Centrális mechanizmusok a neuropathiás fájdalom kialakulásában. Nagy Gergely György, Andrew Todd

Hasonló dokumentumok
A sejtmembrán szabályozó szerepe fiziológiás körülmények között és kóros állapotokban

A pályázat célul tűzte ki a gerincvelői nociceptív ingerületfeldolgozást végző érző és a gerincvelői szintű motoros működéseket irányító mozgató

Az idegsejtek kommunikációja. a. Szinaptikus jelátvitel b. Receptorok c. Szignál transzdukció neuronokban d. Neuromoduláció

Gyógyszerészeti neurobiológia. Idegélettan

Limbikus rendszer Tanulás, memória

Új szignalizációs utak a prodromális fázisban. Oláh Zita

Dr.Varga Annamária belgyógyász, diabetológus

A somatomotoros rendszer

a. Szinaptikus jelátvitel b. Receptorok c. Szignál transzdukció neuronokban d. Neuromoduláció. Szinaptikus jelátvitel.

Jegyzőkönyv. dr. Kozsurek Márk. A CART peptid a gerincvelői szintű nociceptív információfeldolgozásban szerepet játszó neuronális hálózatokban

Receptorok, szignáltranszdukció jelátviteli mechanizmusok

Humán asztrociták. Nagyobb és komplexebb. idegrendszeri fejlődésben jelentős szerepű

A tanulási és emlékezési zavarok pathofiziológiája. Szeged,

Ca 2+ Transients in Astrocyte Fine Processes Occur Via Ca 2+ Influx in the Adult Mouse Hippocampus

Szinaptikus folyamatok

Tianeptine induces GluA1 phosphorylation and subsequent alteration of the firing properties of CA1 neurons

A fájdalom kórélettana - a fogorvoslás egyik központi problémája. Dr. Varga Gábor SE FOK Orálbiológiai Tanszék 2012

A 2-es típusú diabetes háziorvosi ellátására vonatkozó minőségi indikátorok gyakorlati értéke

AZ IDEGRENDSZER PLASZTICITÁSA TANULÁS. EMLÉKEZÉS (memória)

GOP Project UDG Debreceni Egyetem kollaborációs munka

neuropathiák a gyakorlatban

Antitest-mediált encephalitisek

Ioncsatorna szerkezetek

A sejtek közöti kommunikáció formái. BsC II. Sejtélettani alapok Dr. Fodor János

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

S-2. Jelátviteli mechanizmusok

III./2.3.: Klinikai jellegzetességek, tünetek. III./2.3.1.: Migrén

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

PERIFÉRIÁS NEUROPATIÁK. Pfund Zoltán PTE Neurológia Klinika

Jellegzetességek, specialitások

Pszichiátriai zavarok neurobiológiai alapjai

IONCSATORNÁK. I. Szelektivitás és kapuzás. III. Szabályozás enzimek és alegységek által. IV. Akciós potenciál és szinaptikus átvitel

Asztroglia Ca 2+ szignál szerepe az Alzheimer kórban FAZEKAS CSILLA LEA NOVEMBER

CB1 cannabinoid receptorok megoszlásának vizsgálata a gerincvelő felületes hátsó szarvában. Készítette: Pálóczi János

Neurotranszmisszió. Prof. Dr. Kéri Szabolcs. SZTE ÁOK, Élettani Intézet, Miért fontos a szinapszisokkal foglalkozni?

Homeosztázis A szervezet folyadékterei

III./2.2.: Pathologiai jellemzők, etiológia. III./2.2.1.: Anatómiai alapok

oktatásuk jelentősége és

NOAC-kezelés pitvarfibrillációban. Thrombolysis, thrombectomia és kombinációja. Az ischaemiás kórképek szekunder prevenciója. A TIA új, szöveti alapú

A posztszinapszis és a PSD (posztszinaptikus. szinaptikus plaszticitásban játszott szerepük

Szédüléssel járó kórképek sürgősségi diagnosztikája

VASÚTI MUNKAKÖRÖKET BETÖLTİK KIZÁRÓ-KORLÁTOZÓ BETEGSÉGEI (DIABETES MELLITUS - CUKORBETEGSÉG) dr. Kopjár Gábor Foglalkozás-egészségügyi igazgató

