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臨床神経生理学

バッククリニック臨床神経生理学サポート。 エルパソ、TX。 カイロプラクター、アレクサンダー・ヒメネス博士の討論 臨床神経生理学。 ヒメネス博士は、内臓および筋骨格系障害の文脈で、末梢神経線維、脊髄、脳幹、および脳の臨床的重要性と機能的活動を探求します。 患者は、さまざまな臨床症候群に関連する痛みの解剖学、遺伝学、生化学、および生理学についての高度な理解を得ることができます。 侵害受容と痛みに関連する栄養生化学が組み込まれます。 そして、この情報の治療プログラムへの実装が強調されます。

私たちのチームは、私たちの家族と負傷した患者に証明された治療プロトコルのみをもたらすことに大きな誇りを持っています。 ライフスタイルとして完全なホリスティックウェルネスを教えることで、私たちは患者さんの生活だけでなく、その家族も変えます。 これは、手頃な価格の問題に関係なく、私たちを必要とする多くのエルパソアンに到達できるようにするためです。 ご不明な点がございましたら、Jimenez博士(915-850-0900)までお電話ください。


背中と脊柱の痛み症候群の臨床予測ルール

背中と脊柱の痛み症候群の臨床予測ルール

臨床予測ルール:

「臨床決定ルール、脊椎痛の分類および治療結果の予測:リハビリテーション文献における最近の報告の議論」

抽象

臨床決定ルールは、生物医学文献でますます一般的に存在し、医療提供の効率と有効性を改善するために臨床意思決定を強化するXNUMXつの戦略を表しています。 リハビリテーション研究の文脈では、臨床決定ルールは主に、特定の治療に対する患者の治療反応を予測することによって患者を分類することを目的としてきました。 従来、臨床決定ルールを作成するための推奨事項は、定義された方法論を使用した多段階プロセス(導出、検証、影響分析)を提案します。 診断に基づく臨床決定ルールの開発を目的とした研究努力は、この条約から逸脱しました。 この一連の研究における最近の出版物は、修正された用語の診断に基づく臨床決定ガイドを使用しています。 臨床決定ルールを取り巻く用語と方法論の変更により、臨床医が決定ルールに関連するエビデンスのレベルを認識し、患者のケアに情報を提供するためにこのエビデンスをどのように実装すべきかを理解することがより困難になる可能性があります。 リハビリテーションの文献とカイロプラクティックと手動療法で最近公開されたXNUMXつの特定の論文のコンテキストで臨床決定ルールの開発の簡単な概要を提供します。

臨床予測ルール

臨床予測ルールは、脊椎の痛みエルパソTXです。

  • ヘルスケアは、エビデンスに基づく実践への重要なパラダイムシフトを経験しています。 利用可能な最良のエビデンスを臨床の専門知識および患者の好みと統合することにより、臨床上の意思決定を強化すると考えられるアプローチ。
  • 最終的に、エビデンスに基づく実践の目標は、医療提供を改善することです。 しかし、科学的証拠を実践に移すことは、挑戦的な努力であることが証明されています。
  • 臨床予測ルールとしても知られる臨床決定ルール(CDR)は、リハビリテーションの文献でますます一般的になっています。
  • これらは、診断テストの結果、予後、または治療反応の潜在的な予測因子を特定することにより、臨床的意思決定に情報を提供するように設計されたツールです。
  • リハビリテーションの文献では、CDRは治療に対する患者の反応を予測するために最も一般的に使用されています。 それらは、非特異的な首や低などの不均一な障害を呈する患者の臨床的に関連するサブグループを特定するために提案されています。 背中の痛み、 これが私たちが焦点を当てようとしている視点です。

臨床予測ルール

  • 脊椎の痛みなどの不均一な障害を持つ患者を分類またはサブグループ化する能力は、研究の優先事項として強調されており、その結果、多くの研究努力の焦点となっています。 このような分類アプローチの魅力は、患者を最適な治療法と照合することにより、治療効率と有効性を改善できる可能性があることです。 過去には、患者の分類は、伝統または非体系的な観察に基づいた暗黙のアプローチに依存していました。 分類を通知するためのCDRの使用は、根拠のない理論にあまり依存しない、より証拠に基づくアプローチのXNUMXつの試みです。
  • CDR 派生、検証、および影響の分析の研究を含む多段階プロセスで開発され、それぞれに定義された目的と方法論的基準があります。 患者に関する意思決定に使用されるすべての形式のエビデンスと同様に、適切な研究方法論に注意を払うことは、実施の潜在的な利益を評価するために重要です。

臨床予測ルールの利点

  • 人間の脳が考慮できるよりも多くの要因に対応できます
  • CDR / CPRモデルは常に同じ結果をもたらします(数式)
  • 臨床的判断よりも正確である可能性があります。

臨床予測ルールの臨床使用

  • 診断�事前テストの確率
  • 予後-病気の結果のリスクを予測する

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ジョン・スナイダー博士のウェブサイト

フリン臨床予測ルールビデオ

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影響のCDR分析

最終的に、CDRの有用性は、その正確さではなく、臨床転帰を改善し、ケアの効率を高める能力にあります。[15] CDRが幅広い検証を示したとしても、それが臨床的意思決定を変えることや、CDRが生み出す変化がより良いケアをもたらすことを保証するものではありません。

それが生み出す変化は、より良いケアをもたらすでしょう。 マッギンら[2] この段階でのCDRの失敗に関するXNUMXつの説明を特定しました。 第一に、臨床医の判断がCDRに基づいた決定と同じくらい正確である場合、その使用には何のメリットもありません。 第二に、CDRの適用には、臨床医がCDRを利用することを思いとどまらせる面倒な計算または手順が含まれる場合があります。 第三に、CDRの使用は、すべての環境または状況で実行可能であるとは限りません。 さらに、実験的研究には、日常的なケアで見られる患者を完全に代表していない患者が関与する可能性があり、これがCDRの実際の価値を制限する可能性があるという現実を含めます。 したがって、CDRの有用性と医療提供を改善する能力を完全に理解するには、実際の慣行を反映した環境に適用した場合のその実現可能性と影響について実際的な調査を行う必要があります。 これは、ランダム化試験、クラスターランダム化試験などのさまざまな研究デザイン、または実施前後のCDRの影響を調べるなどの他のアプローチで実施できます。

マッケンジー症候群、痛みのパターン、操作、および安定化の臨床予測ルールを使用した腰椎機能障害のある患者の分類方法の普及。

www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3113271/

試験

目的は、(1)機械的診断および治療(MDT)評価方法、操作、および安定化臨床予測を使用して、マッケンジー症候群(McK)および疼痛パターン分類(PPC)によって摂取時に分類できる腰椎機能障害のある患者の割合を決定することでした。ルール(CPR)および(2)各ManCPRまたはStabCPRカテゴリについて、McKおよびPPCを使用して分類有病率を決定します。

CPRは、特定された患者の特徴と臨床的兆候および症状のグループが患者の転帰の有意義な予測と統計的に関連付けられている、洗練された確率的および予後モデルです。
操作に好意的に反応する患者を特定するために、33,34つの別々のCPRが研究者によって開発されました。16Flynnetal。 36つの基準、すなわち、膝下の症状なし、最近の症状の発症(<19日)、不安回避信念の低い質問35の仕事のスコア(<33)、腰椎の可動性低下、および股関節内部を使用して、元の操作CPRを開発しました回転ROM(少なくともXNUMXつの股関節に対して> XNUMX)XNUMX。
フリンのCPRは、その後フリッツらによって修正されました。 推力操作に反応する可能性が最も高いプライマリケアの患者を特定するための臨床医の負担を軽減するための実用的な代替手段として、膝下の症状がないことと最近の症状の発症(<16日)を含む34つの基準に。

「Potentia.l臨床予測ルールの落とし穴」

臨床予測ルールとは何ですか?

臨床予測ルール(CPR)は、特定の治療を受けた患者の選択された状態または予後を決定する上で有意義な予測可能性を統計的に示した臨床所見の組み合わせです1,2。 CPRは、多変量統計手法を使用して作成され、臨床変数の選択されたグループの予測能力を調べるように設計されており3,4、臨床医が通常は根本的なバイアスの影響を受ける可能性のある迅速な意思決定を支援することを目的としています5。 ルールは本質的にアルゴリズムであり、対象となる状態に対する統計的診断指標の最小数を識別する凝縮された情報を含みます6。

臨床予測ルールは通常、3段階の方法を使用して作成されます14。 まず、CPRは私たちを前向きに導き出しました-
臨床変数の選択されたグループの予測能力を調べるための多変量統計手法の使用3。 14番目のステップでは、ランダム化比較試験でCPRを検証して、導出段階で発生した予測因子が偶然に選択されたリスクを軽減します14。 XNUMX番目のステップでは、影響分析を実施して、CPRがどのようにケアを改善し、コストを削減し、目標とする目的を正確に定義するかを決定しますXNUMX。

注意深く構築されたCPRが臨床診療を改善できるという議論はほとんどありませんが、私の知る限り、すべての臨床診療環境に注入するためのCPRの方法論的要件を指定するガイドラインはありません。 ガイドラインは、研究デザインと報告の厳密さを改善するために作成されています。 次の社説は、アルゴリズムの転送可能性を大幅に弱める可能性のあるCPRの潜在的な方法論的落とし穴の概要を示しています。 リハビリテーションの分野では、ほとんどのCPRが規範的でした。 したがって、ここでの私のコメントは、規範的なCPRを反映しています。

方法論の落とし穴

CPRは、前向きに選択された連続した患者の不均一な母集団からの同種の特性セットを指定するように設計されています5,15。 通常、結果として得られる適用可能な母集団は、より大きなサンプルの小さなサブセットであり、臨床医の実際の15,16日の症例数のごく一部にすぎない場合があります。 より大きなサンプルの設定と場所は一般化可能である必要があり16、その後の妥当性研究では、さまざまな患者グループ、さまざまな環境、およびほとんどの臨床医に見られる典型的な患者グループでのCPRの評価が必要です17。 多くのCPRは、典型的な患者集団を反映している場合と反映していない場合がある非常に異なるグループに基づいて開発されているため、現在の多くのCPRアルゴリズムのスペクトル輸送性XNUMXは制限される可能性があります。

臨床予測ルールは、介入の有効性を判断するために結果測定を使用します。 成果指標は、単一の運用上の定義5を持ち、状態の適切な変化を真に捉えるために十分な応答性を必要とします14。 さらに、これらの測定値は、適切に構成されたカットオフスコア16,18を持ち、盲目の管理者によって収集される必要があります15。 実際の変化を測定するための適切なアンカースコアの選択は、現在議論されています19-20。 ほとんどの結果測定は、変化スコアのグローバル評価(GRoC)などの患者の想起ベースの質問票を使用します。これは、短期的に使用する場合は適切ですが、長期分析で使用する場合は想起バイアスに悩まされます19-21。

CPRの潜在的な欠点は、アルゴリズムで予測子として使用されるテストと測定の品質を維持できないことです。 したがって、パースペクティブテストと測定値はモデリング中に互いに独立している必要があります16。 それぞれ、意味のある、許容できる方法で実行する必要があります4。 臨床医またはデータ管理者は、患者の結果の測定値と状態を知らされていない必要があります22。

ソース

臨床予測ルールの潜在的な落とし穴; Journal of Manual&Manipulative Therapy Volume 16 Number Two [69]

ジェフリーJヘバートとジュリーMフリッツ; 臨床決定ルール、脊椎痛の分類および治療結果の予測:リハビリテーション文献における最近の報告の議論

うつ病のバイオマーカーの役割

うつ病のバイオマーカーの役割

うつ病は、米国で最も一般的なメンタルヘルスの問題のXNUMXつです。 現在の研究では、うつ病は遺伝的、生物学的、生態学的、心理的側面の組み合わせから生じることが示唆されています。 うつ病は世界中の主要な精神障害であり、社会に重大な経済的および心理的負担をかけています。 幸いなことに、最も重症の場合でも、うつ病は治療される可能性があります。 早期に治療を開始できるほど、より効果的です。

 

しかし、結果として、障害のある各患者の薬物および/または薬物発見プロセスを加速するために、診断を改善するのに役立つ強力なバイオマーカーが必要です。 これらは、うつ病の発症または存在の確率を予測し、重症度または症候学に従って層別化し、予測および予後を示し、または治療的介入に対する反応を監視するために存在を使用できる客観的な末梢生理学的指標である。 次の記事の目的は、さまざまな発見に関する最近の洞察、現在の課題、および将来の展望を示すことです。 バイオマーカー うつ病と、これらが診断と治療の改善にどのように役立つかについて。

 

うつ病のバイオマーカー:最近の洞察、現在の課題、および将来の展望

 

抽象

 

多数の研究がうつ病の何百もの推定バイオマーカーを示唆していますが、うつ病におけるそれらの役割を完全に解明したり、患者の異常と診断、治療、および予後を強化するために生物学的情報をどのように使用できるかを確立していません。 この進歩の欠如は、研究文献内の方法論的不均一性および可能性のある多数のバイオマーカーと関連して、うつ病の性質および不​​均一性に部分的に起因し、その発現は多くの要因によってしばしば変化します。 炎症、神経栄養および代謝プロセス、ならびに神経伝達物質および神経内分泌系の構成要素に関与するマーカーが非常に有望な候補であることを示す利用可能な文献をレビューします。 これらは、遺伝的および後成的、トランスクリプトミクスおよびプロテオミクス、メタボロミクスおよび神経画像の評価を通じて測定することができます。 治療への反応を予測し、特定の治療に対する患者を層別化し、新しい介入の標的を開発するためにバイオマーカーを使用できるかどうか、またどのバイオマーカーを使用できるかを判断するには、新しいアプローチと体系的な研究プログラムの使用が必要です。 これらの研究手段をさらに発展させ、拡大することにより、うつ病の負担を軽減することは大いに期待できると私たちは結論付けています。

 

キーワード: 気分障害、大うつ病性障害、炎症、治療反応、層別化、個別化医療

 

概要

 

メンタルヘルスと気分障害の課題

 

精神医学は他のどの医療診断カテゴリーよりも病気に関連する負担が大きいですが1、研究資金2や出版物を含む多くの領域で身体的健康と精神的健康の間で尊敬の格差が依然として明らかです3。精神的健康が直面する困難の中には欠如がありますこれらの障害の根底にあるプロセスの不完全な理解から生じる分類、診断および治療を取り巻くコンセンサスの。 これは、メンタルヘルスの最大の負担となるカテゴリーである気分障害で非常に明白です。3最も一般的な気分障害である大うつ病性障害(MDD)は、患者の最大60%が経験する可能性のある複雑で不均一な病気です。気分障害の場合、およびメンタルヘルスのより広い分野では、治療結果は、診断カテゴリー内(および全体)の堅牢で均質なサブタイプの発見によって改善される可能性があります。層別化することができます。 これを認識して、研究領域基準など、機能的サブタイプを描写するための世界的なイニシアチブが現在進行中です4。生物学的マーカーは精神障害のサブタイピングの優先候補であると考えられています5。

 

うつ病の治療に対する反応の改善

 

大うつ病の治療選択肢は多岐にわたりますが、コンセンサスガイドラインに従って最適な抗うつ治療を受け、測定ベースのケアを使用した場合でも、MDD患者の約7分の8,9のみが寛解を達成し、治療反応率は新しい治療ごとに低下するようです。 .4さらに、治療抵抗性うつ病(TRD)は、機能障害、死亡率、罹患率、および長期的な再発または慢性エピソードの増加と関連しています50。したがって、あらゆる臨床段階で治療反応を改善することで、うつ病の全体的な結果。 TRDに起因する大きな負担にもかかわらず、この分野の研究はまばらです。 以前の試みにもかかわらず、TRDの定義は標準化されていません:4,10いくつかの基準は、9,11%の症状スコアの減少を達成できないXNUMXつの治療試験のみを必要としますが、他の基準は完全寛解の未達成を必要としますまたは、TRDと見なされるエピソード内の異なるクラスの少なくともXNUMXつの適切に試行された抗うつ薬に対する無反応XNUMXさらに、治療抵抗性の病期分類と予測は、失敗した治療の数に重症度と慢性の主要な臨床的特徴を追加することによって改善されます.XNUMXそれにもかかわらず、この定義の不一致は、TRDに関する研究文献の解釈をさらに複雑な作業にします。

 

治療への反応を改善するために、無反応の予測危険因子を特定することは明らかに役に立ちます。 以前のエピソード後の完全な寛解の欠如、併存する不安、自殺傾向、うつ病の早期発症、性格(特に低外転、低報酬依存、高神経症)、遺伝的要因など、TRDのいくつかの一般的な予測因子が特徴づけられています12。これらの発見は、うつ病の薬理学的治療と心理学的治療13のエビデンスを別々にまとめたレビューによって裏付けられています。 抗うつ薬と認知行動療法はほぼ同等の有効性を示します14が、作用機序が異なるため、反応の予測因子が異なると予想される場合があります。 若年期のトラウマは長い間、臨床転帰の悪化と治療への反応の低下と関連してきましたが15、初期の適応症は、小児期のトラウマの病歴を持つ人々が薬物療法よりも心理的治療によく反応する可能性があることを示唆しています16。治療の層別化は臨床診療に達しています17。

 

このレビューは、うつ病の治療反応を強化するための潜在的に有用な臨床ツールとしてのバイオマーカーの有用性を支持する証拠に焦点を当てています。

 

バイオマーカー:システムとソース

 

バイオマーカーは、さまざまな介入に対する反応の予測因子を特定するための潜在的なターゲットを提供します19。これまでの証拠は、炎症、神経伝達物質、神経栄養、神経内分泌および代謝系の活動を反映するマーカーが、現在うつ病の個人の精神的および肉体的健康の結果を予測できる可能性があることを示唆しています、しかし、調査結果の間には多くの矛盾があります。20このレビューでは、これらのXNUMXつの生物学的システムに焦点を当てます。

 

分子経路と精神障害におけるそれらの寄与を完全に理解するために、現在、一般に「オミクス」アプローチと呼ばれる複数の生物学的「レベル」を評価することが重要であると考えられています21。 1つのシステムのそれぞれを評価できる生物学的レベル、およびこれらの評価を行うことができるマーカーの潜在的なソース。 ただし、各システムは各オミクスレベルで検査できますが、最適な測定ソースは各レベルで明らかに異なることに注意してください。 たとえば、ニューロイメージングは​​脳の構造や機能を間接的に評価するためのプラットフォームを提供し、血液中のタンパク質検査はマーカーを直接評価します。 トランスクリプトミクス22とメタボロミクス23はますます人気があり、潜在的に膨大な数のマーカーの評価を提供し、ヒトマイクロバイオームプロジェクトは現在、ヒト内のすべての微生物とその遺伝的組成を特定しようとしています24。 ; たとえば、コルチゾールなどのホルモンは、血液、脳脊髄液、尿、唾液だけでなく、髪や指の爪(慢性的な指標を提供)または汗(継続的な測定を提供)25で分析できるようになりました。

 

図1うつ病の潜在的なバイオマーカー

 

うつ病に関与する推定上の情報源、レベル、およびシステムの数を考えると、翻訳の可能性があるバイオマーカーの規模が広範囲にわたることは驚くべきことではありません。 特に、マーカー間の相互作用を考慮すると、単一のバイオマーカーを単独で調べることで、臨床診療を改善するための有益な結果が得られる可能性は低いでしょう。 Schmidt et al26は、バイオマーカーパネルの使用を提案し、その後、Brand et al27は、MDDの以前の臨床および前臨床エビデンスに基づいて、16の「強力な」バイオマーカーターゲットを特定するドラフトパネルの概要を示しました。 それらは、灰色物質量の減少(海馬、前頭前野皮質および大脳基底核領域)、サーカディアンサイクルの変化、コルチゾール過剰症、および視床下部-下垂体-副腎(HPA)軸の活動亢進、甲状腺機能障害、ドーパミンの減少、ノルアドレナリンまたは5-ヒドロキシインドール酢酸のその他の表現を含みます、グルタミン酸の増加、スーパーオキシドジスムターゼおよび脂質過酸化の増加、環状アデノシン3?、5?-一リン酸およびマイトジェン活性化プロテインキナーゼ経路活性の減弱、炎症誘発性サイトカインの増加、トリプトファン、キヌレニン、インスリンおよび特定の遺伝的多型への変化。 これらのマーカーはコンセンサスによって合意されておらず、さまざまな方法で測定できます。 それらの臨床的利益を証明するために、集中的かつ体系的な作業がこの巨大な課題に対処しなければならないことは明らかです。

 

このレビューの目的

 

意図的に広範なレビューとして、この記事は、うつ病におけるバイオマーカー研究の全体的なニーズと、バイオマーカーが治療への反応を高めるための真のトランスレーショナルポテンシャルを保持する程度を決定しようとしています。 この分野で最も重要でエキサイティングな発見について議論することから始め、関連するマーカーと比較に関連するより具体的なレビューに読者を導きます。 うつ病の負担を軽減する必要性と組み合わせて、証拠に照らして直面している現在の課題の概要を説明します。 最後に、現在の課題に対処するための重要な研究経路と、それらが臨床診療に与える影響を楽しみにしています。

 

最近の洞察

 

