Modulación en el seno de las estructuras supraespinales: Sistemas moduladores endógenos descendentes
Tras el procesamiento de la información nociceptiva en los centros supraespinales se produce una respuesta de modulación del estímulo nociceptivo a nivel central , supuestamente equilibrada, de la que uno de sus componentes es la activación de los sistemas moduladores descendentes . En este proceso intervienen varias regiones y núcleos de forma directa, enviando proyecciones hacia la médula espinal, o de forma indirecta, enviando proyecciones hacia estructuras intermedias, también de proyección hacia la médula espinal.
Figura 1. Sistemas moduladores endógenos descendentes. Son sistemas neuroquímicos compuestos por receptores (ejm: receptores opioides) y sustancias transmisoras (ejm: péptidos opioides endógenos), distribuidos en el sistema nervioso central (SNC) y sistema nervioso periférico (SNP), en estrecha relación con las vías sensoriales que conducen la información nociceptiva. Estos sistemas tienen su origen en neuronas en regiones cerebrales superiores como la corteza, el hipotálamo y la amígdala- la amígdala es una región que se activa particularmente por el estrés /miedo-. Las neuronas de estas regiones se proyectan hacia el sistema gris periacueductal (SGPA o PAG -periaqueductal gray-) y la médula rostral ventromedial (RVM) y finalmente al asta dorsal de la médula espinal. La activación de esta vía provoca: 1) analgesia a nivel del asta posterior de la médula espinal al inhibir la transmisión ascendente de información nociceptiva.; 2) la sensibilización al facilitar la transmisión dolorosa.
Es de destacar que algunas de las estructuras que participan en control descendente del procesamiento nociceptivo participan en las vías ascendentes del dolor. Asimismo, los sustratos y las regiones anatómicas involucradas en la facilitación e inhibición de la nocicepción son a menudo idénticas.
Figura 2. Estructuras de los sistemas moduladores endógenos descendentes
A pesar que se conocen vías descendentes con origen en la corteza cerebral (haz corticoespinal ) o en el hipotálamo (núcleo paraventricular) y amígdala, los núcleos del tronco del encéfalo son los más importantes en la regulación descendente del dolor.
Figura 3. Componentes del sistema modulador descendente en el tronco del encéfalo
Teóricamente, la modulación supraespinal de la información nociceptiva puede tener lugar: 1º) en las propias áreas que reciben dicha información (por inhibición presináptica directa de la transmisión excitadora espino- encefálica); 2º ) a nivel de cualquiera de las estaciones espinales o supraespinales de relevo de la misma (por medio de inhibiciones pre o postsinápticas). En este último caso los controles descendentes de origen supraespinal modulan la actividad de las neuronas del asta posterior a través de 3 mecanismos: a) actuando directamente a nivel de receptores postsinápticos; b) modulando la actividad de interneuronas del asta dorsal de la médula espinal que a su vez influencian la actividad de las neuronas ascendentes; c) controlando la liberación de neurotransmisores a partir de las fibras aferentes periféricas C, vía los receptores presinápticos.