A GLIASEJTEK ÉS AZ EPILEPTIKUS AKTIVITÁS KAPCSOLATA GÁSPÁR ATTILA GLIA SEJTEK ÉLETTANA EA

A diabetes hatása a terhes patkány uterus működésére és farmakológiai reaktivitására

FÁJDALOMCSILLAPÍTÓ HATÁSÚ NR2B ALTÍPUSSZELEKTÍV NMDA ANTAGONISTÁK KUTATÁSA. Borza István

I. Spinális mechanizmusok vizsgálata

EGYETEMI DOKTORI (Ph.D.) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

Krónikus veseelégtelenségben szenvedő betegek halmozott fogyatékossága

AsztroGlia - neuron interakció

myelin elvesztése Patogenesis axonok nem tudják megfelelően vezetni az ingerületet

Degeneráció és regeneráció az idegrendszerben

FEJEZETEK AZ ÉLETTAN TANTÁRGYBÓL

A FÁJDALOMCSILLAPÍTÁS FIZIKO-, ÉS FIZIOTERÁPIÁS SZEMPONTJAI. Udvarhelyi Edina

Sejtek közötti kommunikáció:

Diabetes mellitus. Rácz Olivér Miskolci Egyetem Egészségügyi Kar. Diabetes mellitus

Az autonóm idegrendszer

Prof. Dr. Kéri Szabolcs SZTE ÁOK, Élettani Intézet, 2018

AZ ENDOKANNABINOID RENDSZER MOLEKULÁRIS SZERVEZŐDÉSE RÁGCSÁLÓK GERINCVELŐJÉNEK FELÜLETES HÁTSÓ SZARVÁBAN. Hegyi Zoltán

A SAV-BÁZIS EGYENSÚLY ZAVARAI

A diabetes mellitus laboratóriumi diagnosztikája

Az agy betegségeinek molekuláris biológiája. 1. Prion betegség 2. Trinukleotid ripít betegségek 3. ALS 4. Parkinson kór 5.

Neurobiológia - III. blokk Idegélettan # 12/4. A vázizomműködés gerincvelői kontrollja - II

TÁMOP-6.1.2/LHH/11-B A MAGAS VÉRNYOMÁS ÉS RIZIKÓFAKTORAI

A NEURODEGENERATÍV BETEGSÉGEK GYÓGYSZERTANA. Tábi Tamás Gyógyszerhatástani Intézet Semmelweis Egyetem OKTATÁSI SEGÉDANYAG

A sejtek közötti kommunikáció módjai és mechanizmusa. kommunikáció a szomszédos vagy a távoli sejtek között intracellulári jelátviteli folyamatok

Aktualitások a glomerulonephritisek tárgykörében. Dr. Kovács Tibor PTE II.sz. Belgyógyászati Klinika és Nephrologiai Centrum Pécs

VEGETATIV IDEGRENDSZER AUTONOM IDEGRENDSZER

Sclerosis multiplex. Dr. Csépány Tünde December 11.

Szenzoros Neurofiziológia. Debreceni Egyetem, OEC, Élettani Intézet

A fájdalom funkcionális neuroanatómiája, fájdalomtípusok. Komoly Sámuel PTE Neurológiai Klinika

Nemszinaptikus receptorok és szubmikronos Ca2+ válaszok: A két-foton lézermikroszkópia felhasználása a farmakológiai vizsgálatokra.

Magyarországon több mint 2 millió hypertoniás él re az előrejelzések szerint további 60 százalékkal megnő az érintettek száma.

Egy idegsejt működése. a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál

OTKA nyilvántartási szám: K48376 Zárójelentés: A pályázat adott keretein belül az alábbi eredményeket értük el:

A posztszinapszis és a PSD (posztszinaptikus. szinaptikus plaszticitásban játszott szerepük

Élettan írásbeli vizsga (PPKE BTK pszichológia BA); 2014/2015 II. félév

Endogén és exogén ligandok, valamint a szociális izoláció hatásai a fájdalomérzékenységre Ph.D. értekezés tézisei

Az agyi plaszticitás szerepe heveny agykárosodást követő rehabilitációs folyamat során

a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál. Nyugalmi potenciál. 3 tényező határozza meg:

1. ESET DIAGNÓZIS: LYMPHADENITIS MESENTERIALIS. 16 éves nő: görcsös hasi fájdalom, hányinger, hányás, vizes hasmenés, collaptiform rosszullét

mi a cukorbetegség? DR. TSCHÜRTZ NÁNDOR, DR. HIDVÉGI TIBOR

Dr. Radványi Ildikó PTE ÁOK Alapellátási Intézet, KK. Onkoterápiás Intézet

Neuropathiák, dysimmun neuropathiák. Komoly Sámuel PTE Neurológiai Klinika

Az alvásfüggő légzészavarok következményei

Mi az akut has? Eddig még nem diagnosztizált, kevesebb,mint 7-10 napja tartó, kórházi felvételt vagy megfigyelést igénylő fájdalom.