うつ病の人々のための臨床的に有用なバイオマーカーの検索は、過去半世紀にわたって広範な調査を生み出してきました。 最も一般的に使用される治療法は、うつ病のモノアミン理論から考案されました。 その後、神経内分泌仮説が大きな注目を集めました。 より最近では、最も多くの研究がうつ病の炎症性仮説を取り囲んでいます。 ただし、関連する総説の多くは、1つのシステムすべてに焦点を当てています。 バイオマーカーシステム全体の最近の洞察のコレクションについては、表XNUMX以下を参照してください。 多くのレベルで測定されていますが、血液由来タンパク質は最も広く検査されており、便利で費用効果が高く、他のソースよりも翻訳の可能性に近い可能性のあるバイオマーカーのソースを提供します。 したがって、血液中を循環するバイオマーカーについてより詳細に説明します。

 

表1うつ病のバイオマーカーの概要

 

最近の系統的レビューで、Jani et al20は、治療結果に関連して、うつ病の末梢血ベースのバイオマーカーを調べました。 含まれている14の研究(2013年初頭まで検索)のうち、36のバイオマーカーが研究され、そのうち12は少なくとも12つの調査で精神的または身体的反応指数の有意な予測因子でした。 無反応の危険因子を表す可能性があると特定されたものには、炎症性タンパク質が含まれていました。低インターロイキン(IL)-70p100、リンパ球と単球の比率。 神経内分泌マーカー(コルチゾールのデキサメタゾン非抑制、高循環コルチゾール、甲状腺刺激ホルモンの低下); 神経伝達物質マーカー(低セロトニンおよびノルアドレナリン); 代謝(低高密度リポタンパク質コレステロール)および神経栄養因子(S19,28カルシウム結合タンパク質Bの減少)。 これに加えて、他のレビューでは、追加のバイオマーカーと治療結果との関連について報告されています。30各システムの推定マーカーの簡単な説明は、後続のセクションと表2に概説されています。

 

表2うつ病に使用される可能性のあるバイオマーカー

 

うつ病の炎症性所見。

 

マクロファージの仮説を概説したスミスの独創的な論文31以来、この確立された文献は、うつ病患者のさまざまな炎症誘発性マーカーのレベルの上昇を発見し、広くレビューされています32。37の炎症性タンパク質が、うつ病と健康を比較するメタアナリシスで評価されています。対照集団38

 

IL-6(すべてのメタアナリシスでP <0.001、31件の研究を含む)およびCRP(P <0.001、20件の研究)は、うつ病で頻繁かつ確実に上昇しているようです40。初期の研究では、腫瘍壊死因子α(TNF?)の上昇が確認されました。 (P <0.001)、38しかし、より最近の調査(31件の研究)を説明する場合、実質的な不均一性により、これは決定的ではありませんでした。40IL-1? メタアナリシスはうつ病のレベルが高いことを示唆しており(P = 0.03)41、ヨーロッパの研究でのみ高いレベルである42か、対照との違いはない40。 1?、44は、IL-1の上昇の非常に重要な効果によってサポートされていますか? 抗うつ薬に対する反応不良を予測するリボ核酸;上記の45の他の所見は、循環血液由来サイトカインに関するものです。 ケモカイン単球化学誘引物質タンパク質-1は、39つのメタ分析でうつ病の参加者の上昇を示しました2。インターロイキンIL-4、IL-8、IL-10、IL-8、およびインターフェロンガンマは、うつ病の患者と対照の間で有意差はありませんでした。メタ分析レベルですが、それでも治療による変化の可能性を示しています:IL-46は、治療中のIL-10とインターフェロンガンマの変化の47の異なるパターンで、前向きかつ断面的に重度のうつ病の患者で上昇していると報告されています早期応答者と非応答者の間で発生しました4が、IL-2とIL-48は症状の寛解に沿って減少しました6。メタ分析では、IL-1、IL-10?、IL-の治療に伴うわずかな減少が示されています。 43,49,50およびCRP.43さらに、TNF? レスポンダーでの治療によってのみ減少する可能性があり、複合マーカーインデックスは、その後治療に反応しない患者の炎症の増加を示す可能性があります51。ただし、炎症性タンパク質と治療反応を調べる研究のほとんどすべてが薬理学的治療試験を利用していることは注目に値します。 したがって、治療中の少なくともいくつかの炎症性変化は、抗うつ薬に起因する可能性があります。 さまざまな抗うつ薬の正確な炎症効果はまだ確立されていませんが、CRPレベルを使用した証拠は、ベースラインの炎症に基づいて特定の治療に対して個人が異なる反応を示すことを示唆しています:Harley et al52は、心理療法(認知行動療法または対人療法)に対する反応の悪さを予測する治療前CRPの上昇を報告しました心理療法)、しかしノルトリプチリンまたはフルオキセチンへの良好な反応; Uher et al53は、ノルトリプチリンについてこの発見を再現し、エスシタロプラムについては反対の効果を特定しました。 対照的に、Chang et al54は、フルオキセチンまたはベンラファキシンに対する初期の応答者において、非応答者よりも高いCRPを発見しました。 さらに、TRDと高CRPの患者は、TNFに対してよりよく反応しましたか? 正常範囲のレベルのものよりも拮抗薬インフリキシマブXNUMX

 

まとめると、証拠は、ボディマス指数(BMI)や年齢などの要因を制御する場合でも、うつ病患者の約55,56分の1で炎症反応が異常に見えることを示唆しています1。しかし、炎症系は非常に複雑であり、このシステムのさまざまな側面を表す多数のバイオマーカーがあります。 最近、追加の新規サイトカインおよびケモカインがうつ病の異常の証拠をもたらしました。 これらには、マクロファージ阻害タンパク質7a、IL-12a、IL-70、IL-13p15、IL-57、IL-5,58、エオタキシン、単球マクロファージコロニー刺激因子、16,59 IL-17,60 IL-4,61IL-が含まれます。 62単球化学誘引物質タンパク質-3胸腺および活性化調節ケモカイン、63エオタキシン-10,64、TNFb、65インターフェロンガンマ誘導タンパク質66血清アミロイドA、1.67可溶性細胞内接着分子XNUMXおよび可溶性血管細胞接着分子XNUMX

 

うつ病における成長因子の所見

 

非神経栄養性成長因子(血管新生に関連するものなど)の潜在的な重要性に照らして、成長因子のより広い定義の下で神経原性バイオマーカーを参照します。

 

脳由来神経栄養因子(BDNF)は、これらの中で最も頻繁に研究されています。 複数のメタ分析は、抗うつ薬治療とともに増加するように見える血清中のBDNFタンパク質の減衰を示しています68。71これらの分析の最新のものは、これらのBDNF異常が最も重度のうつ病患者でより顕著であることを示唆していますが、抗うつ薬は臨床的寛解がない場合でもこのタンパク質のレベルを上昇させます70。proBDNFは成熟型のBDNFほど広く研究されていませんが、72つは機能的に(チロシン受容体キナーゼB受容体への影響に関して)異なるようです。証拠は、成熟したBDNFがうつ病で減少する可能性がある一方で、proBDNFが過剰産生される可能性があることを示唆しています73。より重度のうつ病の患者で最も弱毒化されています74。グリア細胞のメタ分析でも同様の所見が報告されています系統由来の神経栄養因子XNUMX

 

血管内皮増殖因子(VEGF)は、VEGFファミリーの他のメンバー(例、VEGF-C、VEGF-D)とともに血管新生および神経新生を促進する役割を果たし、うつ病の可能性があります75。一貫性のない証拠にもかかわらず、16つのメタ分析には最近、対照と比較したうつ病患者の血液中のVEGFの上昇が示された(0.001件の研究全体; P <76,77)78しかし、TRD79では低VEGFが同定されており、より高いレベルでは抗うつ薬治療に対する無反応が予測されています80。なぜVEGFタンパク質のレベルが上昇するのか、しかしそれは部分的に炎症誘発性活性および/または脳脊髄液の発現低下を引き起こす鬱状態での血液脳バリア透過性の増加に起因する可能性があります81。VEGFと治療反応の関係は不明です; 最近の研究では、抗うつ薬治療とともに減少するにもかかわらず、血清VEGFまたはBDNFと反応またはうつ病の重症度との間に関係は見られませんでした1。神経栄養プロセス82,83塩基性線維芽細胞成長因子(またはFGF-2)は線維芽細胞成長因子ファミリーのメンバーであり、対照群よりもうつ病の方が高いようです84。しかし、報告には一貫性がありません。 このタンパク質は健康な対照よりもMDDが低いが、抗うつ薬治療とともにさらに減少することがわかった85。

 

うつ病で十分に調査されていないさらなる成長因子には、VEGFと相乗的に作用するチロシンキナーゼ2および可溶性fms様チロシンキナーゼ-1(sVEGFR-1とも呼ばれる)が含まれ、チロシンキナーゼ受容体(BDNFに結合する)は減弱する可能性があります胎盤成長因子もVEGFファミリーの一部ですが、私たちの知る限り、体系的に抑制されたサンプルでは研究されていません。

 

うつ病における代謝バイオマーカーの所見

 

代謝性疾患に関連する主なバイオマーカーには、レプチン、アディポネクチン、グレリン、トリグリセリド、高密度リポタンパク質(HDL)、グルコース、インスリン、およびアルブミンが含まれます87。末梢の対照よりも、うつ病治療または寛解とともに増加する可能性があります。 少量ではあるが、うつ病ではインスリン抵抗性が増加する可能性がある88。HDLコレステロールを含む脂質プロファイルは、併存する身体的疾患のない患者を含む多くのうつ病患者で変化しているように見えるが、この関係は複雑であり、さらなる解明が必要である89。うつ病における高血糖90および低アルブミン血症91がレビューで報告されています。

 

精神障害の強力な生化学的特徴を見つけることを期待して、小分子のメタボロミクスパネルを使用して、全体的な代謝状態の調査がより頻繁になっています。 人工知能モデリングを使用した最近の研究では、グルコース-脂質シグナル伝達の増加を示す一連の代謝物は、MDD診断を高度に予測していました94。

 

うつ病における神経伝達物質の所見

 

うつ病のモノアミンに注意を払うことで比較的成功した治療が得られましたが、抗うつ薬のモノアミン標的の選択性に基づいて治療を最適化する強力な神経伝達物質マーカーは特定されていません。 最近の研究は、セロトニン(5-ヒドロキシトリプタミン)1A受容体がうつ病の診断と予後の両方に潜在的に重要であると指摘しており、新しい遺伝子技術と画像技術が保留されています96。 たとえば、5-ヒドロキシトリプトファンの徐放投与を使用します5。ドーパミンの伝達の増加は、他の神経伝達物質と相互作用して、意思決定や動機付けなどの認知結果を改善します97。同様に、神経伝達物質であるグルタメート、ノルアドレナリン、ヒスタミン、およびセロトニンは相互作用して活性化する可能性がありますうつ病関連のストレス反応の一部として; これにより、「フラッディング」による98-ヒドロキシトリプタミンの生成が減少する可能性があります。 最近のレビューはこの理論を示しており、TRDでは、複数の神経伝達物質を標的とするマルチモーダル治療によってこれを逆転させる(そして5-HTを回復させる)ことができることを示唆しています5。 、ノルアドレナリンの99-メトキシ-100-ヒドロキシフェニルグリコール、またはドーパミンのホモバニル酸などの神経伝達物質代謝物は、抗うつ薬治療によるうつ病の減少とともに増加することがしばしば見出されています3、またはこれらの代謝物の低レベルは、 SSRI治療。4

 

うつ病における神経内分泌所見

 

コルチゾールは、うつ病で研究されている最も一般的なHPA軸バイオマーカーです。 多数のレビューがHPA活動のさまざまな評価に焦点を合わせています。 全体として、これらは、うつ病が高コルチゾール血症と関連しており、コルチゾール覚醒反応がしばしば減弱することを示唆しています。さらに、特に、コルチゾールレベルの上昇は、心理的治療104,105および抗うつ病106治療に対する反応の低下を予測する可能性があります。 歴史的に、前向き治療反応の最も有望な神経内分泌マーカーはデキサメタゾン抑制試験であり、デキサメタゾン投与後のコルチゾール非抑制はその後の寛解の可能性が低いことに関連しています。 ただし、この現象は、臨床応用のために十分に堅牢であるとは見なされていません。 関連するマーカーであるコルチコトロピン放出ホルモンと副腎皮質刺激ホルモン、およびバソプレッシンは、うつ病で過剰産生されることが一貫して見られず、デヒドロエピアンドロステロンが弱毒化されることが見出されています。 デヒドロエピアンドロステロンに対するコルチゾールの比率は、TRDの比較的安定したマーカーとして上昇し、寛解後も持続する可能性があります107。うつ病の治療に成功して正常化する108。

 

上記の中で、シナプス可塑性に関与し3、抗うつ薬によって修飾される、グリコーゲンシンターゼキナーゼ-3、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ、サイクリックアデノシン5?、112?-一リン酸などのシステム全体のシグナル伝達経路を考慮することも重要です。生物学的システムにまたがる潜在的なバイオマーカー候補は、特にニューロイメージングまたは遺伝学を使用して測定されます。 うつ病と非うつ病の集団の間に堅牢で意味のあるゲノムの違いがないことに対応して、ポリジーンスコア113やテロメア長114などの115の新しい遺伝的アプローチがより有用であることが証明される可能性があります。 人気を集めている追加のバイオマーカーは、さまざまな情報源を利用した概日周期または時間生物学的バイオマーカーを調べています。 アクチグラフは、加速度計を介して睡眠と覚醒の活動と休息の客観的な評価を提供でき、アクチグラフデバイスは、露光などの追加の要因をますます測定できます。 これは、一般的に使用される患者の主観的な報告よりも検出に役立つ可能性があり、治療反応の新しい予測因子を提供する可能性があります116,117。

 

現在の課題

 

レビューされたこれらのXNUMXつの神経生物学的システムのそれぞれについて、証拠は同様の物語に従います。いくつかの点でうつ病に関連する多くのバイオマーカーが存在します。 これらのマーカーは、複雑でモデル化が難しい方法で相互に関連していることがよくあります。 証拠には一貫性がなく、一部は他の要因のエピフェノメナであり、一部は一部の患者でのみ重要である可能性があります。 バイオマーカーは、さまざまな経路で有用である可能性があります(たとえば、治療に対するその後の反応を予測するもの、特定の治療がより効果的である可能性が高いことを示すもの、または臨床的改善に関係なく介入によって変化するもの)。 精神医学的集団における生物学的評価の一貫性と臨床的適用性を最大化するには、新しい方法が必要です。

 

バイオマーカーの変動性

 

時間の経過や状況によるバイオマーカーの変動は、他のタイプ(ゲノミクス)よりも一部のタイプ(プロテオミクスなど)に関係します。 多くの標準化された規範は存在しないか、広く受け入れられていません。 確かに、マーカーに対する環境要因の影響は、多くの場合、すべてを説明することはできない人々の間の遺伝的構成および他の生理学的差異に依存します。 これにより、バイオマーカーの活動の評価、および生物学的異常の特定が、解釈が困難になります。 潜在的なバイオマーカーの数のために、多くは他の関連するマーカーと一緒に広くまたは完全なパネルで測定されていません。

 

情動障害のある患者の生物学的システム全体でタンパク質レベルを変化させる多くの要因が報告されています。 保管期間や保管条件(一部の化合物の分解を引き起こす可能性がある)などの研究関連の要因に加えて、これらには、測定された時刻、民族性、運動、119食餌(たとえば、ほとんどの血液バイオマーカー研究が行う場合、マイクロバイオーム活動)が含まれます空腹時のサンプルは必要ありません)、120喫煙と薬物使用、121、および健康要因(併存する炎症性、心血管性、またはその他の身体的疾患など)。 たとえば、うつ病ではないが健康な人では、うつ病ではないグループと比較して炎症の亢進が観察されますが、免疫関連の状態が併存しているうつ病の人は、うつ病や病気のない人よりもさらに高いレベルのサイトカインを持っていることがよくあります122。バイオマーカー、うつ病、治療反応の関係に関与している可能性のあるものを以下に概説します。

 

ストレス。 内分泌反応と免疫反応の両方がストレス(生理学的または心理的)への反応においてよく知られている役割を持っており、生物学的標本収集時の一時的なストレスは、電流によって強調される可能性のある個人間のこの要因のばらつきにもかかわらず、研究研究ではめったに測定されませんうつ病の症状。 急性および慢性の両方の心理的ストレス要因は免疫チャレンジとして機能し、短期および長期の炎症反応を強調します123,124。この発見は、初期のストレスの経験にまで及びます。成人125,126小児期の外傷性体験中、現在うつ病にかかっている子供たちにのみ炎症の亢進が報告されています127。逆に、うつ病と小児期の外傷の病歴のある人は、うつ病とストレスによるHPA軸の変化は、認知機能と相互に関連しているように見えます128。また、うつ病のサブタイプやHPA関連遺伝子の変化もあります129。ストレスは、神経新生130やその他の神経に短期的および長期的な障害を及ぼします。メカニズム131。子供の頃のトラウマがうつ病の成人の生物学的マーカーにどのように影響するかは正確には不明です。 sしかし、幼少期のストレスは、心理的および/または生物学的に増幅される成人期のストレス反応に耐える傾向がある可能性があります。

 

認知機能。 神経認知機能障害は、薬を飲んでいないMDDでも、情動障害のある人に頻繁に発生します133。認知障害は、治療抵抗性とともに累積的に現れます134。神経生物学的には、HPA軸129と神経栄養システム135がこの関係で重要な役割を果たす可能性があります。 神経伝達物質であるノラドレナリンとドーパミンは、学習や記憶などの認知プロセスに重要である可能性があります136。炎症反応の上昇は、認知機能の低下と関連しており、さまざまなメカニズムを通じて、抑うつエピソード137および寛解における認知機能に影響を与える可能性があります138。 Krogh et al139は、CRPはうつ病の中核症状よりも認知能力に密接に関連していると提案しました。

 

年齢、性別、BMI。 これまでの証拠では、男性と女性の生物学的差異の有無、および方向性は特に変動していました。 男性と女性の間の神経内分泌ホルモンの変動は、うつ病の感受性と相互作用します140。炎症研究のレビューは、年齢と性別の制御が炎症性サイトカインの患者制御の違いに影響を与えなかったことを報告しました(ただし、IL-6とうつ病との関連は年齢が上がるにつれて減少しましたこれは、炎症が一般に年齢とともに高まるという理論と一致しています)41,141患者と対照の間のVEGFの違いは、若いサンプルを評価する研究で大きくなりますが、性別、BMI、および臨床的要因は、メタ分析レベルでこれらの比較に影響しませんでした77。炎症とうつ病の以前の検査でのBMIの調整の欠如は、これらのグループ間で報告された非常に重要な違いを混乱させるようです41。 weiに関連付けられている可能性がありますghtゲインとより高いBMI、そしてこれらはうつ病の治療抵抗性と関連しているので、これは調べるべき重要な領域です。

 

薬。 うつ病(横断的および縦断的の両方)における多くのバイオマーカー研究は、不均一性を減らすために、投薬を受けていない参加者のベースライン標本を収集しました。 しかし、これらの評価の多くは、投薬からのウォッシュアウト期間の後に行われ、炎症に異なる影響を及ぼした可能性のある利用可能な広範囲の治療によって悪化する、生理学の残留変化の潜在的に重要な交絡因子を残します。 いくつかの研究は向精神薬を除外しましたが、他の薬の使用は除外していません:特に、経口避妊薬は研究参加者に頻繁に許可され、分析では制御されていません。これは最近、ホルモンとサイトカインのレベルを上げることが示されています143,144。薬物療法は、炎症反応、34,43,49,145、147、108、148 HPA軸、149神経伝達物質、2および神経栄養1活動に影響を及ぼします。 しかし、うつ病の多くの潜在的な治療法は、明確で複雑な薬理学的特性を持っており、現在のデータによって裏付けられた、さまざまな治療法の選択肢の個別の生物学的効果があるかもしれないことを示唆しています。 モノアミン効果に加えて、特定のセロトニン標的薬(すなわち、SSRI)が炎症のTh150シフトを標的にする可能性が高く、ノルアドレナリン作動性抗うつ薬(SNRIなど)がThXNUMXシフトに影響を与えると理論付けられていますXNUMX。バイオマーカーに対する個別または併用薬の効果を決定します。 これらは、治療期間(長期の薬物使用を評価する試験はほとんどない)、サンプルの不均一性、治療への反応による参加者の層別化など、他の要因によって媒介される可能性があります。

 

不均一性

 

方法論。 上記で示唆したように、参加者が受けている治療(および組み合わせ)の違い(および以前に受けた治療)は、特にバイオマーカー研究において、研究結果に不均一性をもたらすことになります。 これに加えて、他の多くの設計とサンプルの特性は研究によって異なり、したがって、結果の解釈と帰属の難しさを増大させます。 これらには、バイオマーカー測定パラメーター(例えば、アッセイキット)およびうつ病のマーカーを収集、保存、処理、および分析する方法が含まれます。 Hiles et al141は、炎症に関する文献の不一致のいくつかの原因を調査し、うつ病の診断、BMI、および併存疾患の正確さが、うつ病と非うつ病のグループ間の末梢炎症を評価する上で最も重要であることを発見しました。

 

クリニカル。 うつ病の集団の広範な不均一性は十分に文書化されており151、研究文献内の対照的な発見への重要な貢献者です。 診断の範囲内でさえ、異常な生物学的プロファイルは、時間の経過とともに安定しない可能性のある個人のサブセットに限定されている可能性があります。 うつ病に苦しむ人々のまとまりのあるサブグループは、心理的要因と生物学的要因の組み合わせによって特定できる可能性があります。 以下では、バイオマーカーの変動性と不均一性がもたらす課題に対処するためにサブグループを探索する可能性について概説します。

