Figura 2.  Factores que influyen  en la modulación  de la transmisión sináptica en la médula espinal . La  transferencia sináptica de la información  es comandada por la naturaleza y la cantidad de neurotransmisores (NT) liberados por las terminales centrales de las fibras aferentes primarias , la densidad e identidad de los receptores postsinápticos  ionotrópicos y  metabotrópicos), la cinesia de los  receptores, la  abertura o cierre de los canales iónicos y los factores  responsables de la recaptación o degradación de los NT -ejm: en la finalización de la estimulación nociceptiva intervienen los transportadores de glutamato que se encuentran en las membranas gliales al  captarlo  del  espacio intersináptico -. Cada uno de estos factores es objeto de influencias moduladoras pre y postsinápticas en las que están involucrados mecanismos  dependientes  de las elementos neuronales del asta dorsal de la médula espinal y de los elementos gliales del asta dorsal de la médula espinal

Para comprender cómo se  realiza el procesamiento de la información nociceptiva en el asta posterior de la médula espinal  hay que tener en cuenta que la transmisión del estímulo nóxico en el asta posterior de la médula espinal depende del estado de excitabilidad basal en el que se encuentren los elementos neuronales del asta dorsal de la médula espinal .En este sentido, se distinguen 4 estados: I) Modulación de la información nociceptiva en estado normal, II) Modulación de la información nociceptiva en estado inhibido, III) Modulación de la información nociceptiva en estado sensibilizado y IV) Modulación de la información nociceptiva en estado reorganizado o modificado .

Tabla 2 . Procesamiento sensitivo en  el  asta posterior de la médula espinal  ( APME) 

La densa trama de conexiones interneuronales en el asta dorsal es el armazón de la teoría de la compuerta propuesta por los doctores Wall y Melzac, ya que existen sistemas endorfinérgicos y serotoninérgicos descendentes que inhiben a las células receptoras de impulsos nociceptivos en el  asta posterior de la médula espinal  (figura 3); al mismo tiempo existen sistemas moduladores descendentes  que realzan la transmisión del estímulo nóxico en el asta posterior de la médula espinal (dicha teoría postula que el organismo puede regular la transmisión dolorosa en presencia de otros estímulos inocuos potentes que ocurran al mismo nivel de la lesión por ejemplo: prurito o estímulos táctiles fuertes). Las interconexiones entre las células proveen control y modulación sobre cuales impulsos van a ser percibidos como nocivos.

Figura 3. Teoría de la compuerta medular (“gate control  theory“) A.- Resumen  de  esta  teoría  según  la  propuesta inicial  de  Melzack  y  Wall:  las interneuronas de la sustancia gelatinosa (SG) regulan el acceso de las informaciones originadas en la periferia “input “ hacia las  neuronas nociceptivas inespecíficas situadas en las capas más profundas del asta posterior de la médula (T:“trigger cells“) por un mecanismo de inhibición presináptica. La  activación de las  aferencias  de  gran diámetro Aab  aumenta la actividad de  dichas interneuronas, cerrando de esta maner la compuerta; la activación  de las fibras Ad y C deprime este tono inhibidor, desencadenando así la apertura  de la  compuerta, y facilitando entonces por deshinibición la activación de las neuronas nociceptivas inespecíficas y enseguida las estructuras supramedulares de integración  para  generar  de  esta manera el dolor. Estos mecanismos están  bajo control cerebral. B.- Resumen de la teoría de la compuerta modificada  por  Wall . El  concepto  general  no  ha cambiado. Las interneuronas de la sustancia gelatinosa son reemplazadas  por una pareja  de  neuronas  inhibitorias (círculo  blanco) y  excitatorias  (círculo  negro)  que  están  bajo la  influencia  de  controles  de origen central  .