A cukorbetegség szűrési, kezelési és gondozási stratégiáit vizsgáló egészség-gazdaságtani modell fejlesztése

Az egyensúlyszabályzás anatómiája, élettana és patofiziológiája. Dr. Mike Andrea Pécs, november 28.

Az agytörzsi dorzális vagus komplex glukokináz expressziójának molekuláris. és funkcionális változásai I-es típusú diabetes egérmodelljében

Izomműködés. Az izommozgás. az állati élet legszembetűnőbb külső jele a mozgás amőboid, ostoros ill. csillós és izomösszehúzódással

Sejt - kölcsönhatások az idegrendszerben

Cukorbetegek hypertoniájának korszerű kezelése. Dr. Balogh Sándor OALI Főigazgató főorvos Budapest

ANATÓMIA KOLLOKVIUMI TÉTELEK II. ÉVFOLYAM 2010/2011. TANÉV 1. FÉLÉV

AZ IDEGSZÖVET Halasy Katalin

PhD vizsgakérdések április 11. Próbálja meg funkcionális szempontból leírni és példákon bemutatni az intralimbikus kapcsolatok jelentőségét.

Perifériás neuropathia és klinikai következményei diabetes mellitusban

Kardiológiai rehabilitációban résztvevő cukorbetegek diétás ismereteinek jellemzése

VEGETATÍV IDEGRENDSZER

ELEKTROLIT VIZSGÁLATOK 1. ELEKTROLITOK

Dr. Arányi Zsuzsanna Neurológiai Klinika Semmelweis Egyetem

Átírás:

Centrális mechanizmusok a neuropathiás fájdalom kialakulásában Nagy Gergely György, Andrew Todd

A diabetes prevalenciája ORSZÁG TELJES LAKOSSÁG DIABETESESEK SZÁMA (2000) DIABETESESEK SZÁMA (2030) Egyesült Királyság 60,512,000 1,765,000 (2.9%) 2,668,000 Franciaország 60,496,000 1,710,000 (2,8%) 2,645,000 Magyarország 10,098,000 333,000 (3.3%) 376,000 Németország 82,689,000 2,627,000 (3.2%) 3,771,000 Spanyolország 43,064,000 2,717,000 (6.3%) 3,752,000 Európa 730,000,000 33,332,000 (4.5%) 47,973,000 USA 298,213,000 17,702,000 (5.9%) 30,312,000 Világ 6,081,000,000 171,000,000 (2.8%) 366,000,000

A diabetes komplikációi Makroangiopathia Mikroangiopathia Neuropathia (Nephropathia) (Retinopathia) Szívinfarktus Szívelégtelengésg Hirtelen halál Veseelégtelenség Stroke Dementia Vakság Fájdalom Erektilis diszfunkció Claudicatio intermittens Diabeteses láb Diabeteses gangraena Végtag amutpáció stb

A diabeteses neuropathia Cukorbetegeken neuropathiás szövődmény 20-40%-os gyakorisággal fordul elő Sokszínű tünetegyüttesként jelentkezhet Számos felosztása ismert pathomechanizmus, pathomorphológia, klinikai kép, kórlefolyás alapján Kezelésére csak nagyon korlátozottak a lehetőségeink Az életminőséget jelentősen rontja Megjelenése rizikótényező a hirtelen halál és a diabeteses láb kialakulása szempontjából Jelentőségét még gyakran a diabetológusok is alulbecsülik

A diabeteses neuropathia tünetei Autonóm neuropathia Erektilis diszfunkció: retrográd ejakuláció impotentia Gasztrointesztinalis motilitászavar: hányás hasmenés Húgyhólyag beidegzési zavara: vizeletretenció Érfal beidegzési zavara: vasodilatatio csontreszorpció Szívritmuszavar: hirtelen halál tachycardio-myopathia Visceralis neuropathiás fájdalom: hasi panaszok Verejtékezés zavara: bőrszárazság gustatory sweating Sensoros neuropathia Allodynia, hyperalgesia, spontán fájdalom Hypaesthesia, anaesthesia, paraesthesia: elesés sérülés ulcus Motoros neuropathia Agyideg bénulás, perifériás idegbénulás Izomatrophia