 

うつ病内のサブタイプ

 

これまでのところ、うつ病エピソードまたは障害内の同種のサブグループは、症状の提示または治療反応性に基づいて患者を確実に区別することができませんでした152。生物学的異常がより顕著であるサブグループの存在は、以前の研究と層状治療への道を触媒する可能性があります。 Kunugi et al153は、うつ病において臨床的に関連するサブタイプを示すさまざまな神経生物学的システムの役割に基づいて、55,56,154,155つの潜在的なサブタイプのセットを提案しました:メランコリー型うつ病を呈する高コルチゾール症、または非定型サブタイプを反映する低コルチゾール症、ドーパミン関連の患者のサブセット無快感症(および、例えば、アリピプラゾールによく反応する可能性がある)および炎症の上昇を特徴とする炎症性サブタイプを顕著に示す。 炎症に焦点を当てた多くの記事は、うつ病内に「炎症性サブタイプ」が存在するケースを特定しています156炎症の上昇の臨床的相関はまだ決定されておらず、どの参加者がこのコホートを構成するかを発見する直接の試みはほとんど行われていません。 非定型うつ病の人はメランコリーサブタイプよりも炎症のレベルが高い可能性があると提案されています37。これはおそらくメランコリーおよび非定型うつ病のサブタイプのHPA軸に関する所見と一致していません。 TRD157または顕著な体性症状を伴ううつ病158も潜在的な炎症性サブタイプとして推定されていますが、神経栄養(睡眠、食欲、性欲喪失)、気分(気分の落ち込み、自殺傾向および過敏性を含む)および認知症状(情動バイアスおよび罪悪感を含む)159,160すべて生物学的プロファイルに関連しているように見えます。 炎症性サブタイプのさらなる潜在的な候補には、病気の行動のような症状158またはメタボリックシンドロームの経験が含まれますXNUMX。

 

(軽躁)マニアへの傾向は、うつ病に苦しむ患者を生物学的に区別する可能性があります。 証拠は現在、双極性障害が多面的な気分障害のグループであり、双極性副症候性障害が以前に認識されていたよりも一般的に見られることを示唆しています161。診断を修正するための平均時間は162年を超えることが多く163、この遅延はより大きな重症度と全体的な病気のコストを引き起こします164。双極性障害の患者の大多数は最初に109つ以上のうつ病エピソードを示し、単極性うつ病が最も頻繁な誤診であり、単極性うつ病と双極性うつ病を区別する可能性のある要因は、実質的な意味合いを持っています165,166。 ession。 ただし、これらの比較はほとんどなく、サンプルサイズが小さく、有意でない傾向効果が特定されているか、診断によって十分に特徴付けられていない集団が採用されています。 これらの調査では、これらの関係における治療反応性の役割も調べていません。

 

双極性障害167と治療抵抗性168はどちらも二分構造ではなく、連続体にあるため、サブタイプの特定が難しくなります。 サブタイピングとは別に、うつ病で観察される多くの生物学的異常が他の診断を受けた患者でも同様に見られることは注目に値します。 したがって、経診断検査も潜在的に重要です。

 

バイオマーカー測定の課題

 

バイオマーカーの選択。 潜在的に有用な多数のバイオマーカーは、どのマーカーがどのように、そして誰のために関係しているのかを決定する際の心理生物学の課題を提示します。 課題を増やすために、これらのバイオマーカーの比較的少数がうつ病の十分な調査の対象となっており、ほとんどの場合、健康な集団および臨床集団におけるそれらの正確な役割はよく理解されていません。 それにもかかわらず、有望なバイオマーカーパネルを提案するために多くの試みがなされてきた。 Brand et alの強力な可能性を秘めた16セットのマーカーに加えて、27 Lopresti et alは、治療反応を改善する可能性のある酸化ストレスマーカーの追加の広範なセットを概説しています28。 MDDによる検証および複製サンプルにおける生物学的システム(BDNF、コルチゾール、可溶性TNF?受容体II型、alpha1アンチトリプシン、アポリポプロテインCIII、表皮成長因子、ミエロペルオキシダーゼ、プロラクチンおよびレジスチン)。 一度組み合わせると、これらのレベルの複合測定値は、MDDグループと対照グループを80%〜90%の精度で区別することができました169。これらでさえ、この分野のすべての潜在的な候補をカバーするわけではないことを提案します。 証拠ベースと有望な新規マーカーの両方を含む、うつ病の可能性のあるバイオマーカーの非網羅的な描写については、表2を参照してください。

 

技術。 技術の進歩により、以前よりも低コストで高感度で多数のバイオマーカーを同時に測定できるようになりました(実際、便利です)。 現在、多数の化合物を測定するこの機能は、データを効果的に分析および解釈する機能よりも進んでいます170。これは、メタボロミクスなどのバイオマーカーアレイや新しいマーカーの増加に伴います。 これは主に、マーカーの正確な役割と相互関係についての理解の欠如、および関連するマーカーが個人内および個人間のさまざまな生物学的レベル(たとえば、遺伝子、転写、タンパク質)間でどのように関連するかについての不十分な把握によるものです。 新しい分析アプローチと標準を使用したビッグデータは、これに対処するのに役立ち、新しい方法論が提案されています。 一例として、フラックスベースの分析に基づいた統計的アプローチの開発があり、ネットワーク間の反応に基づいて新しい潜在的な代謝マーカーを発見し、遺伝子発現を代謝物データと統合します。171機械学習技術はすでに適用されており、バイオマーカーを使用したモデルを支援します。ビッグデータを用いた研究で治療結果を予測するためのデータ172

 

バイオマーカーの集約。 一連のバイオマーカーを同時に検査することは、生物学的システムまたはネットワークの複雑なウェブへのより正確な視点を提供できる孤立したマーカーを検査する代わりになります26。相互作用はよく理解されています)、バイオマーカーデータを集約またはインデックス化できます。 109,173つの課題は、これを実行するための最適な方法を特定することであり、テクノロジーの強化や新しい分析技術が必要になる場合があります(「ビッグデータ」のセクションを参照)。 歴史的に、174つの異なるバイオマーカー間の比率は興味深い発見をもたらしました43。炎症性サイトカインネットワークの主成分分析を使用するものなど、より大規模なバイオマーカーデータを集約する試みはほとんど行われていません80。メタアナリシスでは、炎症性サイトカインは各研究の単一効果サイズスコアに変換され、全体として、抗うつ薬治療前に有意に高い炎症を示し、外来患者の研究におけるその後の無反応を予測しました。 複合バイオマーカーパネルは、治療結果を改善するために適用できる有意義で信頼できる所見を特定するための将来の研究にとっての課題であり機会でもあります169。以前の研究でうつ病の人と対照群の間で異なることが示され、これらをXNUMXつの独立したサンプルとXNUMX%を超える感度と特異性を持つ対照群で異なるリスクスコアに合成したHPA軸と代謝システム)XNUMX。

 

ビッグデータ。 ビッグデータの使用は、不均一性、バイオマーカーの変動性を取り巻く現在の課題に対処し、最適なマーカーを特定し、うつ病の翻訳応用研究にフィールドをもたらすためにおそらく必要です。 ただし、上記で概説したように、これは技術的および科学的な課題をもたらします175。健康科学は、ビジネス部門よりも152年ほど遅れて、ビッグデータ分析の使用を開始したのはごく最近のことです。 しかし、iSPOT-D176などの研究や精神医学コンソーシアム5,000などのコンソーシアムは、精神医学における生物学的メカニズムの理解とともに進んでいます。 機械学習アルゴリズムは、ごくわずかな研究で、うつ病のバイオマーカーに適用され始めています。最近の調査では、250のバイオマーカーの21人を超える参加者からのデータがプールされました。 データを複数回代入した後、機械学習によるブースト回帰が実行され、177の潜在的なバイオマーカーが示されました。 さらに回帰分析を行った後、抑うつ症状(赤血球サイズ、血清グルコース、ビリルビンレベルの変動が大きい)と最も強く関連するXNUMXつのバイオマーカーを選択しました。 著者らは、ビッグデータを効果的に使用して仮説を立てることができると結論付けていますXNUMX。より大規模なバイオマーカー表現型プロジェクトが現在進行中であり、うつ病の神経生物学の未来への旅を前進させるのに役立ちます。

 

今後の展望

 

バイオマーカーパネルの識別

 

これまでの文献の調査結果は、大規模な研究で複製する必要があります。 これは、ケモカイン胸腺や活性化調節ケモカイン、成長因子チロシンキナーゼ2などの新規バイオマーカーに特に当てはまります。これらは、私たちの知る限り、臨床的に鬱病で健康な対照サンプルでは調査されていません。 ビッグデータ研究では、包括的なバイオマーカーパネルを分析し、高度な分析手法を使用して、マーカーと、臨床および非臨床集団でマーカーを変更する要因との関係を完全に確認する必要があります。 さらに、主成分分析の大規模な複製は、バイオマーカーの高度に相関するグループを確立する可能性があり、生物学的精神医学における「複合材料」の使用を通知する可能性もあり、将来の発見の均一性を高める可能性があります。

 

同種のサブタイプの発見

 

バイオマーカーの選択に関しては、研究が関係する可能性のあるさまざまな潜在的な経路に対して、複数のパネルが必要になる場合があります。 まとめると、現在の証拠は、バイオマーカーのプロファイルが確実に変化しているが、現在うつ病に苦しんでいる個人の亜集団ではひどく変化していることを示しています。 これは、診断カテゴリー内または診断カテゴリー間で確立される可能性があり、この文献で観察できる所見のいくつかの矛盾を説明します。 生物学的サブグループ(または複数のサブグループ)の定量化は、うつ病のバイオマーカーネットワークパネルの大規模なクラスター分析によって最も効果的に促進される可能性があります。 これは、母集団内の変動性を示しています。 潜在クラス分析は、たとえば炎症に基づいて、明確な臨床的特徴を示す可能性があります。

 

炎症と反応に対する特定の治療効果

 

うつ病に対して一般的に処方されているすべての治療法は、特定の生物学的効果について包括的に評価する必要があり、治療試験の有効性も考慮に入れる必要があります。 これにより、バイオマーカーと症状の提示に関連する構成要素が、さまざまな抗うつ薬治療の結果をより個別化された方法で予測できるようになり、単極性うつ病と双極性うつ病の両方の状況で可能になる可能性があります。 これは、現在示されている治療だけでなく、新しい潜在的な治療にも役立つ可能性があります。

 

治療反応の前向き決定

 

上記の手法を使用すると、治療抵抗性を前向きに予測する能力が向上する可能性があります。 治療反応のより本格的で持続的な(例えば、長期的な)測定がこれに寄与する可能性があります。 患者の幸福の他の有効な測定値(生活の質や日常の機能など)の評価は、バイオマーカーとより密接に関連する可能性のある治療結果のより包括的な評価を提供する可能性があります。 生物学的活動だけでは治療反応者と非反応者を区別できないかもしれませんが、心理社会的または人口統計学的変数を持つバイオマーカーの同時測定は、不十分な治療反応の予測モデルを開発する際にバイオマーカー情報と統合できます。 応答を予測するために信頼できるモデルが開発され(抑うつ集団または亜集団のいずれか)、遡及的に検証された場合、翻訳デザインは大規模な対照試験での適用性を確立できます。

 

層別処理に向けて

 

現在、うつ病の患者は、最適化された介入プログラムを受けるように体系的に指示されていません。 検証された場合、層化試験デザインを使用してモデルをテストし、無反応を予測したり、段階的ケアモデルで患者をトリアージする必要がある場所を決定したりできます。 これは、さまざまな種類の介入にわたって、標準化された治療設定と自然主義的な治療設定の両方で役立つ可能性があります。 最終的に、臨床的に実行可能なモデルを開発して、個人に最も適切な治療を提供し、難治性うつ病を発症する可能性のある患者を認識し、これらの患者に強化されたケアとモニタリングを提供することができます。 治療抵抗性のリスクがあると特定された患者は、心理的および薬理学的治療の併用または薬物療法の併用を処方される場合があります。 推測的な例として、炎症性サイトカインの上昇がない参加者は、薬理学的治療ではなく心理的治療を受けることが示される可能性がありますが、特に炎症が高い患者のサブセットは、標準治療の増強として抗炎症剤を受け取る可能性があります。 層別化と同様に、個別化された治療選択戦略が将来可能になる可能性があります。 たとえば、特定の落ち込んだ個人は、著しく高いTNFを持っている可能性がありますか? レベルが、他の生物学的異常はなく、TNFによる短期治療の恩恵を受けることができますか? 個別化治療では、治療中にバイオマーカーの発現をモニタリングして、介入の変更の可能性、必要な継続療法の長さを通知したり、再発の早期マーカーを検出したりすることもあります。

 

新規治療標的

 

他の医学分野からの新規または再利用された介入を含む、十分に検討されていないうつ病に効果的である可能性のある膨大な数の潜在的な治療法があります。 最も人気のあるターゲットのいくつかは、セレコキシブ(および他のシクロオキシゲナーゼ-2阻害剤)、TNFなどの抗炎症薬にありますか? 拮抗薬のエタネルセプトとインフリキシマブ、ミノサイクリンまたはアスピリン。 これらは有望であるように思われます178。ケトコナゾール179およびメチラポン180を含む抗糖質コルチコイド化合物は、うつ病について調査されていますが、どちらも副作用プロファイルに欠点があり、メチラポンの臨床的可能性は不明です。 ミフェプリストン181とコルチコステロイドのフルドロコルチゾンとスピロノラクトン182、デキサメタゾンとヒドロコルチゾン183も短期的にうつ病の治療に有効である可能性があります。 ケタミンを含むグルタミン酸N-メチル-d-アスパラギン酸受容体拮抗薬を標的とすることは、うつ病の効果的な治療法となる可能性があります184。関連する神経生物学的経路を介して抗うつ効果を発揮する3

 

このように、抗うつ薬の生化学的効果(「薬」のセクションを参照)は、他の分野、特に胃腸病、神経学的および非特異的症状の病気の臨床的利益のために利用されています188。抗うつ薬の抗炎症効果は、これらの利点。 リチウムはまた、重要なグリコーゲンシンターゼキナーゼ-3経路を介して炎症を軽減することが示唆されています189。これらの効果に焦点を当てることで、うつ病のバイオマーカーの特徴を知ることができ、バイオマーカーは新薬開発の代理マーカーとなる可能性があります。

 

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アレックス・ヒメネスの洞察

うつ病は、活動への興味の喪失など、気分に影響を与える重度の症状を特徴とする精神障害です。 しかし、最近の調査研究では、患者の行動症状だけでなく、うつ病を診断できる可能性があることがわかっています。 研究者によると、うつ病をより正確に診断できる簡単に入手できるバイオマーカーを特定することは、患者の全体的な健康と健康を改善するための基本です。 一例として、臨床所見は、大うつ病性障害(MDD)のある人は、健康な対照よりも血中のアセチル-L-カルニチン(LAC)分子のレベルが低いことを示唆しています。 最終的に、うつ病のバイオマーカーを確立することは、障害を発症するリスクのある人をより適切に判断するのに役立つだけでなく、医療専門家がうつ病の患者に最適な治療オプションを決定するのに役立つ可能性があります。

 

まとめ

 

文献によると、うつ病患者の約6分のXNUMXは最初の治療への寛解を達成しておらず、試行された治療の数とともに無反応の可能性が高くなります。 効果のない治療法を提供することは、持続的な苦痛と幸福の欠如、自殺のリスク、生産性の損失、医療資源の浪費など、個人と社会のコストに大きな影響を及ぼします。 うつ病に関する膨大な文献は、うつ病の人々の治療を改善する可能性のある膨大な数のバイオマーカーを示しています。 何十年にもわたって広範な研究の対象となっている神経伝達物質および神経内分泌マーカーに加えて、最近の洞察は、うつ病に重要に関与する炎症反応(およびより一般的には免疫系)、代謝および成長因子を強調しています。 しかし、過度の対照的な証拠は、うつ病の人々の管理とケアを改善するためにバイオマーカー研究を適用する前に取り組む必要のある多くの課題があることを示しています。 生物学的システムは非常に複雑であるため、大規模なサンプルのマーカーの包括的な範囲を同時に検査することは、個人間の生物学的状態と心理的状態の間の相互作用を発見する上で非常に有益です。 神経生物学的パラメーターとうつ病の臨床的測定の両方の測定を最適化することは、より深い理解を促進する可能性があります。 このレビューはまた、うつ病の生物学と治療抵抗性のメカニズムの一貫した理解を収集する上で、潜在的に変更する要因(病気、年齢、認知、投薬など)を調べることの重要性を強調しています。 一部のマーカーは、患者のサブグループにおける特定の治療に対する治療反応または耐性を予測するために最も有望である可能性が高く、生物学的および心理学的データの同時測定は、治療結果が不良であるリスクのある患者を前向きに特定する能力を高める可能性があります。 バイオマーカーパネルの確立は、診断の精度と予後を向上させるだけでなく、うつ病の最も早い実行可能な段階での治療を個別化し、効果的な新しい治療目標を開発するための含意があります。 これらの影響は、うつ病患者のサブグループに限定される可能性があります。 これらの可能性への道筋は、臨床症候群を根底にある神経生物学的基質により密接に結び付ける最近の研究戦略を補完しますXNUMX。 多くの作業が必要ですが、関連するバイオマーカーとうつ病性障害との関係の確立は、個人および社会レベルでのうつ病の負担を軽減するための実質的な意味を持っていることは明らかです。

 

謝辞

 

このレポートは、サウスロンドンの国立健康研究所(NIHR)生物医学研究センター、モーズリーNHS財団トラストおよびキングスカレッジロンドンによって資金提供された独立した研究を表しています。 表明された見解は著者の見解であり、必ずしもNHS、NIHR、または保健省の見解ではありません。

 

脚注

 

開示。 AHYは、過去3年間に、アストラゼネカ(AZ)、ルンドベック、イーライリリー、サノビオンからの講演で名誉を授与されました。 アラガン、リバノバ、ルンドベック、サノビオン、ヤンセンからのコンサルティングに対する名誉。 Janssenと英国の資金提供機関(NIHR、MRC、Wellcome Trust)からの研究助成金のサポート。 AJCは、過去3年間に、アストラゼネカ(AZ)からの講演で名誉、アラガン、リバノバ、ルンドベックからのコンサルティングで名誉、ルンドベックと英国の資金提供機関(NIHR、MRC、ウェルカムトラスト)から研究助成金の支援を受けています。

 

著者は、この作業に他の利害の衝突はないと報告しています。

 

結論として、多くの調査研究でうつ病の数百のバイオマーカーが見つかりましたが、うつ病の病気における役割や、診断、治療、予後を向上させるために生物学的情報をどのように正確に利用できるかを確立したものは多くありません。 ただし、上記の記事では、他のプロセスに関与するバイオマーカーに関する入手可能な文献をレビューし、臨床所見をうつ病の所見と比較しています。 さらに、うつ病のバイオマーカーに関する新しい発見は、より良い治療をフォローアップするために、うつ病をよりよく診断するのに役立つ可能性があります。 米国国立バイオテクノロジー情報センター(NCBI)から参照されている情報。私たちの情報の範囲は、カイロプラクティックおよび脊椎の損傷と状態に限定されています。 主題について話し合うには、お気軽にジメネス博士に質問するか、までお問い合わせください。915-850-0900

 

アレックス・ヒメネス博士によるキュレーション

 

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その他のトピック:背痛

背中の痛み 障害のための最も一般的な原因の1つであり、世界中の仕事で逃した日です。 事実、背部痛は、医者の診察の第2の理由として挙げられており、上気道感染症の数だけ多い。 人口のおよそ80%は、一生を通して一度は何らかのタイプの腰痛を経験します。 脊椎は、他の軟組織の中で骨、関節、靭帯および筋肉からなる複雑な構造である。 このため、怪我および/または悪化した状態、例えば 椎間板ヘルニア最終的には、背痛の症状につながる可能性があります。 スポーツ傷害または自動車事故による傷害は、多くの場合、背痛の最も頻繁な原因であるが、時には最も単純な運動は痛い結果をもたらすことがある。 幸運なことに、カイロプラクティックケアのような代替治療の選択肢は、脊柱調節と手作業による腰痛の緩和に役立ち、究極的には疼痛緩和を改善する。

 

 

 

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非常に重要なトピック:腰痛の管理

 

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椎間関節痛、頭痛、神経因性疼痛および変形性関節症

椎間関節痛、頭痛、神経因性疼痛および変形性関節症

テキサス州エルパソ。 カイロプラクターのアレクサンダー・ヒメネス博士は、慢性的な痛みを引き起こす可能性のあるさまざまな状態を調べます。 これらには以下が含まれます:

ファセットジェニック神経障害性、変形性関節症および頭痛の痛みエルパソテキサス州。
ファセットジェニック神経障害性、変形性関節症および頭痛の痛みエルパソテキサス州。
ファセットジェニック神経障害性、変形性関節症および頭痛の痛みエルパソテキサス州。
ファセットジェニック神経障害性、変形性関節症および頭痛の痛みエルパソテキサス州。
ファセットジェニック神経障害性、変形性関節症および頭痛の痛みエルパソテキサス州。抽象

