Ученые обнаружили гормон, который может остановить хроническую боль в спине у ее источника

Новое исследование, опубликованное в 14 томе журнала Исследования костей предполагает, что гормональное лечение может помочь облегчить хроническую боль в спине за счет уменьшения аномального роста нервов в поврежденной ткани позвоночника. Исследование возглавила доктор Джанет Л. Крейн из Центра исследований опорно-двигательного аппарата кафедры ортопедической хирургии Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса, США. Полученные данные позволяют по-новому взглянуть на то, как костные клетки могут влиять на передачу болевых сигналов в дегенеративных позвоночниках.

«Во время дегенерации позвоночника болевые нервы прорастают в области, где они обычно не существуют. Наши результаты показывают, что паратиреоидный гормон может обратить вспять этот процесс, активируя естественные сигналы, которые отталкивают эти нервы», — говорит доктор Крейн.

Понимание паратиреоидного гормона и его эффектов

Паратиреоидный гормон (ПТГ) естественным образом вырабатывается паращитовидными железами и играет ключевую роль в регулировании уровня кальция и ремоделировании костей. Синтетические версии ПТГ уже используются для лечения остеопороза. Более ранние исследования намекнули, что эти методы лечения могут также уменьшить боль, связанную с костями, но основной биологический механизм не был хорошо понят.

Чтобы изучить это дальше, исследовательская группа использовала три мышиные модели, которые воспроизводят распространенные причины дегенерации позвоночника: естественное старение, хирургически вызванную механическую нестабильность и генетическую предрасположенность. Эти модели позволили ученым изучить, как дегенерация влияет как на структуру костей, так и на рост нервов. Мыши получали ежедневные инъекции ПТГ в течение периода от двух недель до двух месяцев, тогда как контрольным животным давали неактивные растворы. Затем исследователи исследовали ткани позвоночника с помощью изображений высокого разрешения и измерили реакцию на давление, тепло и движение.

Улучшение структуры позвоночника и снижение болевой чувствительности

После одного-двух месяцев лечения у мышей, получавших ПТГ, наблюдались явные улучшения в концевых пластинках позвонков — тонких слоях, которые отделяют позвоночные диски от позвонков. Эти структуры стали более плотными и стабильными. В то же время обработанные мыши показали пониженную чувствительность к боли, лучше переносили давление, медленнее реагировали на тепло и проявляли повышенную активность по сравнению с необработанными животными.

Как ПТГ уменьшает рост нервов, вызывающий боль

Исследователи также исследовали нервные волокна позвоночника. В поврежденных тканях болевые нервы часто распространяются в области, которым они обычно не принадлежат, увеличивая дискомфорт. Исследование показало, что лечение ПТГ значительно уменьшает количество аномальных нервных волокон, основываясь на таких маркерах, как PGP9.5 и CGRP.

Дальнейший анализ выявил основной механизм. ПТГ стимулировал остеобласты, клетки, ответственные за построение кости, производить белок под названием Slit3. Этот белок действует как направляющий сигнал, который отталкивает растущие нервные волокна, не давая им проникнуть в чувствительные участки позвоночника.

Белок Slit3 и молекулярный путь

Лабораторные эксперименты подтвердили, что Slit3 напрямую ограничивает рост нервов. Когда нервные клетки подвергались воздействию Slit3, их отростки становились короче и менее инвазивными. Напротив, когда исследователи удалили Slit3 из остеобластов мышей, ПТГ больше не уменьшал рост нервов и не улучшал болевые реакции. Команда также определила регуляторный белок под названием FoxA2, который помогает запускать выработку Slit3 в ответ на ПТГ, что позволяет глубже понять, как гормональные сигналы влияют на поведение нервов.

Что это означает для будущих методов лечения болей в спине

Хотя эти результаты получены в результате исследований на животных, они могут помочь объяснить, почему некоторые пациенты, получающие лечение остеопороза на основе ПТГ, сообщают об уменьшении боли в спине. Исследователи отмечают, что необходимы дальнейшие исследования на людях, прежде чем этот подход можно будет использовать клинически.

«Наше исследование предполагает, что лечение ПТГ при БНС во время дегенерации позвоночника может уменьшить аберрантную иннервацию, закладывая основу для будущих клинических испытаний, изучающих эффективность ПТГ в качестве модифицирующего заболевание и обезболивающего лечения дегенерации позвоночника», – заключает доктор Крейн.

Об исследователе

Доктор Джанет Л. Крейн — доцент кафедры педиатрии Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса, США, где она является директором программы по здоровью педиатрических костей. Также она проводит совместный прием в Центре скелетно-мышечных исследований на кафедре ортопедической хирургии. Она получила степень бакалавра диетологии в Университете Миссури и медицинскую степень в Университете Мэриленда-Балтимора. Ее исследования сосредоточены на метаболических заболеваниях костей и хрупкости скелета, и она опубликовала множество публикаций о ремоделировании костей, метаболических нарушениях костей и механизмах скелетной боли.

Это исследование было поддержано Национальным институтом по проблемам старения Министерства здравоохранения и социальных служб США под номером гранта P01AG066603 (Сюй Цао), подпроект 6878 (Джанет Крейн).