W końcu dostałeś w swoje ręce nową powieść, którą chciałeś przeczytać. Przewracasz chrupiący papier stron, gdy nagle zacinasz się papierem. Ból wybucha w twoim palcu. Niepokojące uczucie przechodzi przez całe twoje ciało, krzycząc: „Mózgu, mamy problem!”

To niechciane, ale konieczne doświadczenie sensoryczne, które dzieli większość istot żywych, to ból. Jest to niezbędny element systemu ostrzegawczego naszego ciała, który kieruje naszą uwagę na potencjalne szkody zewnętrzne lub wewnętrzne.

Międzynarodowe Stowarzyszenie Badań nad Bólem definiuje ból następująco: „Nieprzyjemne doznanie sensoryczne i emocjonalne związane z rzeczywistym lub potencjalnym uszkodzeniem tkanek, bądź opisywane w kategoriach takiego uszkodzenia”.

Sposób, w jaki ludzie postrzegają ból, jest z natury wysoce osobisty i subiektywny. W rzeczywistości naukowcy podejrzewali już od jakiegoś czasu, że percepcja bólu może być dymorficzna pod względem płci: to znaczy, różna u (biologicznych) mężczyzn i kobiet. Jednak szczegóły pozostają tajemnicą.

Badanie przeprowadzone przez naukowców z University of Arizona Health Sciences, niedawno opublikowane w czasopiśmie Mózg, po raz pierwszy zaprezentowano funkcjonalny dymorfizm płciowy w nocyceptorach, komórkach nerwowych odpowiedzialnych za odczuwanie bólu.

Dlaczego odczuwamy ból?

Komórki nocyceptorowe mają gołe zakończenia nerwowe i znajdują się na skórze, kościach, stawach i mięśniach. Receptory wykrywają ekstremalne ciśnienie, temperaturę i sygnały chemiczne uwalniane przez ciało, gdy jest ono ranne, zamieniają je na sygnały elektryczne i przekazują do mózgu za pośrednictwem rdzenia kręgowego. Mózg w końcu odczytuje wiadomość i postrzega ból.

W nowym badaniu naukowcy zbadali, w jaki sposób nocyceptory się najpierw zapalają. „Aktywacja nocyceptorów prawdopodobnie wywołuje takie samo postrzeganie bólu u mężczyzn i kobiet. Różnica polega na tym, w jaki sposób nocyceptory są aktywowane.

„Chociaż nocyceptory są zazwyczaj aktywowane przez bodźce o dużej intensywności, w pewnych okolicznościach próg ich aktywacji może zostać obniżony, co pozwala bodźcom o małej intensywności i zazwyczaj fizjologicznym na ich aktywację i wywołanie bólu” – powiedział autorowi artykułu w wiadomości e-mail Frank Porreca, zastępca kierownika Katedry Farmakologii w Centrum Nauk o Zdrowiu Uniwersytetu Arizony.

Próg reakcji nocyceptorowej

Poprzednie badania wykazały, że próg reakcji nocyceptorów u kobiet jest niższy niż u mężczyzn. Jednym z możliwych mechanizmów biologicznych leżących u podstaw tej różnicy może być obwodowa sensytyzacja nocyceptorów: zjawisko, w którym próg bólu jest obniżany przez czynniki zewnętrzne, powodując, że receptory reagują na bodźce, które w przeciwnym razie zignorowałyby. Jednak naukowcy nadal musieli dowiedzieć się, w jaki sposób powstaje ta zmienność w sensytyzacji.

Aby zrozumieć dymorfizm płciowy w uwrażliwianiu nocyceptorów, zespół badawczy zbadał, jak łatwo receptory bólu w zwoju korzenia grzbietowego — skupisku komórek nerwowych zlokalizowanym w pobliżu rdzenia kręgowego — mogą zostać pobudzone. Zebrali próbki od trzech samców i samic myszy, dwóch makaków (po jednym każdej płci) oraz komórek nerwowych dawcy od czterech mężczyzn i trzech kobiet.

Laboratorium dr Porecci badało związek między snem a przewlekłym bólem. W badaniu z kwietnia 2022 r. zespół odkrył, że prolaktyna, hormon odpowiedzialny za wzrost tkanki piersi, również selektywnie promuje reakcje bólowe u samic gryzoni. Później naukowcy odkryli, że receptory prolaktyny były bardziej ekspresjonowane w zaburzeniach bólowych specyficznych dla kobiet, takich jak endometrioza.