関節炎 痛みは、痛みの経路のすべてのレベルでの複雑な神経生理学的処理を伴う複雑な現象です。 関節痛を緩和するために利用できる治療の選択肢はかなり限られており、ほとんどの関節炎患者は、現在の治療では中程度の痛みの緩和しか報告していません。 筋骨格痛の原因となる神経メカニズムをよりよく理解し、新しい標的を特定することは、将来の薬理学的治療法の開発に役立ちます。 この記事では、関節痛に寄与する要因に関する最新の研究のいくつかをレビューし、カンナビノイド、プロテイナーゼ活性化受容体、ナトリウムチャネル、サイトカイン、一過性受容体電位チャネルなどの領域をカバーしています。 変形性関節症が神経障害性の要素を持っているかもしれないという新たな仮説も議論されています。

概要

世界保健機関は、筋骨格系障害を現代世界で最も頻繁に起こる障害の原因としてランク付けしており、成人の1人にXNUMX人が罹患しています[XNUMX]。 さらに憂慮すべきは、これらの病気の有病率が上昇している一方で、それらの根本的な原因に関する知識はかなり初歩的なものであるということです。

ファセットジェニック神経障害性、変形性関節症および頭痛の痛みエルパソテキサス州。

図1関節痛を調節することが知られているいくつかの標的を示す概略図。 神経修飾物質は、求心性の機械的感受性を変化させるために、マスト細胞やマクロファージと同様に神経終末から放出される可能性があります。 エンドバニロイド、酸、および有害な熱は、一過性受容体電位バニロイド1型(TRPV1)イオンチャネルを活性化し、アルゴジェニックサブスタンスP(SP)の放出を引き起こし、その後ニューロキニン-1(NK1)受容体に結合します。 プロテアーゼはプロテアーゼ活性化受容体(PAR)を切断して刺激することができます。 これまでのところ、PAR2とPAR4は関節の一次求心性神経を感作することが示されています。 内在性カンナビノイドアナンダミド(AE)はオンデマンドで製造され、ホスホリパーゼの酵素作用下でN-アラキドノイルホスファチジルエタノールアミン(NAPE)から合成されます。 次に、AEの一部がカンナビノイド1(CB1)受容体に結合し、ニューロンの脱感作を引き起こします。 未結合のAEは、アナンダミド膜輸送体(AMT)によって急速に取り込まれ、その後、脂肪酸アミド加水分解酵素(FAAH)によってエタノールアミン(Et)とアラキドン酸(AA)に分解されます。 サイトカイン腫瘍壊死因子-?(TNF-?)、インターロイキン-6(IL-6)およびインターロイキン1-ベータ(IL-1?)は、それぞれの受容体に結合して、痛みの伝達を促進します。 最後に、テトロドトキシン(TTX)耐性ナトリウムチャネル(Nav1.8)は神経細胞の感作に関与しています。

患者は自分のことを切望している 慢性の痛み 消えるために; しかし、現在処方されている鎮痛薬はほとんど効果がなく、さまざまな望ましくない副作用を伴います。 そのため、世界中の何百万人もの人々が関節痛の衰弱効果に苦しんでおり、それに対して満足のいく治療法はありません[2]。

100以上の異なる形態の関節炎では、変形性関節症(OA)が最も一般的です。 OAは、慢性的な痛みと機能の喪失を引き起こす進行性の変性関節疾患です。 一般に、OAは、過度の力が加えられた場合に、関節が損傷を効果的に修復できないことです。 慢性OAの痛みを構成する生物学的および心理社会的要因はよく理解されていませんが、進行中の研究は病気の症状の複雑な性質を解明しています[2]。 非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)などの現在の治療法は、症状をある程度緩和し、短期間で痛みを軽減しますが、患者の生涯にわたって痛みを軽減することはありません。 さらに、高用量のNSAIDは、腎臓毒性や胃腸出血を引き起こす可能性があるため、何年にもわたって繰り返し服用することはできません。

伝統的に、関節炎の研究は、疾患修飾のための新規OA薬の治療的開発の主要な標的として関節軟骨に主に焦点を合わせてきました。 この軟骨形成の焦点は、罹患した関節の軟骨細胞の挙動に影響を与える複雑な生化学的および生体力学的要因に新たな光を当てています。 ただし、関節軟骨は無神経性で無血管性であるため、この組織が変形性関節症の痛みの原因となる可能性は低いです。 この事実は、関節軟骨の損傷とOA患者の疼痛との間に相関関係がないという発見[3,4]またはOAの前臨床モデル[5]と相まって、効果的な疼痛管理のための薬剤の開発に焦点を移しました。 。 この記事では、関節痛の研究における最新の調査結果をレビューし、関節炎の痛みの管理の将来となる可能性のある新たなターゲットのいくつかに焦点を当てます(図1に要約)。

サイトカイン

関節神経生理学研究におけるさまざまなサイトカインの作用は、最近非常に目立つように取り上げられています。 たとえば、インターロイキン-6(IL-6)は、通常、膜結合型IL-6受容体(IL-6R)に結合するサイトカインです。 IL-6は、可溶性IL-6R(SIL-6R)と結合して、IL-6 / sIL-6R複合体を産生することによってシグナルを伝達することもできます。 このIL-6 / sIL-6R複合体は、その後、膜貫通型糖タンパク質サブユニット130(gp130)に結合し、それによって、膜結合型IL-6Rを構成的に発現しない細胞でIL-6がシグナルを伝達できるようにします[25,26]。 IL-6とSIL-6Rは、RA患者の血清と滑液で両方のアップレギュレーションが見られるため、全身性炎症と関節炎の主要なプレーヤーです。 [27,29]。 最近、Vazquezらは、IL-6 / sIL-6Rをラットの膝に同時投与すると、膝や他の部分の機械的刺激に対する脊髄後角ニューロンの反応が増加することから明らかなように、炎症誘発性の痛みを引き起こすことを観察しました。後肢の[30]。 IL-6 / sIL-6Rを脊髄に局所的に適用した場合にも、脊髄ニューロンの過興奮が見られました。 可溶性gp130の脊髄への適用(IL-6 / sIL-6R複合体を拭き取り、それによってトランスシグナル伝達を低下させる)は、IL-6 / sIL-6Rによって誘発される中枢性感作を抑制しました。 ただし、可溶性gp130のみの急性適用は、すでに確立された関節の炎症に対するニューロンの応答を減少させませんでした。

一過性受容体電位(TRP)チャネルは、さまざまな生理学的および病態生理学的プロセスのインテグレーターとして機能する非選択的カチオンチャネルです。 熱感覚、化学感覚、および機械感覚に加えて、TRPチャネルは痛みと炎症の調節に関与しています。 たとえば、TRPV1単関節炎マウスでは熱痛覚過敏が誘発されなかったため、TRPバニロイド-1(TRPV1)イオンチャネルが関節の炎症性疼痛に寄与することが示されています[31]。 同様に、TRPアンキリン-1(TRPA1)イオンチャネルは、選択的アンタゴニストによる受容体の遮断がフロイント完全アジュバントモデルの炎症における機械的疼痛を軽減するため、関節炎のメカノ過敏症に関与しています[32,33]。 TRPV1がOA疼痛の神経伝達に関与している可能性があるというさらなる証拠は、OAのモノヨード酢酸ナトリウムモデルでニューロンのTRPV1発現が上昇している研究から得られています[34]。 さらに、TRPV1拮抗薬A-889425の全身投与は、モノヨード酢酸モデルにおける脊髄全体のダイナミックレンジおよび侵害受容特異的ニューロンの誘発された自発的な活動を減少させました[35]。 これらのデータは、エンドバニロイドが変形性関節症の痛みに関連する中枢性感作プロセスに関与している可能性があることを示唆しています。

現在、TRPV1をコードする遺伝子には少なくとも8065080つの多型が存在することが知られており、イオンチャネルの構造の変化と機能障害を引き起こします。 ある特定の多型(rs1)は、カプサイシンに対するTRPV36の感受性を変化させ、この多型を有する個人は、熱痛覚過敏に対する感受性が低くなります[XNUMX]。 最近の研究では、rs8065080多型のOA患者がこの遺伝的異常に基づいて痛みの知覚の変化を経験したかどうかを調べました。 研究チームは、無症候性の膝OAの患者は、痛みを伴う関節の患者よりもrs8065080遺伝子を持っている可能性が高いことを発見しました [37]。 この観察結果は、正常に機能しているOA患者を示しています。 TRPV1チャネルは関節痛のリスクが高く、OAの痛みの知覚におけるTRPV1の潜在的な関与を再確認します。

まとめ

関節炎の痛みを効果的に治療するというハードルは残っていますが、関節痛の発生の原因となる神経生理学的プロセスの理解に大きな飛躍があります。 既知の経路の背後にあるメカニズムがさらに定義され、洗練されている間、新しいターゲットが継続的に発見されています。 XNUMXつの特定の受容体またはイオンチャネルを標的にすることは、関節痛を正常化するための解決策ではない可能性がありますが、病気の特定の段階でさまざまなメディエーターを組み合わせて使用​​する多剤併用アプローチが示されています。 痛みの経路の各レベルで機能回路を解明することで、関節痛がどのように発生するかについての知識も向上します。 たとえば、関節痛の末梢メディエーターを特定することで、関節内の侵害受容を制御し、全身投与された薬物療法の中心的な副作用を回避できる可能性があります。

顔面の痛み

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椎間関節症候群および椎間関節痛
  • ファセット症候群 腰椎椎間関節とその神経支配に関連する関節障害であり、局所的および放射状の椎間関節痛の両方を引き起こします。
  • 脊椎の過度の回転、伸展、または屈曲(繰り返しの酷使)は、関節の軟骨に変性変化をもたらす可能性があります。 さらに、椎間板を含む他の構造への変性変化を伴う可能性があります。

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頸椎椎間関節症候群および椎間関節痛

  • 軸方向の首の痛み(肩を越えて放射状に広がることはめったにありません)、最も一般的なのは片側性です。
  • 伸展および回転の痛みおよび/または制限
  • 触診時の優しさ
  • 椎間板ヘルニアのように、局所的または肩または背中上部に椎間板ヘルニアの痛みを放射し、前部または腕の下または指に放射することはめったにありません。

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腰椎椎間関節症候群および椎間関節痛

  • 腰の痛みや圧痛。
  • 腰の背骨に沿った局所的な圧痛/硬さ。
  • 特定の動き(まっすぐに立つ、椅子から立ち上がるなど)の痛み、こわばり、または困難。
  • 過伸展時の痛み
  • 上部腰椎椎間関節からの関連痛は、脇腹、股関節、および大腿上部にまで及ぶ可能性があります。
  • 下腰椎椎間関節からの関連痛は、大腿部の奥深く、横方向および/または後方に浸透する可能性があります。
  • L4-L5およびL5-S1椎間関節は、遠位外側脚に、まれに足にまで及ぶ痛みを指す場合があります

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根拠に基づいた医療

臨床診断による証拠に基づく介入的疼痛医学

12.腰椎椎間関節に起因する痛み

抽象

椎間関節症候群の存在は長い間疑問視されてきましたが、現在では臨床実体として一般的に受け入れられています。 診断基準に応じて、接合体関節は慢性の軸性腰痛の症例の5%から15%を占めます。 最も一般的には、椎間関節痛は反復性ストレスおよび/または累積的な低レベルの外傷から生じ、関節包の炎症および伸展を引き起こします。 最も頻繁な苦情は、脇腹、股関節、および大腿部に知覚される関連痛を伴う軸性腰痛です。 身体検査の所見は診断にとって病的なものではありません。 腰椎椎間関節痛の最も強力な指標は、椎間関節を神経支配するラミ背側のラミ内側(内側枝)の麻酔ブロック後の痛みの軽減です。 偽陽性および場合によっては偽陰性の結果が発生する可能性があるため、結果は慎重に解釈する必要があります。 注射で確認された接合体の関節痛のある患者では、薬物療法、理学療法、定期的な運動、および必要に応じて心理療法を含む、学際的でマルチモーダルな治療レジメンの文脈で手続き的介入を行うことができます。 現在、椎間板起因の痛みを治療するためのゴールドスタンダードは高周波治療です(1B +)。 関節内コルチコステロイドを支持する証拠は限られています。 したがって、これは高周波治療に反応しない人のために予約されるべきです(2B1)。

腰椎椎間関節から発生する椎間関節痛は、成人人口の腰痛の一般的な原因です。 ゴールドスウェイトは1911年にこの症候群を最初に説明し、ゴームリーは1933年に「椎間関節症候群」という用語を作り出したと一般に信じられています。椎間関節痛は、線維性被膜を含む椎間関節の一部である構造から生じる痛みとして定義されます。 、滑膜、硝子軟骨、および骨。35

より一般的には、それは反復的なストレスおよび/または累積的な低レベルの外傷の結果です。 これは炎症を引き起こし、椎間関節が液体で満たされ膨潤し、関節包が伸びて痛みが生じる可能性があります。27椎間関節周辺の炎症性変化も、椎間孔狭窄を介して脊髄神経を刺激し、坐骨神経痛を引き起こす可能性があります。 さらに、五十嵐ら28は、脊柱管狭窄症の患者の腹側関節包を介して放出される炎症性サイトカインが、脊柱管狭窄症の患者の神経障害症状の原因の一部である可能性があることを発見しました。 接合体の関節痛の素因には、脊椎すべり症/溶解、椎間板変性症、および高齢が含まれます。

IC追加テスト

放射線検査における椎間関節の病理学的変化の有病率は、被験者の平均年齢、使用された放射線技術、および異常の定義に依存します。 変性椎間関節は、コンピューター断層撮影(CT)検査によって最もよく視覚化できます。.49

神経因性疼痛

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  • 体性感覚神経系の原発性病変または機能不全によって開始または引き起こされる痛み。
  • 神経因性疼痛 通常、慢性的で治療が難しく、標準的な鎮痛薬管理に耐性があることがよくあります.
抽象

神経因性疼痛は、末梢線維(A?、A?およびC線維)および中枢神経細胞を含む体性感覚系の病変または疾患によって引き起こされ、一般人口の7-10%に影響を及ぼします。 神経因性疼痛の複数の原因が報告されています。 その発生率は、世界人口の高齢化、糖尿病の増加、および化学療法後の癌からの生存率の改善により増加する可能性があります。 確かに、興奮性と抑制性の体性感覚シグナル伝達の間の不均衡、イオンチャネルの変化、および中枢神経系での痛みのメッセージの変調方法の変動性はすべて、神経因性疼痛に関係している。 さらに、慢性神経因性疼痛の負担は、神経因性症状の複雑さ、転帰不良、および治療決定の困難さに関連しているようです。 重要なことに、神経障害性疼痛のある患者では、薬物処方の増加および医療提供者への訪問、ならびに疼痛自体および刺激性疾患による罹患率のために、生活の質が損なわれている。 課題にもかかわらず、神経因性疼痛の病態生理学の理解の進歩は、神経因性疼痛の管理への学際的アプローチの必要性を強調する新しい診断手順と個別化された介入の開発に拍車をかけています。

神経因性疼痛の病因

  • 末梢メカニズム
  • 末梢神経損傷後、ニューロンはより敏感になり、刺激に対する異常な興奮性と高い感受性を発達させます。
  • これは…末梢感作として知られています!

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  • 中央メカニズム
  • 末梢で進行中の自発的活動の結果として、ニューロンは、増加したバックグラウンド活動、拡大した受容野、および通常の触覚刺激を含む求心性インパルスに対する増加した応答を発達させる。
    これは…中央感作として知られています!

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慢性神経因性疼痛は、女性(男性では8%対5.7%)および50歳を超える患者(8.9歳未満では5.6%対49%)でより頻繁に見られ、最も一般的には腰および下肢に影響を及ぼします。 、首と上肢24。 腰椎および頸部の痛みを伴う神経根症は、おそらく慢性神経因性疼痛の最も頻繁な原因です。 これらのデータと一致して、侵害受容性と神経障害性の両方の痛みのタイプを伴う慢性疼痛を有する12,000人を超える患者の調査は、ドイツの疼痛専門家に紹介され、全患者の40%が神経障害性疼痛の少なくともいくつかの特徴(灼熱感など)を経験したことを明らかにしました。しびれ、およびうずき); 慢性腰痛と神経根症の患者は特に影響を受けました25。

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緊張型頭痛メカニズムの理解への臨床神経生理学の貢献。

抽象

これまで、緊張型頭痛(TTH)に関する臨床神経生理学的研究は、(1)いくつかの神経生理学的パラメーターがTTHのマーカーとして機能するかどうかを確認すること、および(2)TTHの病態生理学を調査することのXNUMXつの主な目的で実施されてきました。 最初の点に関しては、TTH患者に見られるいくつかの異常が片頭痛患者にも頻繁に観察される可能性があるため、今回の結果は期待外れです。 一方、臨床神経生理学は、TTHの病因についての議論において重要な役割を果たしてきました。 側頭筋収縮の外受容性抑制に関する研究は、脳幹興奮性と超分節制御の機能障害を検出しました。 三叉神経頸部反射を使用して同様の結論に達しました。TTHの異常は、異常な内因性疼痛制御メカニズムを反映して、脳幹介在ニューロンの抑制活性の低下を示唆しています。 興味深いことに、TTHの神経興奮性異常は、頭蓋部に限らず、一般的な現象のようです。 欠陥のあるDNICのようなメカニズムは、侵害受容性屈曲反射研究によって体細胞地区でも実際に証明されています。 残念ながら、TTHに関するほとんどの神経生理学的研究は、深刻な方法論的欠陥によって損なわれています。これは、TTHメカニズムをより明確にするために、将来の研究では避ける必要があります。

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参照:

関節炎の痛みの神経生理学。 マクダガルJJ1 リントンP。

www.researchgate.net/publication/232231610_Neurophysiology_of_Arthritis_​​Pain

腰椎椎間関節に起因する痛み。 ヴァンクリーフM1、Vanelderen P、Cohen SP、Lataster A、Van Zundert J、MekhailN。

神経因性疼痛ルアナ・コロカ,1テイラー・ラドマン,1ディディエ・ブハッシラ,2ラルフ男爵,3アンソニー・H・ディケンソン,4デビッド・ヤルニツキー,5ロイ・フリーマン,6アンドレア・トルイーニ,7ナディーン・アタル, ナンナ・B・フィネラップ,9クリストファー・エクルストン,10、11エイヤ・カルソ,12デビッドL.ベネット,13ロバートH.ドワーキン,14& スリニヴァサ・N・ラジャ15

緊張型頭痛メカニズムの理解への臨床神経生理学の貢献。 ロッシP1、ヴォロノC、ヴァレリアーニM、サンドリーニG。

バイオマーカーと痛みの評価ツール

バイオマーカーと痛みの評価ツール

医師は慢性的な痛みを、3〜6か月以上続く痛みと定義しています。 The 痛み 個人のメンタルヘルスと日常生活に影響を与えます。 痛みは、神経系を通過する一連のメッセージから生じます。 うつ病は痛みに続くようです。 それは、個人がどのように感じ、考え、そして日常の活動、すなわち睡眠、食事、および仕事をどのように扱うかに影響を与える深刻な症状を引き起こします。 カイロプラクターのアレックス・ヒメネス博士は、痛みと慢性的な痛みの根本的な原因を見つけて治療するのに役立つ可能性のあるバイオマーカーを掘り下げます。

  • 疼痛管理を成功させるための最初のステップは、包括的な生物心理社会的評価です。
  • 器質的病理の程度は、痛みの経験に正確に反映されていない可能性があります。
  • 初期評価は、より詳細な評価が必要な領域を特定するために使用できます。
  • 慢性的な痛みの影響を評価するために、多くの検証済みの自己報告ツールが利用可能です。

慢性疼痛のある患者の評価

慢性的な痛みは、西欧諸国の人口の20〜30%に影響を与える公衆衛生上の懸念です。 痛みの神経生理学の理解には多くの科学的進歩がありましたが、患者の慢性的な痛みの問題を正確に評価および診断することは簡単ではなく、明確に定義されていません。 慢性疼痛がどのように概念化されるかは、疼痛の評価方法と慢性疼痛診断を行う際に考慮される要因に影響を与えます。 器質的病理の量または種類と痛みの強さの間にXNUMX対XNUMXの関係はありませんが、代わりに、 慢性的な痛みの経験は、無数の生物医学的、心理社会的(例えば、患者の信念、期待、気分)、および行動的要因(例えば、文脈、重要な他者による反応)によって形作られます。 慢性的な痛みのある人の包括的な評価を通じてこれらのXNUMXつの領域のそれぞれを評価することは、治療の決定と最適な結果を促進するために不可欠です。 この評価には、徹底的な患者の病歴と医学的評価、および患者の行動を観察できる簡単なスクリーニング面接を含める必要があります。 初期評価中に特定された質問に対処するためのさらなる評価は、もしあれば、どの追加の評価が適切であるかについての決定を導きます。 患者の痛みの強さ、機能的能力、信念と期待、および精神的苦痛を評価するための標準化された自己申告の手段が利用可能であり、医師が管理するか、または詳細な評価のための紹介を行って治療計画を支援することができます。

痛みは非常に一般的な症状です。 慢性的な痛みだけでも、米国の成人人口の30%、100億人以上の成人に影響を与えると推定されています。

慢性的な痛みのある人を治療するための高額な費用にもかかわらず、多くの人の救済はとらえどころのないままであり、痛みを完全に取り除くことはまれです。 強力な鎮痛薬やその他の革新的な医学的および外科的介入の開発とともに、痛みの神経生理学の知識は大幅に進歩していますが、利用可能な手順による痛みの軽減量は平均で30〜40%であり、これは治療を受けた患者の半分未満。

私たちが痛みについて考える方法は、私たちが痛みを評価する方法に影響を与えます。 評価は、病歴および身体検査から始まり、その後、症状または症状を引き起こす根本的な病状の存在を特定および/または確認するための臨床検査および画像診断手順が続きます。 痛みジェネレータ.

