Tratamiento del dolor

Canales iónicos, inflamación y dolor

El dolor es una experiencia  cuyo objetivo es la protección de una zona corporal. Para poder adaptar las carcaterísticas del dolor al contexto y situación corporal que han promovido su aparición, se necesita una grandísima cantidad de información (ej. extensión y localización corporal, estado de los tejidos involucrados, capacidades físicas…). Gran parte de esa información es recogida, transmitida, modulada e interpretada gracias al sistema somatosensorial.

En esta entrada vamos a revisar cuál es el papel del sistema somatosensorial en el dolor, sus componentes y bases fisiológicas (ej. canales iónicos) y los efectos de la inflamación tras una lesión en su funcionamiento. 

¿Qué es el sistema somatosensorial?

El sistema somatosensorial comprende a un conjunto de subsistemas cuyo objetivo es la proveer de información sobre el estado interno corporal y del medio externo. Su estudio abarca desde el nivel molecular y celular (ej. canales iónicos y las neuronas) hasta las complejas redes neurales que conforman las áreas cerebrales (ej. tálamo, corteza somatosensorial, etc). 

Una de las metáforas que con frecuencia utilizo en mis formaciones para explicar el funcionamiento de este sistema es imaginarlo como si fuese el mar. Por proximidad a donde me crié, el sur de España, pido que visualicen el mar mediterráneo.

Como cualquier mar, el mediterráneo necesita de los ríos y sus afluentes para mantener su nivel de agua estable, así como de otras variables (lluvias y demás fenómenos meteorológicos).

Libro sobre neurofisiología del dolor.

¿Cuál es la relación del sistema somatosensorial con el dolor?

En el caso del sistema somatosensorial, los ríos que lo alimentan están formados por todos los tipos de información, y entre ellos está la información nociceptiva o de eventos “potencialmente peligrosos” (ej. la temperatura al tocar una cafetera muy caliente). 

No es fácil la función del sistema somatosensorial, pues está encargado de detectar, codificar y transmitir toda la información posible del entorno y propia (enlace artículo). Sin este sistema, la interacción con el medio, y, por tanto, se reducirían en gran medida la capacidad de sobrevivir.

Por ejemplo, un golpe en dedo pequeño del pie podría ser interpretado como potencialmente peligros gracias a la información recabada por el sistema somatosensorial.

Toda la información referente al evento (ej. localización del traumatismo, estado de los tejidos…) sería tenida en cuenta por nuestro cuerpo para elaborar una respuesta que que aseguren nuestra supervivencia. Entre la variedad de respuestas corporales para “ponernos a salvo” puede recurrir al dolor.

El dolor como respuesta de protección

El dolor, forma parte de un constructo cerebral muy muy complejo, como si de una obra faraónica se tratase (enlace artículo). La percepción del dolor se acompaña de otras estrategias protectoras que suelen incluir a la conducta, en este caso limitando nuestra actividad física y evitando así que pudiese agravarse esa supuesta lesión.

En el caso afirmativo de que se haya producido, se pondrá en marcha otra respuesta concomitante que tiene como fin el regenerar y/ reparar los tejidos que se hayan podido ver afectados con el traumatismo. Esta respuesta es la inflamación local. Quiero que la recuerdes muy muy bien, por que en un rato volveremos a hablar de ella.

¿Cómo sabemos si necesitamos o no responder con dolor?

Aunque tenemos la maravillosa capacidad de detectar un estímulo nociceptivo en casi cualquier lugar, existe una variedad en cuanto al grado de competencia nociceptiva de cada tejido (imagen). Para que un nociceptor (terminación libre) se ponga en marcha necesita de los canales de ionesEstos se nombran en base a que hacen o que dejan pasar a través del canal, y por orden en el que fueron descubiertos. Por ejemplo, el Nav1.7 deja pasar al sodio (Na) a través de un cambio de voltaje (v) de la membrana y fue el séptimo canal en ser descubierto (enlace artículo).

Si has conseguido retener en tu mente la imagen del sistema somatosensorial como un mar,  los ríos que lo alimentan como diferentes tipos de información (ej.propiocepción, nocicepción…), podrás imaginar a los canales de iones como las presas o diques que regulan el agua que va a parar a dichos ríos.  Como puedes comprobar, ¡me encantan las analogías!

Traducido de Explain Pain Supercharged. Moseley & Butler. 1ª Edición. Noigroup. 2017

Canales iónicos

Hay muchos canales iónicos que han sido identificados dentro de los nociceptores, pero nuestros favoritos son los TRPs (Receptores de potencial transitorio). Estos canales iónicos  responden al estímulo abriendo sus puertas y dejando que el sodio (Na+) o el calcio (Ca2+) pasen y despolaricen la membrana de la neurona (dentro de la neurona hay menor carga negativa que fuera). 

Si el estímulo que abre el canal iónico provoca una despolarización con la magnitud suficiente, se provocará un potencial de acción que viajará a todas las neuronas con las que se haga sinapsis. Esta es la forma en la que nuestro cuerpo es capaz de transformar un estímulo en información y enviarlo hacia centros superiores. 

Canales iónicos sensibles a cambios térmicos y químicos

TRPV1

Es uno de los responsables de detectar los cambios de temperatura, más específicamente en el aumento de esta. Además, también se activa por un aumento en la acidez del medio (disminución del pH).