Ich badania nad snem i przewlekłym bólem wykazały również, że oreksyna B, neuroprzekaźnik regulujący czuwanie, wywołuje uczulenie u gryzoni płci męskiej, ale nie u samic.

„Różnicowo uwrażliwiony”

W nowym badaniu naukowcy badali, jak prolaktyna i oreksyna-B wpływają na progi aktywacji nocyceptorów w próbkach komórek nerwowych, które mieli. Hodowali komórki nerwowe przez noc w obecności prolaktyny mysiej w przypadku myszy i prolaktyny ludzkiej w przypadku próbek małp i ludzi. W przypadku oreksyny-B zastosowali neuroprzekaźnik do hodowanych komórek nerwowych wszystkich trzech gatunków.

W kohorcie myszy technika rozdzielania i identyfikacji białek ujawniła, że ​​prolaktyna zwiększyła aktywację nocyceptorów u samic, a oreksyna-B zrobiła to samo u samców. Analiza immunohistochemiczna małp i ludzi również wykazała podobne efekty.

Obserwacje zespołu były tutaj zgodne ze starszymi ustaleniami. „Nasza praca wykazała, że ​​nocyceptory pochodzące od samców i samic zwierząt lub ludzi mogą być różnie „uwrażliwione”, tj. mieć obniżony próg aktywacji” – powiedział dr Porecca, autor korespondencyjny tego badania.

Diabeł tkwi w różnicach

Kiedy lekarze przepisują leki, aby pomóc w radzeniu sobie z bólem, zazwyczaj pomijają płeć pacjenta. W rzeczywistości, poza pewnymi terapiami hormonalnymi przeznaczonymi dla kobiet, pracownicy służby zdrowia zazwyczaj leczą ból w ten sam sposób u mężczyzn i kobiet — chociaż wiemy również, że szybkość występowania różnych stanów bólowych różni się w zależności od płci.

Na przykład ból wynikający ze stanów niezwiązanych z widocznym uszkodzeniem tkanek, takich jak zespół jelita drażliwego, migreny czy zespół bolesnego pęcherza, występuje częściej u kobiet, podobnie jak problemy typowe dla kobiet, takie jak endometrioza czy bolesne miesiączkowanie.

Z drugiej strony, bóle głowy typu klasterowego i dna moczanowa częściej występują u mężczyzn, podobnie jak schorzenia typowo męskie, np. zapalenie gruczołu krokowego.

Wyjaśnienie różnych mechanizmów, które stymulują uwrażliwienie i aktywację nocyceptorów, przybliży nas o krok do zrozumienia jakościowych różnic między płciami w percepcji bólu, co z kolei jest niezbędne do opracowania precyzyjnych i dostosowanych do płci terapii bólu.

„Badaliśmy wiele gatunków, ponieważ byliśmy świadomi pewnych danych dotyczących różnic w ekspresji transkryptu białek u gryzoni i komórek ludzkich i nie wiedzieliśmy, czy może to przełożyć się na różnice funkcjonalne w uwrażliwianiu/aktywacji” – powiedział dr Porecca.

Nocyceptory mogą być męskie lub żeńskie

Dr Porecca powiedział, że powszechne występowanie tych mechanizmów u różnych gatunków wskazuje, że mają one znaczenie ewolucyjne.

Ponadto, zdolność tych mechanizmów do zakłócania aktywacji i uwrażliwiania stwarza potencjał do wykorzystania w opracowaniu wysoce ukierunkowanych terapii.

Badanie przedstawia unikalną koncepcję: nocyceptory są albo męskie, albo żeńskie. Naukowcy spodziewają się, że ich odkrycia mają dwojakie implikacje dla badań medycznych.

Po pierwsze, zachęci to lekarzy do uwzględniania płci pacjenta przy podejmowaniu decyzji o leczeniu bólu.

Po drugie, w badaniach klinicznych terapii z wykorzystaniem nowych mechanizmów łagodzenia bólu naukowcy będą musieli zwracać większą uwagę na liczbę mężczyzn i kobiet biorących udział w badaniu, aby mogli się zorientować w efektach, które mogą wystąpić tylko u jednej płci.

Dr Porecca powiedział również, że być może nadszedł czas na ponowne przeanalizowanie niektórych „nieudanych” badań klinicznych w celu sprawdzenia, czy lek nie ma wpływu na płeć.

Sanjukta Mondal jest chemikiem, który został pisarzem naukowym. Ma doświadczenie w pisaniu artykułów popularnonaukowych i scenariuszy dla kanałów STEM na YouTube.