識別可能な器質的病理がない場合、医療提供者は、症状の報告が心理的要因に由来すると想定し、患者の報告の根底にある感情的要因を検出するために心理的評価を要求する場合があります。 症状の報告がどちらかに起因するという二重性があります 体性の or 心因性メカニズム.

例として、最も一般的で再発する急性(例:頭痛)3および慢性[例: 背痛、線維筋痛症(FM)]痛みの問題はほとんど知られていませんが、4,5一方で、無症候性の人は椎間板ヘルニアなどの構造異常を持っている可能性があります。激しい痛みを報告する器質的病理が特定されていない患者や、重大で客観的な病理を伴う痛みのない個人については、適切な説明が不足しています。

慢性的な痛みは、個々の患者だけでなく、彼または彼女の重要な他の人(パートナー、親戚、雇用主、同僚、友人)にも影響を及ぼします)、適切な治療が不可欠になります。 満足のいく治療は、患者の感情状態(不安、うつ病、怒りなど)、症状の認識と理解、およびそれらに対する反応を含む、患者の特定の心理社会的および行動的提示と併せて、痛みの生物学的病因の包括的な評価からのみ得ることができます。重要な他者による症状。8,9重要な前提は、複数の要因が慢性疼痛のある個人の症状と機能制限に影響を与えることです。 したがって、それぞれが慢性的な痛みと関連する障害に寄与するため、生物医学的、心理社会的、行動的領域に対処する包括的な評価が必要です。

慢性的な痛みを持つ個人の包括的な評価

TurkとMeichenbaum12は、XNUMXつの中心的な質問が痛みを報告する人々の評価を導くべきであると示唆しました:
  1. 患者の病気やけが(身体障害)の程度はどのくらいですか?
  2. 病気の大きさはどれくらいですか? つまり、患者はどの程度苦しみ、身体が不自由になり、通常の活動を楽しむことができなくなっているのでしょうか。
  3. 個人の行動は病気や怪我に適切であると思われますか、それともさまざまな心理的または社会的理由(例えば、積極的な注意、気分を変える薬、金銭的補償などの利益)による症状の増幅の証拠がありますか?

これらの質問に答えるには、病歴と身体検査、臨床面接との組み合わせ、および標準化された評価機器を通じて、患者から情報を収集する必要があります。 医療提供者は、患者の気分、恐怖、期待、対処努力、リソース、重要な他者の反応、および患者への痛みの影響を同時に評価しながら、身体検査および診断テストを通じて痛みの原因を探す必要があります。生きている。11 つまり、医療提供者は、痛みだけでなく「人全体」を評価する必要があります。

歴史と医学的評価の一般的な目標は次のとおりです。

(i)追加の診断テストの必要性を判断する

(ii)医療データが患者の症状、症状の重症度、および機能的制限を説明できるかどうかを判断する

(iii)医学的診断を行う

(iv)適切な治療の利用可能性を評価する

(v)治療の目的を確立する

(vi)完全な治癒が不可能な場合は、症状管理の適切なコースを決定します。

慢性的な痛みを報告するかなりの数の患者は、単純X線写真、コンピューター断層撮影スキャン、または筋電図を使用して身体的病理を示さない (痛みの身体的基礎を決定するための身体的評価、X線写真および実験室評価手順に関する広範な文献が利用可能です)17、正確な病理学的診断を困難または不可能にします。

これらの制限にもかかわらず、患者の病歴と身体検査は依然として医学的診断の基礎であり、主に確認となる画像診断からの所見を過度に解釈することに対する保護手段を提供し、さらなる評価努力の方向性を導くために使用できます。

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さらに、慢性的な痛みの問題を抱える患者は、さまざまな薬を服用することがよくあります。18多くの鎮痛薬は、感情的な苦痛を引き起こしたり模倣したりする可能性のある副作用に関連しているため、面接中に患者の現在の薬について話し合うことが重要です。19 医療提供者は、慢性的な痛みに使用される薬だけでなく、うつ病の誤診を避けるために、倦怠感、睡眠障害、気分の変化をもたらすこれらの薬の副作用にも精通している必要があります。

毎日の日記の使用は、想起ではなくリアルタイムに基づいているため、より正確であると考えられています。 患者は、痛みの強さの定期的な日記を維持するように求められる場合があり、評価はXNUMX日数回(食事や就寝時間など)数日または数週間記録され、複数の痛みの評価は時間全体で平均化できます。

紙と鉛筆の日記の使用で指摘された24つの問題は、患者が指定された間隔で評価を提供するための指示に従わない可能性があることです。 むしろ、患者は事前に日記を完成させる(「前方に記入する」)か、臨床医に診てもらう直前に(「後方に記入する」)XNUMX、日記の推定上の妥当性を損なう可能性があります。 電子日記は、これらの問題を回避するためにいくつかの調査研究で受け入れられています。

研究により、機能に加えて慢性疼痛患者の全体的な健康関連の生活の質(HRQOL)を評価することの重要性が実証されています31,32。 (SF-36)]、33身体機能の一般的な測定値[例:疼痛障害指数(PDI)]、34および疾患固有の測定値[例:Western Ontario MacMaster変形性関節症指数(WOMAC); 35 Roland-Morris腰痛障害質問票(RDQ) )] 36機能と生活の質を評価する。

疾患固有の測定は、特定の状態(変形性関節症の人の痛みやこわばりなど)の影響を評価するように設計されていますが、一般的な測定では、特定の障害に関連する身体機能とその治療を他のさまざまな状態と比較できます。 一般的な測定を使用すると、障害の特定の影響が検出されない場合があります。 したがって、疾患固有の対策は、治療の結果として臨床的に重要な特定の機能の改善または悪化を明らかにする可能性が高くなります。 機能の一般的な尺度は、さまざまな痛みを伴う状態の患者を比較するのに役立つ場合があります。 疾患固有の対策と一般的な対策を組み合わせて使用​​すると、両方の目的の達成が容易になります。

慢性的な痛みのある人の精神的苦痛の存在は、倦怠感、活動レベルの低下、性欲減退、食欲の変化、睡眠障害、体重の増減、記憶力と集中力の欠如などの症状を評価するときに課題を提示します。痛み、精神的苦痛、または痛みを抑えるために処方された治療薬の結果。

心理的苦痛、患者の生活に対する痛みの影響、コントロールの感覚、対処行動、および病気、痛み、および医療提供者に関する態度を評価するために、痛みのある患者のために特別に開発された機器があります。17

たとえば、ベックうつ病目録(BDI)39および気分状態のプロファイル(POMS)40は、抑うつ気分、情緒的苦痛、および気分障害の症状を評価するために心理測定的に健全であり、慢性的な痛み41しかし、スコアは慎重に解釈する必要があり、精神的苦痛のレベルの基準は、偽陽性を防ぐために修正する必要があるかもしれません42。

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痛みのためのラボバイオマーカー

バイオマーカーは、健康や病気を示すために使用できる生物学的特性です。 この論文は、人間の被験者の腰痛(LBP)のバイオマーカーに関する研究をレビューします。 LBPは、椎間板ヘルニア、脊柱管狭窄症、椎間関節炎など、さまざまな脊椎関連障害によって引き起こされる障害の主な原因です。 炎症は椎間板変性症および関連する疼痛メカニズムの病因に寄与するため、これらの研究の焦点は炎症性メディエーターです。 ますます、研究は炎症性メディエーターの存在が血液中で全身的に測定できることを示唆しています。 これらのバイオマーカーは、患者のケアを指示するための新しいツールとして役立つ可能性があります。 現在、治療に対する患者の反応は予測不可能であり、再発率が高く、外科的治療は解剖学的矯正と痛みの緩和をもたらす可能性がありますが、侵襲的で費用がかかります。 このレビューは、特定の診断と未定義のLBPの起源を持つ集団で実施された研究を対象としています。 LBPの自然史は進行性であるため、研究の時間的性質は症状/疾患の期間によって分類されます。 治療によるバイオマーカーの変化に関する関連研究もレビューされています。 最終的に、LBPと脊椎変性の診断バイオマーカーは、LBPの治療における個別化された治療法のための個別化された脊椎医療の時代を先導する可能性を秘めています。

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慢性神経因性疼痛のバイオマーカーと脊髄刺激への応用の可能性

このレビューは、神経因性疼痛の増加に伴って人体内部のどの物質が増加および減少するかを理解することに焦点を当てました。 さまざまな研究をレビューし、神経因性疼痛と免疫系の構成要素との相関関係を見ました(このシステムは病気や感染症から体を守ります)。 私たちの調査結果は、慢性神経因性疼痛がもたらす不快感を軽減または排除する方法を理解するのに特に役立ちます。 脊髄刺激(SCS)処置は、痛みに対する数少ないかなり効率的な治療法のXNUMXつです。 フォローアップ調査では、メカニズムを理解し、有効性をさらに最適化するために、このレビューの結果をSCSに適用します。

IL-1?、IL-6、IL-2、IL-33、CCL3、CXCL1、CCR5、およびTNF-αなどの炎症誘発性サイトカインは、慢性疼痛状態の増幅に重要な役割を果たすことがわかっています。

疼痛バイオマーカーに関連するさまざまな研究を検討した結果、炎症性サイトカインおよびケモカイン(IL-1?、IL-6、IL-2、IL-33、CCL3、CXCL1、CCR5、TNFなど)の血清レベルが判明しました。 -?、慢性的な痛みの経験中に有意にアップレギュレートされました。 一方、IL-10やIL-4などの抗炎症性サイトカインは、慢性的な痛みの状態の間に有意なダウンレギュレーションを示すことがわかりました。

うつ病のバイオマーカー

多数の研究がうつ病の何百もの推定バイオマーカーを示唆していますが、うつ病におけるそれらの役割を完全に解明したり、患者の異常と診断、治療、および予後を強化するために生物学的情報をどのように使用できるかを確立していません。 この進歩の欠如は、研究文献内の方法論的不均一性および可能性のある多数のバイオマーカーと関連して、うつ病の性質および不​​均一性に部分的に起因し、その発現は多くの要因によってしばしば変化します。 炎症、神経栄養および代謝プロセス、ならびに神経伝達物質および神経内分泌系の構成要素に関与するマーカーが非常に有望な候補であることを示す利用可能な文献をレビューします。 これらは、遺伝的および後成的、トランスクリプトミクスおよびプロテオミクス、メタボロミクスおよび神経画像の評価を通じて測定することができます。 現在、治療への反応を予測するためにバイオマーカーを使用できるかどうか、またどのバイオマーカーを使用できるかを判断するには、新しいアプローチと体系的な研究プログラムを使用する必要があります。 特定の治療に患者を層別化する 新しい介入のターゲットを開発します。 これらの研究手段をさらに発展させ、拡大することにより、うつ病の負担を軽減することは大いに期待できると私たちは結論付けています。

バイオマーカーエルパソTX。参照:

  • 慢性疼痛のある患者の評価EJDansietとDCTurk *t�

  • 腰痛および椎間板変性の炎症性バイオマーカー:レビュー。
    Khan AN1、Jacobsen HE2、Khan J1、Filippi CG3、Levine M3、Lehman RA Jr2,4、Riew KD2,4、Lenke LG2,4、ChahineNO2,5。
  • 慢性神経因性疼痛のバイオマーカーと脊髄刺激におけるそれらの潜在的応用:レビュー
    Chibueze D. Nwagwu、1 Christina Sarris、MD、3 Yuan-Xiang Tao、Ph.D.、MD、2およびAntonios Mammis、MD1,2
  • うつ病のバイオマーカー:最近の洞察、現在の課題、および将来の展望。 ストローブリッジR1、ヤングAH1,2、クリアーAJ1,2。
慢性疼痛に伴う脳の変化

慢性疼痛に伴う脳の変化

痛みは人体の怪我や病気に対する自然な反応であり、何かが間違っているという警告であることがよくあります。 問題が治癒したら、一般的にこの痛みを伴う症状を経験しなくなりますが、原因がなくなってから痛みが長く続くとどうなりますか? 慢性の痛み 医学的には3から6までの持続性の痛みとして定義されます。 慢性的な痛みは、個人の活動レベルや仕事の能力、個人的な関係や心理的条件など、あらゆるものに影響を与える、挑戦的な条件です。 しかし、慢性的な痛みが脳の構造や機能に影響を与える可能性があることをご存じですか? これらの脳の変化は、認知的および心理的障害の両方につながる可能性があることがわかります。

 

慢性的な痛みは、心の特異領域に影響するだけではなく、脳の多くの重要な領域に変化をもたらし、その多くは多くの基本的な過程や機能に関与しています。 何年もの間、様々な研究が海馬の変化を発見し、背側前前頭皮質、扁桃体、脳幹および右島皮質からの灰白質の減少とともに、慢性的な痛みに関連している。 これらの領域の構造のいくつかとその関連機能の内訳は、慢性的な痛みを伴う多くの個体にとって、これらの脳の変化を文脈に入れるのに役立つかもしれない。 次の記事の目的は、慢性疼痛に関連する構造的および機能的な脳の変化、特にそれらが損傷または萎縮をおそらく反映していない場合を論じることである。

 

慢性疼痛における構造的脳の変化はおそらく損傷または萎縮のいずれも反映しない

 

抽象

 

慢性的な痛みは、痛みの伝達に起因する領域の脳灰白質の減少に関連しているようです。 これらの構造変化の根底にある形態学的プロセスは、おそらく脳の機能的再編成と中枢可塑性に続いて、不明なままです。 股関節変形性関節症の痛みは、主に治癒可能な数少ない慢性疼痛症候群の20つです。 股関節内部人工器官手術(痛みの状態)の前に片側変形性股関節症(平均年齢63.25(SD)歳、女性9.46人)による慢性疼痛のある10人の患者を調査し、手術後1年までの脳構造変化を監視しました:6週間、完全に痛みがない場合は8〜12週間と18〜10か月。 片側性関節症による慢性疼痛のある患者は、前帯状皮質(ACC)、島皮質および弁蓋、背外側前頭前野(DLPFC)、眼窩前頭皮質の対照と比較して、灰白質が有意に少なかった。 これらの領域は、痛みの経験と予測の間、多重統合構造として機能します。 人工関節内手術からの回復後に患者が無痛であったとき、ほぼ同じ領域で灰白質の増加が見られました。 また、運動前野と補足運動野(SMA)で脳灰白質の進行性の増加を発見しました。 慢性疼痛における灰白質の異常は原因ではなく、疾患に続発するものであり、少なくとも部分的には運動機能の変化と身体の統合によるものであると結論付けています。

 

概要

 

慢性疼痛患者における機能的および構造的再編成の証拠は、慢性疼痛が機能的状態の変化として概念化されるだけでなく、機能的および構造的脳可塑性の結果としても概念化されるべきであるという考えを支持します[1]、[2]、[3]、 [4]、[5]、[6]。 過去20年間で、14の慢性疼痛症候群における構造的な脳の変化を実証する4以上の研究が発表されました。 これらすべての研究の顕著な特徴は、灰白質の変化がランダムに分布していなかったという事実ですが、定義された機能的に非常に特異的な脳領域、すなわち脊髄上侵害受容処理への関与で発生します。 最も顕著な所見は、疼痛症候群ごとに異なっていたが、帯状皮質、眼窩前頭皮質、島および背側橋で重複していた[7]。 さらなる構造は、視床、背外側前頭前野、大脳基底核および海馬領域を含む。 これらの所見はしばしば細胞萎縮として議論され、脳灰白質の損傷または喪失の考えを補強します[8]、[9]、[6]。 実際、研究者らは、脳の灰白質の減少と痛みの持続時間との間に相関関係があることを発見しました[10]、[11]。 しかし、痛みの持続時間は患者の年齢にも関連しており、年齢に依存する世界的なものですが、地域特有の灰白質の減少も十分に文書化されています[4]。 一方、これらの構造変化は、細胞サイズ、細胞外液、シナプス形成、血管新生の減少、または血液量の変化によるものである可能性もあります[12]、[13]、[14]。 ソースが何であれ、そのような発見の解釈のために、認知的および身体的運動の後に地域固有の構造的脳変化が繰り返し示されていることを考えると、運動依存性可塑性の豊富な形態計測研究に照らしてこれらの形態計測所見を見ることが重要です[ XNUMX]。

 

痛みが普遍的な経験であることを考えると、なぜ比較的少数の人間だけが慢性疼痛症候群を発症するのかは理解されていません。 一部の人間では、中枢性疼痛伝達システムの構造の違いが慢性疼痛の素因として機能する可能性があるかどうかという疑問が生じます。 切断[15]および脊髄損傷[3]による幻の痛みの灰白質の変化は、脳の形態学的変化が少なくとも部分的には慢性的な痛みの結果であることを示しています。 しかし、股関節変形性関節症(OA)の痛みは、主に治癒可能な数少ない慢性疼痛症候群の88つであり、これらの患者の16%は、人工股関節全置換術(THR)手術後に定期的に痛みがなくなります[17]。 パイロット研究では、手術前と手術直後の股関節OAの20人の患者を分析しました。 我々は、THR手術前の慢性疼痛中に前帯状皮質(ACC)と島の灰白質の減少を発見し、手術後の無痛状態の対応する脳領域の灰白質の増加を発見しました[XNUMX]。 この結果に焦点を当て、THRが成功した後、より多くの患者(n?=?XNUMX)を調査する研究を拡大し、手術後XNUMX年までのXNUMXつの時間間隔で脳の構造変化を監視しました。 運動機能の改善やうつ病による灰白質の変化を制御するために、運動機能とメンタルヘルスの改善を対象としたアンケートも実施しました。

 

材料と方法

 

ボランティア

 

ここで報告された患者は、最近発表された20人の患者のうち32人のサブグループであり、年齢と性別を一致させた健康な対照群[17]と比較されましたが、さらに12年間の追跡調査に参加しました。 手術後、2人の患者が2回目の人工関節内手術(n?=?8)、重度の病気(n?=?63.25)、同意の撤回(n?=?9.46)のために脱落しました。 これにより、片側性の原発性股関節OA(平均年齢10(SD)歳、女性6人)の8人の患者のグループが残り、12回調査されました:手術前(痛みの状態)と再び18および10週と14人工関節内手術の12か月後、完全に痛みがなくなったとき。 原発性股関節OAのすべての患者は、1〜33年(平均7.35。65.5年)の範囲で40か月以上の疼痛歴があり、視覚的アナログ尺度(VAS)で90(0〜100の範囲)の平均疼痛スコアがありました。 4(痛みなし)から20(考えられる最悪の痛み)。 研究の60,95週間前までに、歯、耳、頭痛などの軽度の痛みの発生を評価しました。 また、上記のパイロット研究の8,52件のうち、性別および年齢が一致する10人の健康な対照(平均年齢32(SD)歳、女性17人)からデータをランダムに選択しました[20]。 20人の患者またはXNUMX人の性別および年齢が一致する健康なボランティアのいずれも、神経学的または内部の病歴を持っていませんでした。 研究は地元の倫理委員会によって倫理的承認を与えられ、試験前にすべての研究参加者から書面によるインフォームドコンセントが得られた。

 

行動データ

 

次の標準化された質問票を使用して、すべての患者と18つの時点すべてのうつ病、身体化、不安、痛み、身体的および精神的健康に関するデータを収集しました:ベックうつ病目録(BDI)[19]、簡単な症状目録(BSI)[20]、 Schmerzempfindungs-Skala(SES?=?pain unpleasantness scale)[36]およびHealth Survey 36-Item Short Form(SF-21)[13.0]およびNottingham Health Profile(NHP)。 反復測定ANOVAと対応のある両側t検定を実行して、SPSS 0.05 for Windows(SPSS Inc.、イリノイ州シカゴ)を使用して縦方向の行動データを分析し、球形度の仮定に違反した場合はGreenhouseGeisser補正を使用しました。 有意水準はp <XNUMXに設定されました。

 

VBM - データ集録

 

画像取得。 高解像度MRスキャンは、標準の3チャンネルヘッドコイルを備えた12T MRIシステム(Siemens Trio)で実行されました。 1つの時点のそれぞれについて、スキャンI(内部人工器官手術の3日から6か月前)、スキャンII(手術後8〜12週間)、スキャンIII(手術後18〜10週間)、スキャンIV(14〜1)手術の数か月後)、3D-FLASHシーケンス(TR 15 ms、TE 4.9 ms、フリップ角25°、1 mmスライス、FOV 256、ボクセルサイズ256 ')を使用して、各患者のT1強調構造MRIを取得しました。 1mm)。

 

画像処理と統計解析

 

データの前処理と分析は、Matlab(Mathworks、Sherborn、MA、USA)の下で実行され、ボクセルベースの形態計測(VBM)を含むSPM2(Wellcome Department of Cognitive Neurology、London、UK)を使用して実行されました。は高解像度の構造3DMR画像に基づいており、ボクセル単位の統計を適用して、灰色物質の密度または体積の地域差を検出できます[22]、[23]。 要約すると、前処理には、空間正規化、灰白質セグメンテーション、およびガウスカーネルを使用した10mmの空間平滑化が含まれていました。 前処理ステップでは、最適化されたプロトコル[22]、[23]と、スキャナーおよび研究に固有の灰白質テンプレート[17]を使用しました。 この分析をパイロット研究と比較できるようにするために、SPM2またはSPM5ではなくSPM8を使用しました[17]。 縦断データの優れた正規化とセグメンテーションが可能になるためです。 ただし、VBMの最新のアップデート(VBM8)が最近利用可能になったため(dbm.neuro.uni-jena.de/vbm/)、VBM8も使用しました。