Diabeteses láb syndroma

A diabeteses neuropathia (DPN) kialakulásának pathomechanizmusa Klasszikus hypothesisek perifériás károsodás Nem-enzimatikus glikáció Szorbitol felhalmozódás Oxidatív stressz Vasa nervosum microangiopathia Axonális demyelinizáció Új elképzelések centrális károsodás Centrális szenszitizáció? Excitotoxicitás? GABAerg inhibíció csökkenése? Sprouting ( bimbózás)? Gerincvelői atrophia

Mi az evidencia a centrális mechanizmusok szerepére? DPN-ben MRI-vel vizsgálva a gerincvelő keresztmetszeti területe kisebb mint az egészségeseké A gerincvelőbe irányuló sensoros input nem nő, hanem éppen ellenkezőleg csökkent DPN-ben Valamennyi DPN-ben hatásos gyógyszer a KIR-ben hat DPN-ben a glutamát receptort kódoló mrns-ek upregulációja észlelhető NMDA-receptor antagonisták csökkentik fájdalmat DPN-ben

Primer afferens rostok végződése a gerincvelő hátsó szarvában

Glutamát A legfőbb excitátoros neurotranszmitter: mind primér afferensek, mind serkentő interneuronok használják Számos glutamát receptoron hat: ionotróp (iglur) AMPA NMDA kainát metabotróp (mglur)

Extracelluláris S1 Flip/Flop NH 2 S2 M1 M2 M3 M4 COOH Ser-831 Intracelluláris Ser-845

AMPA receptorok tetramer szerkezetű kationcsatornák négy alegység ismert: GluR1-4 a receptor komplexek homo- és heteromerek egyaránt lehetnek GluR2 alegység megakadályozza a Ca 2+ -permeabilitást receptor trafficking függ az alegység összetételtől foszforilációs állapotuk szerepet kap LTP- és LTD-ben

Ionotróp glutamát receptorok és a nociceptív ingerület feldolgozás Funkció: AMPA többnyire akut fájdalom NMDA krónikus fájdalom, szinaptikus plaszticitás Fokozott AMPA aktivitás (foszforiláció vagy inszerció hozzájárul a szinaptikus plaszticitáshoz) Lokalizáció: főleg glutamaterg szinapszisok PSD-jében de... nagyon keveset tudunk ezen receptorok lamináris megoszlásáról és elhelyezkedésükről meghatározott gerincvelői neuronális hálózatokban

Glutamaterg szinapszis sematikus képe Glu (CGRP) (substance-p) w w w w w w w w w w w w NK1 NK3 NMDA NR1 NR2 non- NMDA AMPA GluR 1-4 kainte GluR 5-7 KA 1-2 m GLuRs

Szinaptikus iglur-ok kimutatása I. konvencionális ICC-vel nem detektálhatók az epitópokat elrejti a szinaptikus denzitás és rés kiterjedt fehérje hálózata

Konvencionális ICC nem mutatja ki a szinaptikus helyzetű iglur-okat

Konvencionális ICC nem mutatja ki a szinaptikus helyzetű iglur-okat

Szinaptikus iglur-ok kimutatása II. konvencionális ICC-vel nem detektálhatók az epitópokat elrejti a szinaptikus denzitás és rés kiterjedt fehérje hálózata alternatív stratégiák post-embedding elektronmikroszkópos ICC (?) antigén unmasking (felfedés) hővel mikrohullámú sugárzással enzimatikus emésztéssel pl. pepszin kezeléssel (Watanabe et al. 1998 Eur J Neurosci 10:478-487) szignál amplifikáció pl. Tyramid reakció

AMPAR alegységek a gerincvelőben Pepszin kezelés után mindegyik alegység pontszerű jelölést ad; az immunoreaktív szemcsék szinapszisoknak felelnek meg Laminaris megoszlás: GluR2: mindenhol a szürkeállományban GluR1: hátsó szarvra korlátozódik (főleg lamina I-II) GluR3-4: főleg elülső szarvban és a hátsó szarv mély lamináiban