TRPM

Es activado por el mentol o melastatina, así como a temperaturas por debajo de 25ºC. Pero no sólo es importante en la nocicepción, por ejemplo, el TRPM5 se encuentra en la lengua y es fundamental para el gusto.

TRPA

Son más sensibles a temperaturas más bajas que los TRPM (<15ºC). También son activados por la nicotina y la formalina, lo que posiblemente explique el picoR de piel cuando una persona lleva los parches.

Canales iónicos sensibles mecánicamente

Canales iónicos sensibles al voltaje

  • ASICs: (Canales Iónicos sensibles a la acidez) estos receptores están muy relacionados con el rol que media la inflamación en la nocicepción mecanosensitiva.
  • PIEZOs: este tipo de receptor parece que solo responde a estímulos nocivos de tipo mecánico, sin alterar ni la respuesta térmica, química y mecánica no-nociceptiva.
  • Nav1.7: ha sido encontrado en muchos nociceptores, de ahí que sea uno de los objetivos del tratamiento farmacológico. 
  • Nav1.8: también es expresado en el nociceptor primario, particularmente en el ganglio de la raíz dorsal, el cual juega un papel importante en el desarrollo de la hiperalgesia debido a una sensibilización periférica.

Modificación del funcionamiento de los canales iónicos (umbrales nociceptivos)

Como has podido observar, los distintos canales iónicos responden a diferentes gradientes de estímulo, lo que permite detectar y codificar un tipo u otro de información, para que el mensaje (potencial de acción) puede llegar a los centros superiores (sistema nervioso central) y saber que está ocurriendo (ej: golpe en el dedo pequeño del pie). Sin embargo, nuestra capacidad de detección de eventos nociceptivos no es siempre la misma, sino que fluctúa en el tiempo.

Uno de los factores que influyen de forma directa es la inflamación. Hay dejar claro la diferencia entre inflamación sistémica y local. La sistémica hace referencia al desplazamiento o el cambio en el equilibrio entre moléculas proinflamatorias y antiinflamatorias – pudiendo estar en un “estado” más proinflamatorio o antiinflamatorio. 

En este punto, lo que más no interesa es hablar de los efectos de la inflamación local sobre los nociceptores primarios. Los nociceptores son reactivos a las moléculas liberadas por le daño tisular y los mediadores inflamatorios que causan un aumento en la sensibilidad a otros estímulos. Este fenómeno es como se conoce como sensibilización periférica (enlace artículo).

Inflamación y sensibilización periférica

Un par de mediadores inflamatorios pueden directamente activar los canales de iones,  ATP y protones son los más comunes. Estos mediadores llevan a cabo su función a través de receptores inmunes localizados en la pared celular del nociceptor. Los dos tipos de receptores inmunes que asientan en la pared del nociceptor son los asociados a proteínas G (Familia G) y receptores específicos del mediador.

La familia de receptores acoplados a una proteína G tiene un potencial impacto sobre el funcionamiento de los nociceptores en respuesta a una amplia variedad de mediadores inflamatorios. Un concepto importante es que estos receptores no influencian de forma directa el flujo de iones (Na2+, Ca2+ y K+) dentro del nociceptor, pero sí que pueden modificar la sensibilidad y la eficiencia del canal iónico.

A pesar de que la vía más rápida es utilizando los receptores de la familia G, pero otra vía (más lenta) es utilizar un mediador específico que se una a su receptor y viaja por el nociceptor hasta el cuerpo celular, que se encuentra en el ganglio de la raíz dorsal.

De forma específica, una vez que se une al receptor se producen cambios en los genes que codifican para los diferentes tipos de canales de iones y en el ratio de producción de los mismos. Una vez estos canales están formados, viajan hacia la localización original donde se acopló el mediador específico y se produce una sensibilización. Este proceso puede llevar días o semanas.

Otra adaptación que ocurre en el nociceptor primario en presencia de inflamación es la expresión de receptores opioides. Aunque no se sabe muy bien el porqué de su expresión, creemos que puede ser de gran ayuda para la disminución del dolor a través de un efecto antinociceptivo cuando el sistema opioide endógeno se ponga en marcha.

Una vez llegados a este punto, quiero plantearte una cuestión: si la inflamación local modula la actividad de los canales de iones, facilitando la transmisión de información nociceptiva…

¿Debe evitarse la inflamación? ¿Es mala para el dolor?

La respuesta es no. La inflamación y el dolor son dos respuesta de protección que están bajo continua modificación gracias al aprendizaje (7, 11).  Tienen un sentido biológico, aumentan nuestras posibilidades de supervivencia. Sin dolor y sin inflamación, nuestra capacidad de interacción con el entorno «hostil» en el que vivimos estaría muy muy reducida. 

Tras la lesión de un tejido, como pudo ocurrir tras golpearnos de forma accidental el pie, es necesario que se produzca un proceso inflamatorio que dé comienzo a la curación de los tejidos. De la misma forma, también será necesaria la presencia del dolor para modular nuestra conducta (ej. prestar más atención a la zona afectada, evitación de situaciones de alta demanda mecánica…). 

Por último, gracias a los procesos de sensibilización (disminución del umbral nociceptivo y otras adaptaciones fisiológicas) promovidos por la inflamación tras una lesión, nuestro sistema es capaz de captar una mayor cantidad de información. De esta forma, podrá adecuar de forma más precisa el conjunto de respuesta de protección. 

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