 

断面解析

 

グループ(時点スキャンI(慢性疼痛)の患者と健常対照者)間の脳灰白質の地域差を検出するために、0.001サンプルのt検定を使用しました。 慢性疼痛患者の灰白質の減少を示す9つの独立した研究とコホートに基づく強力な事前仮説のために、脳全体にp <7(未修正)のしきい値を適用しました[8]、[9]、[ 15]、[24]、[25]、[26]、[27]、[28]、[17]、灰白質の増加は、私たちのパイロット研究と同じ(痛みの処理に関連する)領域に現れるでしょう(XNUMX )。 グループは年齢と性別で一致し、グループ間に有意差はありませんでした。 グループ間の違いがXNUMX年後に変化したかどうかを調査するために、時点スキャンIV(痛みなし、XNUMX年間のフォローアップ)の患者を健康な対照グループと比較しました。

 

縦方向分析

 

時点間の差異を検出するために(スキャンI.IV)、反復測定ANOVAとして、手術前(痛みの状態)と人工関節手術後6および8週間と12か月(痛みなし)のスキャンを比較しました。 慢性的な痛みによる脳の変化は、手術と痛みの停止に続いて後退するのに時間がかかる可能性があり、患者が報告した術後の痛みのために、縦断分析スキャンIとIIをスキャンIIIとIVと比較しました。 痛みと密接に関連していない変化を検出するために、すべての時間間隔で進行性の変化も探しました。 グループ比較と縦断的分析の両方で痛みの側面を正常化するために、左股関節の変形性関節症(n?=?18)の患者の脳を反転させましたが、主に反転していないデータを分析しました。 モデルの共変量としてBDIスコアを使用しました。

 

結果

 

行動データ

 

すべての患者は、手術前に慢性股関節痛を報告し、手術直後は痛みがなかった(この慢性疼痛に関して)が、スキャンIIで、骨関節炎による痛みとは異なるかなり急性の術後疼痛を報告した。 SF-36のメンタルヘルススコア(F(1.925 / 17.322)?=?0.352、p?=?0.7)およびBSIグローバルスコアGSI(F(1.706 / 27.302)?=?3.189、p?=?0.064 )時間経過による変化や精神的併存疾患は見られませんでした。 急性または慢性の痛みを報告した対照はなく、うつ病または身体的/精神的障害の症状を示した対照もありませんでした。

 

手術前に、一部の患者は、スキャンIII(t(17)?=?2.317、p?=?0.033)およびIV(t(16)?=?2.132、p? =?0.049)。 さらに、すべての患者のSESスコア(痛みの不快感)は、スキャンI(手術前)からスキャンII(t(16)?=?4.676、p <0.001)、スキャンIII(t(14)?=? 4.760、p <0.001)およびスキャンIV(t(14)?=?4.981、p <0.001、手術後1年)は、痛みの不快感が痛みの強さとともに減少したためです。 スキャン1と2の痛みの評価は陽性であり、3日目と4日目の同じ評価は陰性でした。 SESは、知覚される痛みの質のみを説明します。 したがって、1日目と2日目は陽性(19.6日目は1。13.5、2日目は3。4)、XNUMX日目とXNUMX日目は陰性(na)でした。しかし、一部の患者はこの手順を理解せず、SESをグローバルな品質として使用しました。生活の測定。 これが、すべての患者が同じ日に個別に、そして同じ人から痛みの発生について尋ねられた理由です。

 

身体的健康スコアと精神的健康スコアの要約測定値で構成される短い形式の健康調査(SF-36)[29]では、患者はスキャンIからスキャンIIまで身体的健康スコアが大幅に改善しました(t( 17)?= ?? 4.266、p?=?0.001)、スキャンIII(t(16)?= ?? 8.584、p <0.001)およびIV(t(12)?= ?? 7.148、p <0.001)、しかし、メンタルヘルススコアには含まれていません。 NHPの結果も同様で、サブスケールの「痛み」(極性の反転)では、スキャンIからスキャンIIへの有意な変化が観察されました(t(14)?= ?? 5.674、p <0.001、スキャンIII(t(12 )?= ?? 7.040、p <0.001およびスキャンIV(t(10)?= ?? 3.258、p?=?0.009)。また、スキャンIからスキャンIIIへのサブスケールの「物理的移動度」の大幅な増加が見られました。 (t(12)?= ?? 3.974、p?=?0.002)およびスキャンIV(t(10)?= ?? 2.511、p?=?0.031)。スキャンIとスキャンIIの間に有意な変化はありませんでした(t(XNUMX)?= ?? XNUMX、p?=?XNUMX)。手術後XNUMX週間)。

 

構造データ

 

断面分析。 一般線形モデルに共変量として年齢を含めましたが、年齢の混乱は見つかりませんでした。 性別および年齢を一致させた対照と比較して、原発性股関節OA(n?=?20)の患者は、術前(スキャンI)に前帯状皮質(ACC)、島皮質、小脳、背外側前頭前野( DLPFC)、右側頭極および小脳(表1および図1)。 右被殻(x?=?31、y?= ?? 14、z?= ?? 1; p <0.001、t?=?3.32)を除いて、OA患者では灰白質密度の有意な増加は見られませんでした。健康なコントロールに。 スキャンIVの時点の患者を対応するコントロールと比較すると、コントロールと比較したスキャンIを使用した断面分析と同じ結果が得られました。

 

図1統計的パラメトリックマップ

図1:コントロールと比較した原発性股関節OAによる慢性疼痛患者の灰白質の構造の違いを示す統計的パラメトリックマップ、および経時的に自分自身と比較した縦方向のマップ。 重要な灰白質の変化は色で重ねて表示され、断面データは赤で、縦断データは黄色で表示されます。 横断面:写真の左側は脳の左側です。 上:原発性股関節OAによる慢性疼痛のある患者と影響を受けていない対照被験者との間の灰白質の有意な減少の領域。 p <0.001未修正下:20回目(術前)および6回目(術後8〜0.001週間)のスキャンと比較して、人工股関節全置換術後の90回目および4回目のスキャン期間で3人の無痛患者の灰白質が増加します。 p <50未修正プロット:コントラスト推定値と2%信頼区間、関心のある効果、任意単位。 x軸:36つの時点のコントラスト、y軸:ACCの場合は?39、3、XNUMXのコントラスト推定値、島の場合はXNUMX、XNUMX、XNUMXのコントラスト推定値。

 

表1断面データ

 

左股関節OA(n?=?7)の患者のデータを反転し、健康な対照と比較しても、結果は大幅に変化しませんでしたが、視床が減少しました(x?=?10、y?= ?? 20、 z?=?3、p <0.001、t?=?3.44)および右小脳の増加(x?=?25、y?= ?? 37、z?= ?? 50、p <0.001、t? =?5.12)対照と比較して、患者の反転されていないデータでは有意性に達しませんでした。

 

縦方向の分析。 縦断的分析では、ACCの001回目と2回目のスキャン(慢性的な痛み/術後の痛み)と1回目と001回目のスキャン(痛みがない)を比較することにより、灰白質の有意な増加(p <.2未修正)が検出されました。 OA患者の島皮質、小脳および眼窩部(表XNUMXおよび図XNUMX)。 灰白質は、OA患者の二次体性感覚野、海馬、中脳皮質、視床、尾状核で時間とともに減少しました(p <.XNUMX全脳分析未修正)(図XNUMX)。

 

図2の脳の灰色の増加

図2:a) 手術が成功した後の脳灰白質の有意な増加。 対照被験者と比較した、原発性股関節OAによる慢性疼痛を有する患者における灰白質の有意な減少の軸方向の見方。 p <0.001未修正(断面分析)、 b) OA患者のスキャンI&IIスキャンIII>スキャンIV)を比較した黄色の灰白質の経時的な縦方向の増加。 p <0.001未修正(縦断的分析)。 写真の左側は脳の左側です。

 

テーブル2縦方向データ

 

左股関節OA(n?=?7)の患者のデータを反転しても、結果は大幅に変化しませんでしたが、ヘシュル脳回(x?= ?? 41、y?= ?? 21、z?=?10、p <0.001、t?=?3.69)および楔前部(x?=?15、y?= ?? 36、z?=?3、p <0.001、t?=?4.60) 。

 

最初のスキャン(手術前)とスキャン3 + 4(手術後)を対比することにより、前頭皮質と運動皮質の灰白質の増加が見られました(p <0.001未修正)。 条件ごとのスキャンが少なくなったため(痛みと非痛み)、このコントラストはそれほど厳しくないことに注意してください。 しきい値を下げると、1 +2と3 + 4のコントラストを使用して見つけたものを繰り返します。

 

すべての時間間隔で増加する領域を探すことにより、人工股関節全置換術後の変形性股関節症患者の運動領域(領域6)の脳灰白質の変化を発見しました(スキャンIdbm.neuro.uni-jena.de/vbm/)前部および中帯状皮質と両方の前部インスラでこの所見を再現することができます。

 

効果量を計算し、断面分析(患者と対照)により、ACCのピークボクセル(x?= ?? 1.78751、y?=?12、z?= ??)で25のコーエン標準偏差が得られました。 16)。 また、縦断的分析のためにCohen sdを計算しました(スキャン1 +2とスキャン3+ 4の対比)。 これにより、ACCのCohen sdは1.1158になりました(x?= ?? 3、y?=?50、z?=?2)。 島(x?= ?? 33、y?=?21、z?=?13)に関して、同じコントラストに関連して、コーエンの標準偏差は1.0949です。 さらに、ROI内のCohen sdマップの非ゼロボクセル値の平均を計算しました(ハーバード-オックスフォード皮質構造アトラスから導出された帯状回と梁下皮質の前部で構成されています):1.251223。

 

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アレックス・ヒメネスの洞察

慢性疼痛患者は、すでに衰弱している症状を除けば、時間の経過と共に様々な健康問題を経験することができる。 例えば、多くの人は痛みの結果として睡眠障害を経験するが、最も重要なことに、慢性疼痛は不安やうつ病を含む様々な精神的健康問題につながる可能性がある。 痛みが脳に及ぼす影響は圧倒的すぎるように見えるかもしれませんが、慢性疼痛患者が基礎的健康問題に対して適切な治療を受けた場合、これらの脳の変化は永続的ではなく、逆転する可能性があります。 この記事によると、慢性疼痛に見られる灰白質異常は、脳の損傷を反映しておらず、むしろ、痛みが適切に治療されたときに正常化する可逆性の結果である。 幸いにも、慢性疼痛症状を緩和し、脳の構造および機能を回復させるのに役立つ様々な治療アプローチが利用可能である。

 

議論

 

脳全体の構造を経時的に監視し、最近公開されたパイロットデータを確認および拡張します[17]。 慢性疼痛状態の原発性股関節変形性関節症の患者の脳灰白質に変化が見られました。これは、股関節内部人工器官手術後、これらの患者が無痛のときに部分的に逆転します。 手術後の灰白質の部分的な増加は、手術前に灰白質の減少が見られたのとほぼ同じ領域にあります。 左股関節OAの患者のデータを反転する(したがって、痛みの側面を正常化する)ことは、結果にほとんど影響を与えませんでしたが、さらに、簡単に説明できないヘシュル脳回と楔前部の灰白質の減少を示しました。先験的な仮説は存在しないため、細心の注意を払ってください。 ただし、スキャンIで患者と健常対照者の間に見られた違いは、スキャンIVでの断面分析でも観察できました。 したがって、時間の経過に伴う灰白質の相対的な増加は微妙です。つまり、断面分析に影響を与えるほど明確ではありません。これは、経験に依存する可塑性を調査する研究ですでに示されている発見です[30]、[31]。 慢性的な痛みによる脳の変化の一部が可逆的であることを示しているという事実は、これらの変化の他の部分が不可逆的であることを排除するものではないことに注意してください。

 

興味深いことに、手術前の慢性疼痛患者のACCにおける灰白質の減少は、手術後6週(スキャンII)に続き、おそらく術後疼痛または運動低下関数。 これは、NHPに含まれる身体運動性スコアの行動データと一致し、術後にはII時点で有意な変化は見られなかったが、スキャンIIIおよびIVに向かって有意に増加した。 注目すべきは、本発明者らの患者は、手術後に股関節に痛みを感じなかったが、周囲の筋肉および皮膚に手術後の痛みが生じ、これは患者によって非常に異なると感じられた。 しかし、患者がスキャンIIでまだ痛みを報告しているので、最初のスキャン(手術前)とスキャンIII + IV(手術後)とを対照して、前頭皮質および運動皮質における灰白質の増加を明らかにした。 このコントラストは、条件ごとのスキャンが少ないため(痛み対非痛み)、あまり厳格ではないことに注意してください。 しきい値を下げると、I + II対III + IVのコントラストを使って見つかったことを繰り返します。

 

私たちのデータは、脊髄上侵害受容処理に関与する領域で通常見られる慢性疼痛患者の灰白質の変化[4]は、神経萎縮や脳損傷によるものではないことを強く示唆しています。 慢性疼痛状態で見られるこれらの変化が完全に逆転しないという事実は、比較的短い観察期間(手術後20年対手術前の平均30年間の慢性疼痛)で説明することができます。 (絶え間ない侵害受容入力の結果として)数年にわたって発生した可能性のある神経形成性脳の変化は、おそらく完全に逆転するのにより多くの時間を必要とします。 灰白質の増加が縦断的データでのみ検出され、横断的データでは検出されない(つまり、時点IVのコホート間)理由のもう31つの可能性は、患者数(n?=?32)が少なすぎることです。 複数の個人の脳間の分散は非常に大きく、縦​​断的データには、同じ脳が数回スキャンされるため、分散が比較的小さいという利点があることを指摘する必要があります。 その結果、微妙な変化は縦断的データ[4]、[12]、[30]でのみ検出可能になります。 もちろん、運動特有の構造的可塑性と再編成の発見を考えると、これらの変化が少なくとも部分的に不可逆的であることを排除することはできませんが、それはありそうにありません[33]、[34]、[XNUMX]、[XNUMX]、[XNUMX]。 この質問に答えるために、将来の研究では、より長い時間枠、場合によっては数年にわたって患者を繰り返し調査する必要があります。

 

私たちは、形態学的な脳の変化のダイナミクスについて、時間の経過とともに限定的な結論しか出せないことに注意します。 その理由は、2007でこの研究を設計し、2008と2009でスキャンしたときに、構造変化が起こるかどうかがわからず、実現可能性の理由からここで説明するスキャン日時枠を選択したためです。 患者グループについて記述している灰白質の時間変化が対照群でも起こった可能性がある(時間効果)と主張することができる。 しかし、老化による変化は、たとえあったとしても、量の減少であると予想される。 慢性疼痛患者[9]、[7]、[8]、[9]、[15]、[24]、および慢性疼痛患者における灰白質の減少を示す25独立研究およびコホートに基づく先験的仮説を前提に、 [26]、[27]では、時間の経過とともに地域の増加に焦点を当てていたため、単純な時間効果ではないと考えています。 注目すべきは、同じ時間枠内でコントロールグループをスキャンしなかったため、患者グループで見つかった時間の経過とともに灰白質の減少が時間効果のためである可能性があることを除外することはできません。 結果によると、将来の研究は、28週[1]、[32]後に運動様式の形態変化の脳の変化が速く起こることを考慮すると、より短い時間間隔を目指すべきである。

 

脳の灰白質[17]に対する疼痛の侵害受容性の影響に加えて、我々は運動機能の変化もおそらく構造変化に寄与することを観察した。 我々は、すべての時間間隔(図34)に亘って、運動部位および前運動部位(領域6)が増加することを見出した。 直感的には、これは、患者が正常な生存期間に制限されていないため、運動機能の時間経過による改善が原因である可能性があります。 特に、慢性疼痛患者の脳灰白質の減少が原則的に可逆的であるかどうかを調査する当初の調査を考慮して、運動機能に集中するのではなく、痛みの経験を改善しました。 その結果、我々は運動機能を調査するために特定の器具を使用しなかった。 それにもかかわらず、疼痛症候群の患者における(機能的な)運動野皮質の再編成は、[3]、[35]、[36]、[37]などの文献で十分に文書化されている。 さらに、直接的脳刺激[38]、経頭蓋直腸刺激[39]、および反復経頭蓋磁気刺激[40]、[41]を用いた医学的に難治性の慢性疼痛患者における治療アプローチにおいて、運動皮質が標的の1つである。 そのようなモジュレーション(促進対阻害、または単に疼痛関連ネットワークにおける干渉)の正確なメカニズムは、まだ解明されていない[42]。 最近の研究は、特定の運動経験が脳の構造を変えることができることを実証した[43]。 シナプス形成、運動表現の再編成、および運動皮質における血管新生は、運動課題の特別な要求と共に起こり得る。 Tsao et al。 背痛に特異的であると思われる慢性腰痛患者[40]およびPuriらの運動皮質の再編成を示した。 線維筋痛患者[13]における左補充運動領域の灰白質の減少を観察した。 私たちの研究は、慢性痛で脳を変える可能性のある様々な要因を解消するようには設計されていませんでしたが、灰白質の変化に関するデータを解釈して、 実際、神経因性疼痛患者の最近の研究では、感情的、自律的および疼痛の知覚を含む脳領域の異常を指摘し、慢性疼痛の世界的臨床像[44]において重要な役割を果たすことを示唆している。

 

図3統計的パラメトリックマップ

図3:変形性股関節症患者の運動領域(領域6)で、THR後と比較して脳灰白質が有意に増加していることを示す統計的パラメトリックマップ(縦断的分析、スキャンI x?=?19、y?= ?? 12、z?=?70でのコントラスト推定。

 

骨関節炎患者の股関節置換療法に焦点を当てた2つの最近のパイロット研究では、股関節全置換[17]、[46]で主に治癒できる唯一の慢性疼痛症候群であり、慢性腰痛患者の最近の研究[ 47]。 これらの研究は、構造レベル[30]でヒトの経験依存性ニューロンの可塑性を調べるいくつかの縦断研究と、痛みを伴う刺激を繰り返す健康なボランティアの構造的脳変化に関する最近の研究[31] 。 これらすべての研究の重要なメッセージは、痛みが治癒したときに、痛み患者と対照との間の脳構造の主な相違が後退し得ることである。 しかし、慢性疼痛患者の変化が痛覚過敏入力のみに起因するのか、痛みの結果またはその両方に起因するのかについては、明らかにされていないことも考慮に入れなければならない。 脳の体格を整えるには、社会的接触、敏捷性、体力トレーニング、ライフスタイルの変化などの行動の変化が十分であると考えられます。 特に、痛みの合併症または結果としてのうつ病は、患者と対照の違いを説明する重要な候補者である。 OA患者の小グループでは、時間とともに変化する軽度から中程度の抑うつ症状を示しました。 我々は、BDIスコアと共変動する構造変化を有意に見出さなかったが、疼痛および運動改善がないことによる他の多くの行動変化が、結果およびその程度にどのように寄与し得るかという疑問が生じる。 これらの行動変化は、慢性疼痛における灰白質の減少および疼痛が消失したときの灰白質の増加に影響を及ぼす可能性がある。

 

結果の解釈をバイアスする可能性があるもう一つの重要な要因は、慢性疼痛を有するほぼすべての患者が、痛みがなくなったときに止む痛みに対する薬物療法を受けたという事実である。 ジクロフェナクやイブプロフェンなどのNSAIDは神経系にいくつかの影響を及ぼし、オピオイド、抗てんかん薬、抗うつ薬、慢性疼痛治療​​に頻繁に使用される抗うつ薬にも同様の効果があると主張することができます。 形態学的所見に鎮痛剤やその他の薬物療法が及ぼす影響が重要であるかもしれません(48)。 これまでのところ、慢性疼痛患者の脳構造の変化は疼痛関連の非活動[15]や鎮痛薬[7]、[9]、 [49]。 しかしながら、特定の研究は欠けている。 さらなる研究は、慢性疼痛の治療に広範な臨床的意味を有する皮質可塑性における経験に依存する変化に焦点を当てるべきである。

 

おそらく、運動機能および痛みの知覚の変化に伴う再編成プロセスに起因する、縦方向分析における灰白質の減少も見いだした。 疼痛状態における脳灰白質の縦断的変化について利用可能な情報はほとんどないため、手術後のこれらの領域における灰白質の減少についての仮説はない。 Teutsch et al。 [25]は、8日間連続して毎日のプロトコールで痛みを伴う刺激を経験した健康なボランティアにおいて、体性感覚および中程度の皮質における脳灰白質の増加を見出した。 長時間持続する慢性疼痛を治癒した患者において、本研究において脳灰白質の減少と解剖学的に重複した実験的侵害受容性入力に続いて、灰白質の所見が増加する。 これは、健康なボランティアの侵害受容性入力が、慢性疼痛の患者の場合と同様に、運動依存性の構造変化をもたらし、侵害受容が停止したときに健康なボランティアでこれらの変化が逆転することを意味する。 その結果、OA患者に見られるこれらの領域における灰白質の減少は、同じ基本プロセス、すなわち運動依存性の変化による脳の変化[50]に従うと解釈することができる。 非侵襲的な手順として、MR Morphometryは、疾患の形態学的基質を発見し、脳構造と機能との関係を深め、治療的介入を監視するための探求のための理想的なツールです。 将来の大きな課題の1つは、慢性疼痛の多施設試験および治療試験にこの強力なツールを適応させることです。

 

この研究の限界

 