Nagy et al. (2004) J Neurosci 24, 5766-5777

Mi a bizonyíték, hogy a szemcsék valóban szinaptikus iglur-oknak felenek meg? Glutamaterg boutonokkal asszociálódnak Egyéb szinaptikus elhelyezkedésű fehérjékkel co-localizálódnak (pl. PSD-95) Elektronmikroszkóppal a PSD-nek felenek meg

VGLUT1 boutonok (lamina IIi-III) (főleg low-threshold myelinhüvelyes Aβ és Aδ afferensek) ~ 4 szemcse/bouton IB4-jelölt boutonok (lamina II) (főleg nem-peptiderg C afferensek) ~ 4.8 szemcse/bouton VGLUT2 boutonok (lamina I-III) (főleg interneuronok terminálisai) ~ 1.5 szemcse/bouton Nagy et al. (2004) J Neurosci 24, 5766-5777

Co-localizáció PSD-95-tel szinte valamennyi GluR2 szemcse egyben PSD-95 immunoreaktív is

0.5 µm Elektron mikroszkópia: bár az ultrastruktúra károsodott a pepszin kezelés hatására, mégis számos szinapszis PSD-je jelölődött. Nagy et al. (2004) J Neurosci 24, 5766-5777

Konklúziók az AMPA receptorokkal kapcsolatban az egyes alegységek eltérő lamináris megoszlást mutatnak a GluR2 alegység szinte minden AMPA receptort tartalmazó szinapszisban előfordul a GluR1 alegység nagyobb arányban fordul elő primer afferens alkotta szinapszisban, mint interneuronális szinapszisokban a fájdalomérzés szempontjából legfontosabb felszínes I-II laminában a GluR2/GluR1 alegységet tartalmazó AMPAR komplexek fordulnak elő legnagyobb gyakorisággal

AMPAR alegységek foszforilációja szerepet játszik a szinaptikus plaszticitásban (pl. LTP a hippocampusban) egyes vélemények szerint hasonló mechanizmus áll a krónikus fájdalommal járó kórképek hátterében

AMPA alegységek foszforilációja GluR1 foszforiláció Ser831-nél (PKC, CaMKII) current flow (megnövekedett konduktancia) GluR1 foszforiláció Ser845-nél (PKA) current flow (megnövekedett nyitvatartási valószínűség) hippocampusban elengedhetetlenül szükséges az új AMPA receptorok szinaptikus inszerciójához LTP során

GluR1 foszforiláció a S831-nél ps831 GluR1 10 perccel fájdalmas hőingerlés után ps831 basal levels and doesn't change A S831-nek van egy bazális foszforilációs szintje, mely úgy tűnik nem növekszik akut fájdalominger hatására

GluR1 foszforiláció a S845-nél Az S845 bazális foszforilációs szintje nem tűnik számottevőnek a hátsó szarv felszínes lamináiban 10 perccel s.c. capsaicin injekció vagy fájdalmas hőingerlés után (52 C) a szinaptikus ps845-glur1 szint jelentősen megemelkedik az ipsilateralis hátsó szarvban

ps845 GluR1 10 perccel s.c. capsaicin injekció után

Konklúzió I. Akut gyulladásos fájdalomban fokozódott a GluR1 Ser845 oldalláncának PKA mediált foszforilációja, mely felveti, hogy a hyperalgesiában a szinaptikus ingerületátvitel erősségének fokozódása, ún. centrális szenzitizáció játszhat szerepet.

Foszforiláció diabeteses neuropathiában Számos irodalmi adat utal DPN-ben a PKC fokozott aktivitására. 80 mg/kg streptozotocin i.p. adása után 24 órán belül DM alakul ki (vc > 15 mmol/l) kb. 4 nappal a DM indukcióját követően viselkedési teszteléssel mechanicus allodynia mutatható ki az allodynia csúcspontját 4 hét múlva éri el, ezt követően hypaesthesiába megy át

Viselkedései tesztelés von Frey monofilamentumok

GluR1-p-Ser831

GluR1-p-Ser831 vs GluR2

Konklúzió II. Diabeteses mechanicus allodyniában fokozódott a GluR1 Ser831 oldalláncának PKC mediált foszforilációja, mely felveti, hogy a diabeteses neuropathiás fájdalomban a szinaptikus ingerületátvitel erősségének fokozódása, ún. centrális szenzitizáció játszhat szerepet.