Необъяснимая боль в пояснице может быть вызвана разрастанием нервов в спинномозговой

В опытах с генетически спроектированными и старыми мышами исследователи из Института клеточной инженерии Джонса Хопкинса молвят, что подавляющее большинство боли в пояснице у людей может быть связано с чрезмерным разрастанием болевых нервишек в спинномозговой хрящевой ткани.

По оценкам, 80% людей во всем мире будут испытывать боль в пояснице в течение собственной жизни, иногда из-за напряжения или травмы. Но подавляющее большинство болей в пояснице, молвят исследователи, возникает при отсутствии травм, особенно в пожилом возрасте.

Свежие эксперименты были предназначены для изучения того, может ли болезненное разрастание сенсорных нервишек в хрящевых концевых пластинах позвоночника быть корнем этих не поддающихся объяснению случаев.

Хрящи обычно не имеют нервов и кровеносных сосудов. Но, когда хрящ становится пористой костной структурой с ростом (процесс увеличения какого-либо качества со временем) нервных волокон, он может быть источником боли в спине.

Результаты, размещенные 10 декабря 2019 года в журнале Nature Communications, в конечном итоге могут посодействовать разработать новые методы лечения, которые нацелены на аномальный рост нервишек в позвоночнике.

Позвоночник можно охарактеризовать как ряд суставов, каждый из которых состоит из костных позвонков, позвоночного диска и слоя мягеньких тканей, называемых хрящевыми концевыми пластинами, которые смягчают позвоночные кости, чтобы защитить их от веса тела.

«Концевая пластинка хряща — это подушка на сиденье, которая делает его более удобным. Но, как и аналогичные ткани в коленных и тазобедренных суставах, она поддается износу и разрыву с течением времени”, — гласит Сюй Цао, доктор философии, профессор ортопедической хирургии и научный сотрудник Института клеточной инженерии Джонса Хопкинса в Мед школе Университета Джонса Хопкинса.

Цao говорит, что он и его команда уже давно подозревают, что возрастные видоизменения в тканях, составляющих позвоночник, обеспечивают плодородную почву для аномального роста нервишек, что делает нормальную несущую работу позвоночника болезненной.

Чтобы изучить эту идею, Цао и его команда проанализировали эталоны костных концевых пластинок позвонков от мышей в возрасте более 20 месяцев, что эквивалентно возрасту человека около 70-80 лет. Исследователи нашли, что мягкая хрящевая ткань в позвоночнике мышей затвердела и напоминала диффузную кость со структурой, как у Швейцарского сыра.

В прошлых исследованиях команда Цаo сообщила, что стареющий или неустойчивый позвоночник заставляет концевые пластинки хряща изменяться в пористые костные структуры, которые обеспечивают место для нервов, чтобы проникнуть в плотную структуру кости. Специализированный тип клеток, именуемый остеокластами, создает пористую костную структуру там, где должен быть хрящ. Цao считал, что, возможно, сигнальная молекула netrin-1, выделяемая остеокластами во время этого процесса, вызывала ненормальный рост нервов и возникающую в результате боль в спине.

«Хрящи обычно не имеют нервишек и кровеносных сосудов. Однако, когда хрящ становится пористой костной структурой с ростом нервных волокон, это может быть источником боли в спине”, — объясняет профессор Цао.

Чтобы проверить эту идею дальше, Цао и его коллеги сначала проанализировали эталоны тканей старых мышей под микроскопом, маркируя дырообразующие остеокласты и нервные волокна с помощью флуоресцентных меток. Они нашли, что остеокласты и нервные волокна присутствовали в одних и тех же областях позвонков, предполагая, что остеокласты могли каким-то образом говорить о росте нерва, возможно, с помощью нетрина-1.

Затем команда разработала опыт, чтобы предотвратить остеокласты (гигантские многоядерные клетки позвоночных животных, удаляющие костную ткань посредством растворения минеральной составляющей и разрушения коллагена) от производства аномального роста костей «швейцарского сыра» и выделения нетрина-1, чтобы узреть, можно ли остановить рост нервов в хрящевой ткани — и сопутствующую боль (неприятное или мучительное ощущение, переживание физического или эмоционального страдания).

Они на генном уровне спроектировали мышей, чтобы у них не хватало гена, который кодирует образование остеокластов, и реализовали операцию на мышах, чтобы дестабилизировать суставы между их позвонками, имитируя схожую нестабильность, наблюдаемую у людей с низкой болью в спине. Исследователи нашли, что мыши, лишенные клеток остеокластов, имели меньше болеутоляющих нервишек в концевых пластинах своих позвонков, чем мыши с этим геном.

Исследователи утверждают, что результаты экспериментов подтверждают — пористая структура хрящевых концевых пластинок является важным руководством в понимании того, как развивается необъяснимая боль в пояснице. Команда ученых дальше планирует провести лабораторные эксперименты с использованием соединений, которые замедляют ненормальный рост костей, чтобы проверить их потенциал для лечения боли в пояснице.