この研究は、追跡データを12か月に拡張し、より多くの患者を調査する以前の研究の延長ですが、慢性疼痛における形態計測的脳変化が可逆的であるという私たちの原則の発見はかなり微妙です。 効果量は小さく(上記を参照)、効果はスキャン2の時点での局所脳灰白質量のさらなる減少によって部分的に促進されます。スキャン2からデータを除外すると(手術直後)、有意なだけです。運動皮質および前頭皮質の脳灰白質の増加は、補正されていないp <0.001のしきい値を生き延びます(表3)。

 

テーブル3縦方向データ

 

まとめ

 

我々が観察した構造変化が、侵害受容の変化、運動機能または薬物消費の変化、またはそれ自体の幸福の変化によるものであるかどうかを区別することは不可能である。 最初と最後のスキャンのグループコントラストを互いにマスキングすることは、予想よりもはるかに少ない差を明らかにした。 おそらく、慢性的な痛みに起因する脳の変化は、すべての結果を伴ってかなり長い時間の経過とともに発展しており、元に戻すには時間が必要なこともあります。 それにもかかわらず、これらの結果は、再構成の過程を明らかにし、これらの患者の慢性侵害受容性および運動障害が皮質領域における変化した治療をもたらし、その結果原理的に可逆的な構造的脳変化をもたらすことを強く示唆する。

 

謝辞

 

この研究に参加したすべてのボランティア、そしてハンブルグのNeuroImage NordのPhysics and Methodsグループに感謝します。 研究は地元の倫理委員会による倫理的承認を受け、試験に先立ちすべての試験参加者から文書による同意が得られた。

 

財務諸表

 

この研究は、DFG(ドイツ研究財団)(MA 1862 / 2-3)およびBMBF(連邦教育研究省)(371 57 01およびNeuroImage Nord)の助成金によって支えられました。 資金提供者は、研究デザイン、データの収集と分析、出版の決定、または原稿の作成に何の役割も持たなかった。

 

エンドカンナビノイドシステム| エルパソ、テキサス州カイロプラクティック

 

内在性カンナビノイドシステム:今まで聞いたことのない必須システム

 

あなたがエンドカンナビノイドシステム、すなわちECSについて聞いたことがない場合には、恥ずかしいと感じる必要はありません。 1960に戻って、大麻の生物活性に関心を持った研究者たちは、最終的に活性化学物質の多くを分離しました。 しかし、動物モデルを研究している研究者が、これらのECS化学物質の受容体を齧歯類の脳で見いだすことは、30年の間、ECS受容体の存在とその生理学的目的が何であれ問われた。

 

魚類から鳥類、哺乳類までのほとんどの動物はエンドカンナビノイドを保有しており、ヒトがこの特定の系と相互作用する独自のカンナビノイドを作るだけでなく、ECSと相互作用する他の化合物も産生することがわかっています。カンナビス種をはるかに越えて、多くの異なる植物および食物において観察される。

 

人体のシステムとして、ECSは、神経系または心臓血管系のような孤立した構造プラットフォームではありません。 代わりに、ECSは体内に広く分布する受容体の集合であり、私たちが集合的にエンドカンナビノイドまたは内因性カンナビノイドとして知っているリガンドセットによって活性化される。 両方の検証された受容体は、CB1およびCB2と呼ばれているが、提案された受容体も存在する。 PPARおよびTRPチャネルはまた、いくつかの機能を媒介する。 同様に、アナンダミドと2-arachidonoylグリセロール、または2-AGの2種類のエンドカンナビノイドが見つかっています。

 

さらに、エンドカンナビノイド系の基本は、エンドカンナビノイドを合成および分解する酵素である。 エンドカンナビノイドは、必要に応じて合成されると考えられている。 関与する主要な酵素は、ジアシルグリセロールリパーゼおよびN-アシル - ホスファチジルエタノールアミン - ホスホリパーゼDであり、それぞれ2-AGおよびアナンダミドを合成する。 2つの主な分解酵素は、アナンダミドを分解する脂肪酸アミド加水分解酵素、またはFAAH、および2-AGを分解するモノアシルグリセロールリパーゼまたはMAGLである。 これら2つの酵素の調節は、ECSの調節を増減させることができる。

 

ECSの機能は何ですか?

 

ECSは、身体の主要な恒常性調節系である。 それは、身体の内部適応システムとして容易に見ることができ、常に様々な機能のバランスを維持するように働く。 エンドカンナビノイドは、広く神経調節物質として働き、したがって、妊娠から痛みまで、広範囲の身体過程を調節する。 ECSのよりよく知られた機能のいくつかは以下の通りです:

 

神経系

 

中枢神経系またはCNSから、CB1受容体の一般的な刺激は、グルタミン酸およびGABAの放出を阻害するであろう。 CNSでは、ECSは記憶形成および学習において役割を果たし、海馬における神経発生を促進し、ニューロン興奮性も調節する。 ECSはまた、脳が傷害および炎症に反応する方法にも関与している。 脊髄から、ECSは疼痛シグナル伝達を調節し、自然の鎮痛作用を高める。 CB2受容体が制御する末梢神経系において、ECSは主に交感神経系で働き、腸管、尿路および生殖管の機能を調節する。

 

ストレスと気分

 

ECSは、急性ストレスへのこの身体反応の開始や、長期にわたる恐怖や不安などの長期的な感情への適応など、ストレス反応や感情調節に複数の影響を及ぼします。 健康な働くエンドカンナビノイドシステムは、過度で不快なレベルと比較して、人間が満足のいく程度の覚醒の間でどのように調節するかにとって非常に重要です。 ECSはまた、記憶形成、特に脳がストレスまたは傷害からの記憶をインプリントする方法において役割を果たす。 ECSは、ドーパミン、ノルアドレナリン、セロトニン、およびコルチゾールの放出を調節するので、感情反応および行動に広く影響を及ぼし得る。

 

消化器系

 

消化管には、消化管健康のいくつかの重要な側面を調節するCB1およびCB2受容体の両方が存在します。 ECSは、消化管の機能的健康に重要な役割を果たす腸 - 脳 - 免疫リンクを記述する際に「欠けているリンク」であると考えられています。 ECSは、おそらく免疫系を健康なフローラを破壊することから制限することによって、またサイトカインシグナル伝達の調節を通じて、腸免疫の調節因子である。 ECSは、消化管における自然の炎症反応を調節し、広範な健康問題に重要な意味を持ちます。 胃および一般的な胃腸運動もまた、ECSによって部分的に支配されるようである。

 

食欲と代謝

 

ECS、特にCB1受容体は、食欲、代謝および体脂肪の調節に関与する。 CB1受容体の刺激は、食物探索行動を高め、嗅覚に対する認識を高め、エネルギーバランスも調整する。 体重超過の動物およびヒトの両方は、このシステムを過活動状態に至らせるECS調節不全を有し、これは過食およびエネルギー消費の減少に寄与する。 アナンダミドおよび2-AGの循環レベルは、FAAH分解酵素の産生の低下に一部原因がある可能性がある肥満において上昇することが示されている。

 

免疫健康および炎症反応

 

免疫系の細胞および器官は、エンドカンナビノイド受容体が豊富である。 カンナビノイド受容体は、胸腺、脾臓、扁桃腺、および骨髄、ならびにTリンパ球およびBリンパ球、マクロファージ、マスト細胞、好中球およびナチュラルキラー細胞において発現される。 ECSは、免疫系のバランスとホメオスタシスの主な原因と考えられている。 免疫系からのECSの全ての機能が理解されるわけではないが、ECSはサイトカイン産生を調節するようであり、また免疫系における過活動を防止する役割も有すると思われる。 炎症は免疫応答の自然な部分であり、傷害および疾患を含む身体に対する急性の傷害において非常に正常な役割を果たす。 それにもかかわらず、それがチェックされていない場合、それは慢性になり、慢性疼痛のような有害な健康問題のカスケードに寄与し得る。 免疫応答をチェックすることにより、ECSは身体を通してよりバランスのとれた炎症反応を維持するのに役立ちます。

 

ECSによって規制される健康の他の分野:

 

  • 骨の健康
  • 肥沃
  • 皮膚の健康
  • 動脈および呼吸器の健康
  • 睡眠と概日リズム

 

健康なECSを最良にサポートするには、多くの研究者が現在答えようとしている問題です。 この新興トピックの詳細については、お楽しみください。

 

結論として、慢性的な痛みは、灰白質の減少を含む脳の変化に関連しています。 しかし、上記の記事は、慢性的な痛みが脳の全体的な構造と機能を変える可能性があることを示しました。 慢性的な痛みは、他の健康上の問題の中でも特にこれらにつながる可能性がありますが、患者の根本的な症状の適切な治療は、脳の変化を逆転させ、灰白質を調節することができます。 さらに、内在性カンナビノイドシステムの重要性の背後にある研究研究がますます増えており、慢性的な痛みやその他の健康問題を制御および管理する機能があります。 米国国立バイオテクノロジー情報センター(NCBI)から参照された情報。私たちの情報の範囲は、カイロプラクティックおよび脊髄の損傷と状態に限定されています。 主題について話し合うには、お気軽にジメネス博士に質問するか、までお問い合わせください。915-850-0900

 

アレックス・ヒメネス博士によるキュレーション

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その他のトピック:背痛

背中の痛み 障害のための最も一般的な原因の1つであり、世界中の仕事で逃した日です。 事実、背部痛は、医者の診察の第2の理由として挙げられており、上気道感染症の数だけ多い。 人口のおよそ80%は、一生を通して一度は何らかのタイプの腰痛を経験します。 脊椎は、他の軟組織の中で骨、関節、靭帯および筋肉からなる複雑な構造である。 このため、怪我および/または悪化した状態、例えば 椎間板ヘルニア最終的には、背痛の症状につながる可能性があります。 スポーツ傷害または自動車事故による傷害は、多くの場合、背痛の最も頻繁な原因であるが、時には最も単純な運動は痛い結果をもたらすことがある。 幸運なことに、カイロプラクティックケアのような代替治療の選択肢は、脊柱調節と手作業による腰痛の緩和に役立ち、究極的には疼痛緩和を改善する。

 

 

 

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非常に重要なトピック:腰痛の管理

 

その他のトピック:追加の追加:慢性的な痛みと治療

 

ブランク
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生化学の痛み

生化学の痛み

痛みの生化学:�すべての疼痛症候群には炎症プロファイルがあります。 炎症プロファイルは人によって異なり、また人によって異なる時間に変化する可能性があります。 疼痛症候群の治療は、この炎症プロファイルを理解することです。 疼痛症候群は、医学的、外科的、またはその両方で治療されます。 目標は、炎症性メディエーターの産生を阻害/抑制することです。 そして、成功した結果は、炎症が少なく、もちろん痛みが少ないという結果になります。

生化学の痛み

目的:

  • キープレーヤーは誰ですか
  • 生化学的メカニズムは何ですか?
  • 結果は何ですか?

炎症レビュー:

キープレーヤー

痛みエルパソTXの生化学。

痛みエルパソTXの生化学。

痛みエルパソTXの生化学。

痛みエルパソTXの生化学。なぜ私の肩が痛いのですか? 肩の痛みの神経解剖学的および生化学的基礎のレビュー

抽象

患者が「なぜ私の肩が痛いのか」と尋ねると、会話はすぐに科学理論に変わり、時には根拠のない推測に変わります。 多くの場合、臨床医は彼らの説明の科学的根拠の限界に気づき、肩の痛みの性質についての私たちの理解が不完全であることを示しています。 このレビューは、肩の痛みに関連する基本的な質問に答えるのに役立つ体系的なアプローチを取り、肩の痛みを治療するための将来の研究と新しい方法への洞察を提供することを目的としています。 (1)末梢性受容器、(2)末梢性疼痛処理または「侵害受容」、(3)脊髄、(4)脳、(5)肩の受容器の位置、および(6)の役割を調査します。 )肩の神経解剖学。 また、これらの要因が、肩の痛みの臨床症状、診断、および治療の変動にどのように寄与するかについても検討します。 このようにして、末梢痛検出システムの構成要素と、相互作用して臨床的疼痛を引き起こす肩痛の中枢性疼痛処理メカニズムの概要を提供することを目的としています。

はじめに:臨床医にとって不可欠な疼痛科学の非常に簡単な歴史

一般に、痛みの性質は、過去17世紀にわたって多くの論争の的となっています。 1世紀、デカルトの理論20は、痛みの強さは関連する組織損傷の量に直接関係し、痛みは2つの異なる経路で処理されることを提案しました。 多くの初期の理論は、このいわゆる「二元論」のデスカルティアン哲学に依存しており、痛みは脳内の「特定の」末梢痛受容器の刺激の結果であると見なしていました。 1965世紀には、特異性理論とパターン理論という3つの相反する理論間の科学的戦いが起こりました。 デスカルティアンの「特異性理論」は、痛みを独自の装置による感覚入力の特定の別個のモダリティと見なし、「パターン理論」は、痛みが非特異的受容体の激しい刺激に起因すると感じていました。4年、ウォールとメルザックのXNUMX痛みのゲート理論は、痛みの知覚が感覚フィードバックと中枢神経系の両方によって変調されたモデルの証拠を提供しました。 ほぼ同時に、疼痛理論のもうXNUMXつの大きな進歩により、オピオイドの特定の作用機序が発見されましたXNUMX。その後、神経画像と分子医学の最近の進歩により、疼痛の全体的な理解が大幅に拡大しました。

では、これは肩の痛みとどのように関係していますか?肩の痛みは一般的な臨床上の問題です、そして痛みが体によって処理される方法をしっかりと理解することは、患者の痛みを最もよく診断して治療するために不可欠です。 痛みの処理に関する知識の進歩は、病理学と痛みの知覚との不一致を説明することを約束します。また、特定の患者が特定の治療に反応しない理由を説明するのにも役立つ可能性があります。

痛みの基本的なビルディングブロック

末梢感覚受容器:機械受容器と「侵害受容器」

人間の筋骨格系に存在する末梢感覚受容体には多くの種類があります。 5それらは、それらの機能(機械受容器、熱受容器または侵害受容器として)または形態(自由神経終末または異なるタイプのカプセル化された受容体)に基づいて分類することができます。特定の化学マーカーの存在。 たとえば、受容体の異なる機能クラスの間には重要な重複があります

末梢痛の処理:「侵害受容」

組織損傷には、ブラジキニン、ヒスタミン、5-ヒドロキシトリプタミン、ATP、一酸化窒素、特定のイオン(K +およびH +)などの損傷した細胞によって放出されるさまざまな炎症性メディエーターが関与します。 アラキドン酸経路の活性化は、プロスタグランジン、トロンボキサン、ロイコトリエンの生成につながります。 インターロイキンや腫瘍壊死因子?などのサイトカイン、および神経成長因子(NGF)などのニューロトロフィンも放出され、炎症の促進に密接に関与しています15。興奮性アミノ酸(グルタミン酸)やオピオイド(エンドセリン-1)も急性炎症反応に関与している16。17これらの薬剤のいくつかは侵害受容器を直接活性化する可能性があるが、他の薬剤は他の細胞の動員を引き起こし、それがさらに促進剤を放出する18。侵害受容ニューロンの通常の入力への反応および/または通常の閾値以下の入力への応答の動員は、「末梢感作」と呼ばれます。図1は、関与する主要なメカニズムのいくつかをまとめたものです。

痛みエルパソTXの生化学。NGFと一過性受容器電位カチオンチャネルサブファミリーVメンバー1(TRPV1)受容体は、炎症と侵害受容器感作に関しては共生関係にあります。 炎症を起こした組織で産生されるサイトカインは、NGF産生の増加をもたらします19。NGFは、肥満細胞によるヒスタミンとセロトニン(5-HT3)の放出を刺激し、侵害受容器を感作し、おそらくAの特性を変化させます。 より多くの割合が侵害受容性になるような繊維。 TRPV1受容体は、一次求心性線維の亜集団に存在し、カプサイシン、熱、およびプロトンによって活性化されます。 TRPV1受容体は求心性線維の細胞体で合成され、末梢および中枢の両方の末端に輸送され、そこで侵害受容性求心性神経の感受性に寄与します。 炎症は末梢でNGF産生を引き起こし、それが侵害受容器末端のチロシンキナーゼ受容体1型受容体に結合し、NGFは細胞体に輸送され、そこでTRPV1転写のアップレギュレーションを引き起こし、その結果、侵害受容器感受性が増加します。19NGFおよび他の炎症性メディエーターも、多様な二次メッセンジャー経路を介してTRPV20を感作します。 コリン作動性受容体、γ-アミノ酪酸(GABA)受容体、ソマトスタチン受容体を含む他の多くの受容体も、末梢侵害受容体感受性に関与していると考えられています。

多数の炎症性メディエーターが肩の痛みや回旋腱板疾患に特に関係しています21。25一部の化学メディエーターは侵害受容器を直接活性化しますが、ほとんどは感覚ニューロン自体を直接活性化するのではなく、感覚ニューロン自体に変化をもたらします。 これらの変化は、翻訳後の初期または転写の遅延に依存する可能性があります。 前者の例は、膜結合タンパク質のリン酸化に起因するTRPV1受容体または電位依存性イオンチャネルの変化です。 後者の例には、NGFが誘導するTRV1チャネル産生の増加、およびカルシウムが誘導する細胞内転写因子の活性化が含まれます。

侵害受容の分子メカニズム

痛みの感覚は、実際のまたは差し迫った傷害を警告し、適切な保護反応を引き起こします。 残念ながら、痛みはしばしば警告システムとしての有用性を超え、代わりに慢性的で衰弱します。 この慢性期への移行には、脊髄と脳内の変化が含まれますが、痛みのメッセージが一次感覚ニューロンのレベルで開始されるという顕著な変調もあります。 これらのニューロンが熱的、機械的、または化学的性質の痛みを引き起こす刺激をどのように検出するかを決定する努力により、新しいシグナル伝達メカニズムが明らかになり、急性から持続性の痛みへの移行を促進する分子イベントの理解に近づきました。

痛みエルパソTXの生化学。侵害受容器の神経化学

グルタミン酸は、すべての侵害受容器の主要な興奮性神経伝達物質です。 しかし、成人のDRGの組織化学的研究は、XNUMXつの広いクラスの無髄C線維を明らかにしています。

痛みを悪化させる化学変換器

上記のように、傷害は、熱刺激と機械的刺激の両方に対する侵害受容器の感受性を高めることによって、私たちの痛みの経験を高めます。 この現象は、部分的には、一次感覚終末および環境中の非神経細胞(例えば、線維芽細胞、肥満細胞、好中球、血小板)からの化学メディエーターの産生と放出に起因します36(図3)。 炎症性スープの一部の成分(たとえば、プロトン、ATP、セロトニン、または脂質)は、侵害受容器表面のイオンチャネルと相互作用することによってニューロンの興奮性を直接変化させることができますが、他の成分(たとえば、ブラジキニンおよびNGF)は代謝型受容体に結合し、セカンドメッセンジャーシグナル伝達カスケードを介してそれらの効果を仲介する11。 そのような調節メカニズムの生化学の基礎を理解することにおいて、かなりの進歩がなされた。

細胞外プロトンと組織アシドーシス

局所組織アシドーシスは、傷害に対する特徴的な生理学的反応であり、関連する痛みや不快感の程度は、酸性化の大きさとよく相関しています37。 皮膚への酸(pH 5)の適用は、受容野を神経支配する多峰性侵害受容器の20分のXNUMX以上で持続的な放電を引き起こしますXNUMX。

痛みエルパソTXの生化学。痛みの細胞および分子メカニズム

抽象

神経系は、広範囲の熱的および機械的刺激、ならびに環境および内因性の化学的刺激物を検出して解釈します。 激しい場合、これらの刺激は急性の痛みを引き起こし、持続的な損傷の状況では、痛みの伝達経路の末梢神経系と中枢神経系の両方の構成要素が途方もない可塑性を示し、痛みの信号を増強し、過敏症を引き起こします。 可塑性が保護反射を促進する場合、それは有益である可能性がありますが、変化が続く場合、慢性的な痛みの状態が生じる可能性があります。 遺伝的、電気生理学的、および薬理学的研究は、痛みを生成する有害な刺激の検出、コーディング、および変調の根底にある分子メカニズムを解明しています。

はじめに:急性と持続性の痛み

痛みエルパソTXの生化学。

痛みエルパソTXの生化学。図5.脊髄(中央)感作

  1. グルタミン酸/ NMDA受容体を介した感作。激しい刺激または持続的な傷害に続いて、CおよびAが活性化されましたか? 侵害受容器は、ドルタメート、サブスタンスP、カルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)、ATPなどのさまざまな神経伝達物質を表在性後角(赤)のラミナIの出力ニューロンに放出します。 結果として、シナプス後ニューロンにある通常はサイレントなNMDAグルタミン酸受容体は、細胞内カルシウムをシグナル伝達し、増加させ、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ(MAPK)、プロテインキナーゼC(PKC)を含むカルシウム依存性シグナル伝達経路およびセカンドメッセンジャーのホストを活性化することができます。 、プロテインキナーゼA(PKA)およびSrc。 この一連のイベントは、出力ニューロンの興奮性を高め、脳への痛みのメッセージの伝達を促進します。
  2. 脱抑制。通常の状況では、抑制性介在ニューロン(青)はGABAおよび/またはグリシン(Gly)を継続的に放出して、ラミナI出力ニューロンの興奮性を低下させ、痛みの伝達(抑制性緊張)を調節します。 しかし、怪我の状況では、この抑制が失われ、痛覚過敏を引き起こす可能性があります。 さらに、脱抑制は非侵害受容性の有髄Aを可能にすることができますか? 通常は無害な刺激が痛みを伴うものとして知覚されるように、痛みの伝達回路に関与する一次求心性神経。 これは、部分的に、興奮性PKCの脱抑制によって起こりますか? 内層IIで介在ニューロンを表現します。
  3. ミクログリアの活性化。末梢神経損傷は、ATPとミクログリア細胞を刺激するケモカインフラクタルカインの放出を促進します。 特に、ミクログリア(紫)上のプリン作動性、CX3CR1、およびToll様受容体の活性化は、脳由来神経栄養因子(BDNF)の放出をもたらします。これは、ラミナI出力ニューロンによって発現されるTrkB受容体の活性化を通じて、興奮性の増加を促進し、有害な刺激と無害な刺激(つまり、痛覚過敏と異痛症)の両方に反応して痛みが増強されます。 活性化されたミクログリアはまた、腫瘍壊死因子などのサイトカインのホストを放出しますか? (TNF?)、インターロイキン-1? および6(IL-1?、IL-6)、および中枢性感作に寄与する他の要因。