El resultado de la neuromodulación puede ser la inhibición o la facilitación de la transmisión de la información nociceptiva. Las diferencias en los mecanismos de facilitación descendente versus la inhibición de la nocicepción radican principalmente en la activación de subtipos de receptores acoplados a diferentes mecanismos de transducción intracelulares. Los neurotransmisores o neuropéptidos que pueden facilitar o inhibir la nocicepción incluyen serotonina (5-hidroxitriptamina; 5-HT), noradrenalina, dopamina, dinorfina, acetilcolina y óxido nítrico. Sin embargo, existen neurotransmisores que actúan predominantemente para facilitar o inhibir la nocicepción. Los neurotransmisores / neuropéptidos que facilitan predominantemente la nocicepción incluyen el aminoácido excitador glutamato, histamina, colecistoquinina, melanocortina y prostaglandinas. Los neurotransmisores / neuropéptidos que inhiben predominantemente la nocicepción son el GABA, glicina, vasopresina, oxitocina, adenosina, opioides endógenos y endocannabinoides. Las alteraciones regionales en el cerebreo de los niveles en los niveles de neurotransmisores únicos tanto para la facilitación como para la inhibición de la nocicepción, la capacidad de estos neurotransmisores para unirse a sus respectivos receptores o la unión diferencial a los subtipos de receptores pueden alterar la transmisión nociceptiva y mediar en la analgesia inducida por estrés (SIA)
Figura 4. Organización del sistema modulador descendente. El sistema modulador endógeno descendente es capaz de modular positiva ( potenciando la transmisión nociceptiva) o negativamente el dolor - inicialmente se creía que tenía una función exclusivamente inhibitoria-. Se cree que la sustancia gris periacueductal (SGPA o PAG) es el principal control inhibitorio descendente sobre la nocicepción. Recibe entradas del hipotálamo, el tálamo, el sistema límbico y la corteza, y envía sus principales proyecciones a la médula rostral ventromedial (RVM). La RVM se considera el núcleo principal donde se integra la información de una red de núcleos medulares y el que ejerce un control bidireccional sobre la transmisión nociceptiva en el asta dorsal (o el núcleo trigeminal espinal) a través de células on y off. Así, se ha demostrado que la estimulación de alta intensidad del MRV produce analgesia debido a la activación de las células denominadas off, mientras que una estimulación de baja intensidad en la misma región conduce a una facilitación en el comportamiento nociceptivo mediante la activación de células denominadas on
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En los sistemas moduladores endógenos descendentes, además de las Iinfluencias facilitadores descendentes , hay circuitos descendentes que dificultan la transmisión dolorosa . De entre los neurotransmisores / neuropéptidos que se ha comprobado que inhiben predominantemente la nocicepción reseñar el GABA, la glicina,la vasopresina, la oxitocina,la adenosina, los opioides endógenos y los endocannabinoides Figura 1. Neuroquímica relacionada con las influencias inhibitorias descendentes de los sistemas moduladores descendentes. (A) Representación diagramática de la neuroquímica sináptica postulada que sustenta la regulación de la analgesia inducida por estrés en regiones supraespinales como la amígdala, gris periacueductal y médula rostroventral. El miedo/estrés y/o estímulos nociceptivos provocan la liberación de opioides endógenos (eOpioides) de las neuronas presinápticas y cannabinoides endógenos (eCB) de neuronas postsinápticas. La activación de los receptores opioides CB1 o m-, k- o d-en las interneuronas GABAérgicas inhibe la liberación de GABA y facilita neurotransmisión en las sinapsis glutamatérgicas que da como resultado la activación de la vía descendente inhibitoria del dolor. (B) Neuroquímica de la analgesia inducida por estrés en la médula espinal. La transmisión nociceptiva está mediada por la liberación de neurotransmisores / neuropéptidos, como el glutamato y la sustancia P (SP) de la fibra aferente primaria. La activación de las neuronas de la vía inhibitoria descendente del dolor da como resultado la liberación de serotonina (5-HT), noradrenalina (NA) y eOpioides. La unión de 5-HT a receptores inhibidores 5-HT (5-HTR) [5-HT (1A, B, D, F o 2A) en la terminal nerviosa de la fibra aferente primaria o a los receptores 5-HT (1A, B, D o 3) en la neurona del dolor de segundo orden ], noradrenalina (NA) y opioides endógenos ( eopioides ) a los receptores adrenérgicos α2 y los receptores opioides m, k, d, respectivamente, en la terminal nerviosa aferente primaria inhiben la transmisión nociceptiva. Los cannabinoides endógenos también puede actuar a través de los receptores CB1 y CB2 para modular la transmisión nociceptiva a nivel espinal.
En los sistemas moduladores endógenos descendentes, además de los efectos inhibitorios de las vías descententes , hay circuitos descendentes que facilitan la transmisión dolorosa . De entre los neurotransmisores / neuropéptidos que se ha comprobado que facilitan predominantemente la nocicepción reseñar el glutamato, la histamina, la colecistoquinina,la melanocortina y las prostaglandinas Ejemplo de estructuras que se conocen por su influencia pronociceptiva son el núcleo reticular dorsal ( NRD ) y la médula rostra ventromedial ( MRV) . Esta última estructura desempeña un papel pronociceptiva secundaria a la activación de células on tras estímulos de baja intensidad