炎症の化学的環境

末梢感作は、より一般的には、神経線維の化学的環境における炎症関連の変化に起因します(McMahon et al。、2008)。 したがって、組織の損傷は、損傷領域内に存在する、または損傷領域に浸潤する活性化侵害受容器または非神経細胞(肥満細胞、好塩基球、血小板、マクロファージ、好中球、内皮細胞、ケラチノサイトを含む)から放出される内因性因子の蓄積を伴うことが多い。線維芽細胞)。 集合的に。 「炎症性スープ」と呼ばれるこれらの因子は、神経伝達物質、ペプチド(サブスタンスP、CGRP、ブラジキニン)、エイコシノイドおよび関連脂質(プロスタグランジン、トロンボキサン、ロイコトリエン、エンドカンナビノイド)、ニューロトロフィン、サイトカインなど、さまざまなシグナル伝達分子を表しています。 、およびケモカイン、ならびに細胞外プロテアーゼおよびプロトン。 注目すべきことに、侵害受容器は、これらの炎症誘発性または鎮痛促進剤のそれぞれを認識して応答することができる4つまたは複数の細胞表面受容体を発現します(図XNUMX)。 このような相互作用は神経線維の興奮性を高め、それによって温度や接触に対する感受性を高めます。

間違いなく、炎症性の痛みを軽減するための最も一般的なアプローチは、炎症性スープの成分の合成または蓄積を阻害することを含みます。 これは、プロスタグランジン合成に関与するシクロオキシゲナーゼ(Cox-1およびCox-2)を阻害することにより、炎症性の痛みや痛覚過敏を軽減するアスピリンやイブプロフェンなどの非ステロイド性抗炎症薬によって最もよく例示されます。 XNUMX番目のアプローチは、侵害受容器での炎症剤の作用をブロックすることです。 ここでは、末梢感作の細胞メカニズムへの新しい洞察を提供する、または炎症性疼痛を治療するための新しい治療戦略の基礎を形成する例を強調しています。

NGFは、胚発生時の感覚ニューロンの生存と発達に必要な神経栄養因子としての役割でおそらく最もよく知られていますが、成人では、NGFは組織損傷の状況でも生成され、炎症性スープの重要な成分を構成します(Ritner et al。、2009)。 その多くの細胞標的の中で、NGFはペプチド作動性C線維侵害受容器に直接作用し、高親和性NGF受容体チロシンキナーゼTrkAおよび低親和性ニューロトロフィン受容体p75を発現します(Chao、2003; Snider and McMahon、1998)。 NGFは、3つの時間的に異なるメカニズムを通じて、熱および機械的刺激に対する重度の過敏症を引き起こします。 最初に、NGF-TrkA相互作用は、ホスホリパーゼC(PLC)、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ(MAPK)、およびホスホイノシチド3-キナーゼ(PI1K)を含む下流のシグナル伝達経路を活性化します。 これにより、末梢侵害受容器末端、特にTRPV2001で標的タンパク質の機能が増強され、細胞および行動の熱感受性が急速に変化します(Chuang et al。、XNUMX)。

それらの侵害受容促進メカニズムに関係なく、ニューロトロフィンまたはサイトカインシグナル伝達を妨害することは、炎症性疾患または結果として生じる痛みを制御するための主要な戦略となっている。 主なアプローチは、NGFまたはTNF-をブロックすることを含みますか? 中和抗体との作用。 TNF-αの場合、これは関節リウマチを含む多くの自己免疫疾患の治療に非常に効果的であり、組織破壊とそれに伴う痛覚過敏の両方を劇的に減少させます(Atzeni et al。、2005)。 成人の侵害受容器に対するNGFの主な作用は炎症の状況で発生するため、このアプローチの利点は、痛覚過敏が影響を与えることなく減少することです。 通常の痛みの知覚。 実際、抗NGF抗体は現在、炎症性疼痛症候群の治療のための臨床試験中です(Hefti et al。、2006)。

グルタミン酸/ NMDA受容体を介した感作

急性の痛みは、侵害受容器の中央末端からのグルタミン酸の放出によって示され、二次後角ニューロンに興奮性シナプス後電流(EPSC)を生成します。 これは主に、シナプス後のAMPAおよびイオンチャネル型グルタミン酸受容体のカイニン酸サブタイプの活性化によって起こります。 シナプス後ニューロンの閾値以下のEPSCの合計は、最終的に活動電位の発火と高次ニューロンへの痛みのメッセージの伝達をもたらします。

他の研究は、投射ニューロン自体の変化が抑制性プロセスに寄与することを示しています。 たとえば、末梢神経損傷は、K + -Cl-共輸送体KCC2を大幅にダウンレギュレートします。これは、原形質膜全体で正常なK +およびCl-勾配を維持するために不可欠です(Coull et al。、2003)。 ラミナI投射ニューロンで発現されるKCC2のダウンレギュレーションは、Cl-勾配のシフトをもたらし、GABA-A受容体の活性化は、ラミナI投射ニューロンを過分極させるのではなく脱分極させます。 これにより、興奮性が高まり、痛みの伝達が増加します。 確かに、ラットにおける薬理学的遮断またはsiRNAを介したKCC2のダウンレギュレーションは、機械的異痛症を誘発します。

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ソース:

なぜ私の肩が痛いのですか? 肩の痛みの神経解剖学的および生化学的基礎のレビュー

ベンジャミン・ジョン・フロイド・ディーン、スティーブン・エドワード・グウィリム、アンドリュー・ジョナサン・カー

痛みの細胞および分子メカニズム

Allan I. Basbaum1、Diana M. Bautista2、Gre?gory Scherrer1、およびDavid Julius3

1カリフォルニア大学サンフランシスコ校解剖学科94158

2カリフォルニア大学バークレー校分子細胞生物学科94720カリフォルニア大学サンフランシスコ校生理学科3

侵害受容の分子メカニズム

デヴィッド・ジュリアス*&アラン・I・バスバウム

*細胞および分子薬理学部門、および解剖学および生理学部門と統合神経科学のためのWM Keck Foundation Center、カリフォルニア大学サンフランシスコ校、サンフランシスコ、カリフォルニア州94143、米国(電子メール: Julius@socrates.ucsf.edu)

神経原性炎症の役割

神経原性炎症の役割

神経性炎症、 またはNIは、メディエーターが皮膚神経から直接放出されて炎症反応を開始する生理学的プロセスです。 これにより、紅斑、腫れ、体温上昇、圧痛、痛みなどの局所的な炎症反応が起こります。 低強度の機械的および化学的刺激に応答する微細な無髄求心性体細胞C線維は、これらの炎症性メディエーターの放出に大きく関与しています。

 

刺激されると、皮膚神経のこれらの神経経路は、エネルギーの高い神経ペプチド、またはサブスタンスPとカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)を微小環境に急速に放出し、一連の炎症反応を引き起こします。 免疫原性炎症には大きな違いがあります。これは、病原体が体内に入ったときに免疫系によって行われる最初の保護および修復反応ですが、神経性炎症は神経系と炎症反応の直接的な関係を伴います。 神経性炎症と免疫学的炎症が同時に存在する可能性がありますが、このXNUMXつは臨床的に区別できません。 以下の記事の目的は、神経性炎症のメカニズムと、宿主の防御および免疫病理学における末梢神経系の役割について説明することです。

 

神経性炎症-宿主防御および免疫病理学における末梢神経系の役割

 

抽象

 

末梢神経系と免疫系は、伝統的に別々の機能を果たしていると考えられています。 しかし、この線は、神経性炎症への新しい洞察によってますます曖昧になっています。 侵害受容器ニューロンは、免疫細胞と同じ危険に対する分子認識経路の多くを持っており、危険に応答して、末梢神経系は免疫系と直接通信し、統合された保護メカニズムを形成します。 末梢組織の感覚線維と自律神経線維の密な神経支配ネットワークと高速の神経伝達により、免疫の迅速な局所的および全身的な神経原性調節が可能になります。 末梢ニューロンはまた、自己免疫疾患やアレルギー性疾患の免疫機能障害に重要な役割を果たしているようです。 したがって、末梢ニューロンと免疫細胞の協調的相互作用を理解することは、宿主の防御を高め、免疫病理学を抑制するための治療アプローチを前進させる可能性があります。

 

概要

 

XNUMX年前、セルサスは炎症をXNUMXつの主要な兆候を伴うものと定義しました。ドロア(痛み)、カロリー(熱)、ルボール(発赤)、腫瘍(腫れ)、神経系の活性化が炎症。 しかし、それ以来、痛みは主に症状としてのみ考えられており、炎症の発生には関与していません。 この観点から、末梢神経系が先天性および適応免疫の調節において直接的かつ積極的な役割を果たしていることを示します。これにより、免疫系と神経系は、宿主の防御と組織損傷への応答において共通の統合された保護機能を持ち、複雑になります。アレルギー性疾患や自己免疫疾患の病態にもつながる可能性のある相互作用。

 

生物の生存は、組織の損傷や感染による潜在的な危害に対する防御を強化する能力に大きく依存しています。 宿主の防御には、危険な(有害な)環境との接触を取り除くための回避行動(神経機能)と、病原体の積極的な中和(免疫機能)の両方が含まれます。 伝統的に、感染性物質との戦いや組織損傷の修復における免疫系の役割は、有害な環境信号や内部信号を電気的活動に変換して感覚や反射を引き起こす神経系の役割とはまったく異なると考えられてきました(図1)。 これらのXNUMXつのシステムは、実際には統合された防御メカニズムのコンポーネントであると提案します。 体性感覚神経系は、危険を検出するために理想的に配置されています。 第一に、皮膚の上皮表面、肺、尿路、消化管などの外部環境に高度にさらされているすべての組織は、侵害受容器、高閾値の痛みを引き起こす感覚線維によって密に神経支配されています。 第二に、有害な外部刺激の伝達はほぼ瞬時であり、自然免疫系の動員よりも桁違いに速いため、宿主防御の「最初の応答者」である可能性があります。

 

図1末梢神経系の活性化トリガー| テキサス州エルパソカイロプラクター

図1: 有害な刺激、微生物および炎症の認識経路は、末梢神経系の活性化を引き起こします。 感覚ニューロンは、有害/有害な刺激の存在を検出するいくつかの手段を持っています。 1)TRPチャネル、P2Xチャネル、および危険関連分子パターン(DAMP)受容体を含む危険信号受容体は、環境からの外因性信号(熱、酸性度、化学物質など)または外傷/組織損傷中に放出される内因性危険信号(ATPなど)を認識します。尿酸、ヒドロキシノネナール)。 2)Toll様受容体(TLR)やNod様受容体(NLR)などのパターン認識受容体(PRR)は、感染中に侵入した細菌やウイルスによって放出される病原体関連分子パターン(PAMP)を認識します。 3)サイトカイン受容体は、免疫細胞によって分泌される因子(IL-1β、TNF-α、NGFなど)を認識します。これらの因子は、マップキナーゼやその他のシグナル伝達メカニズムを活性化して、膜の興奮性を高めます。

 

末梢から脊髄および脳への正統性入力に加えて、侵害受容器ニューロンの活動電位は、分岐点で逆行的に末梢に戻る軸索反射にも伝達される可能性があります。 これらは、持続的な局所脱分極とともに、末梢軸索と末端の両方からの神経メディエーターの迅速かつ局所的な放出をもたらします(図2)1。Goltz(1874年)およびBayliss(1901年)による古典的な実験は、電気的に刺激する背側根を示しました皮膚の血管拡張を誘発し、免疫系によって引き起こされるものとは無関係に、「神経性炎症」の概念をもたらしました(図3)。

 

図2侵害受容器感覚ニューロンから放出されるニューロン因子| テキサス州エルパソカイロプラクター

図2: 侵害受容器感覚ニューロンから放出されるニューロン因子は、白血球の走化性、血管の血行動態、および免疫応答を直接駆動します。 有害な刺激が感覚神経の求心性信号を活性化すると、ニューロンの末梢末端で神経ペプチドの放出を誘発する逆行性軸索反射が生成されます。 これらの分子メディエーターには、いくつかの炎症作用があります。1)損傷部位への好中球、マクロファージ、リンパ球の走化性と活性化、および肥満細胞の脱顆粒。 2)血流、血管漏出および浮腫を増加させるための血管内皮細胞へのシグナル伝達。 これにより、炎症性白血球の補充も容易になります。 3)樹状細胞をプライミングして後続のTヘルパー細胞をTh2またはTh17サブタイプに分化させます。

 

図3神経性炎症の進歩のタイムライン| テキサス州エルパソカイロプラクター

図3: セルサスから現在までの炎症の神経原性の側面の理解における進歩のタイムライン。

 

神経性炎症は、血管内皮細胞および平滑筋細胞に直接作用する侵害受容器からの神経ペプチドカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)およびサブスタンスP(SP)の放出によって媒介されます2。 CGRPは血管拡張効果5、2を生成しますが、SPは毛細血管透過性を増加させ、血漿の血管外漏出と浮腫3、4を引き起こし、ケルソスの紅潮、熱量、腫瘍に寄与します。 ただし、侵害受容器は多くの追加の神経ペプチドを放出します(オンラインデータベース: www.neurophenols.nl/)、アドレノメデュリン、ニューロキニンAおよびB、血管作動性腸管ペプチド(VIP)、ニューロペプチド(NPY)、ガストリン放出ペプチド(GRP)、およびグルタミン酸、一酸化窒素(NO)などの他の分子メディエーターおよびエオタキシンなどのサイトカインを含む6。

 

現在、末梢の感覚ニューロンから放出されるメディエーターは、血管系に作用するだけでなく、自然免疫細胞(肥満細胞、樹状細胞)、獲得免疫細胞(Tリンパ球)を直接引き付けて活性化することを理解しています7。 組織損傷の急性の状況では、神経性炎症は保護的であり、免疫細胞を活性化および動員することにより、生理学的創傷治癒および病原体に対する免疫防御を促進すると推測します。 ただし、このような神経免疫通信は、病理学的または不適応な免疫応答を増幅することにより、アレルギー性および自己免疫性疾患の病態生理学においても主要な役割を果たす可能性があります。 たとえば、関節リウマチの動物モデルでは、関節の除神経がサブスタンスP 12、13の神経発現に依存する炎症の著しい減衰につながることを示しています。アレルギー性気道炎症、大腸炎および乾癬、一次感覚ニューロンは、先天性および適応性免疫の活性化を開始および増強する上で中心的な役割を果たします14。

 

したがって、末梢神経系は、宿主の防御(有害な刺激の検出と回避行動の開始)において受動的な役割を果たすだけでなく、免疫系と協調して、有害なものへの応答と戦闘を調節する際に能動的な役割を果たすことを提案します。刺激、病気に寄与するために破壊されることができる役割。

 

末梢神経系および自然免疫系における共有危険認識経路

 

末梢感覚ニューロンは、強力な機械的、熱的、および刺激性の化学的刺激に対する感受性のおかげで、生物への危険を認識するように適合されています(図1)。 一過性受容体電位(TRP)イオンチャネルは、侵害受容の最も広く研究されている分子メディエーターであり、さまざまな有害な刺激による活性化時に陽イオンの非選択的侵入を行います。 TRPV1は、高温、低pH、および唐辛子のバリノイド刺激成分であるカプサイシン18によって活性化されます。TRPA1は、催涙ガスや工業用イソチオシアネートなどの環境刺激物質を含む反応性化学物質の検出を仲介します19が、さらに重要なことに、組織中にも活性化されます。 4-ヒドロキシノネナールおよびプロスタグランジンを含む内因性分子シグナルによる損傷20、21。

 

興味深いことに、感覚ニューロンは、自然免疫細胞と同じ病原体および危険分子認識受容体経路の多くを共有しており、病原体の検出も可能にします(図1)。 免疫系では、微生物病原体は、広く保存されている外因性病原体関連分子パターン(PAMP)を認識する生殖細胞系列のコード化パターン認識受容体(PRR)によって検出されます。 同定された最初のPRRは、トール様受容体(TLR)ファミリーのメンバーであり、酵母、細菌由来の細胞壁成分、ウイルスRNA 22に結合します。PRRの活性化に続いて、サイトカインの産生と活性化を誘導する下流のシグナル伝達経路がオンになります。適応免疫の。 TLRに加えて、自然免疫細胞は、ダメージ関連分子パターン(DAMP)またはアラーミン23、24としても知られる内因性由来の危険信号によって組織損傷中に活性化されます。これらの危険信号には、HMGB1、尿酸、および放出される熱ショックタンパク質が含まれます。壊死中に細胞を死滅させ、非感染性の炎症反応中に免疫細胞を活性化することによって。

 

TLR 3、4、7、および9を含むPRRは侵害受容体ニューロンによって発現され、TLRリガンドによる刺激は、内向き電流の誘導および他の疼痛刺激に対する侵害受容器の感作につながります25。 さらに、TLR27リガンドイミキモドによる感覚ニューロンの活性化は、かゆみ特有の感覚経路の活性化につながります7。これらの結果は、感染に関連する痛みとかゆみが、病原体由来の因子によるニューロンの直接活性化に部分的に起因している可能性があることを示しています。ニューロンのシグナル伝達分子の末梢放出を介して免疫細胞を活性化します。

 

細胞傷害の間に放出される主要なDAMP /アラルミンはATPであり、これは侵害受容器ニューロンと免疫細胞の両方のプリン作動性受容体によって認識されます28-30。 プリン作動性受容体は、P2X受容体(リガンド依存性カチオンチャネル)とP2Y受容体(Gタンパク質共役型受容体)の2つのファミリーで構成されています。 侵害受容器ニューロンでは、ATPの認識はP3X28を介して発生し、陽イオン電流と痛みを急速に脱感作します30、1(図2)。一方、P2Y受容体は、TRPと電圧ゲートナトリウムチャネルの感作によって侵害受容器の活性化に寄与します。 マクロファージでは、ATPがP7X1受容体に結合すると、過分極が起こり、インフラマソームの下流での活性化が起こります。インフラマソームは、IL-18βとIL-29の生成に重要な分子複合体です31。したがって、ATPは、末梢ニューロンと先天性の両方を活性化する強力な危険信号です。傷害中の免疫、およびいくつかの証拠は、ニューロンがインフラマソーム分子機構の一部を発現することさえ示唆しているXNUMX。

 

侵害受容器の危険信号の裏側は、免疫細胞の活性化におけるTRPチャネルの役割です。 有害な熱によって活性化されるTRPV2のホモログであるTRPV1は、自然免疫細胞で高レベルに発現します32。TRPV2の遺伝的除去は、マクロファージの食作用の欠陥と細菌感染の除去をもたらしました32。マスト細胞は、TRPVチャネルも発現します。それらの脱顆粒33.内因性の危険信号が侵害受容器と同様の方法で免疫細胞を活性化するかどうかはまだ決定されていない。

 

免疫細胞と侵害受容器ニューロンの間のコミュニケーションの重要な手段は、サイトカインを介したものです。 サイトカイン受容体が活性化されると、感覚ニューロンでシグナル伝達経路が活性化され、TRPや電位依存性チャネルなどの膜タンパク質の下流リン酸化を引き起こします(図1)。 結果として生じる侵害受容器の感作は、通常は無害な機械的および熱刺激が侵害受容器を活性化できることを意味します。 インターロイキン1ベータとTNF-アルファは、炎症時に自然免疫細胞から放出される1つの重要なサイトカインです。 IL-38βとTNF-αは、同族の受容体を発現する侵害受容器によって直接感知され、p34マップキナーゼの活性化を誘導して膜の興奮性を高めます36。 神経成長因子(NGF)とプロスタグランジンE(2)も、免疫細胞から放出される主要な炎症性メディエーターであり、末梢感覚ニューロンに直接作用して感作を引き起こします。 免疫因子による侵害受容器感作の重要な効果は、免疫細胞をさらに活性化する末梢末端での神経ペプチドの放出の増加であり、それによって炎症を促進および促進する正のフィードバックループを誘発します。

 

自然免疫および獲得免疫の感覚神経系制御

 

炎症の初期段階では、感覚ニューロンは組織に存在する肥満細胞と樹状細胞に信号を送ります。これらは免疫応答の開始に重要な自然免疫細胞です(図2)。 解剖学的研究では、肥満細胞や樹状細胞との末端の直接的な並置が示され、侵害受容器から放出される神経ペプチドは、これらの細胞で脱顆粒またはサイトカイン産生を誘発する可能性があります7、9、37。この相互作用はアレルギー性気道で重要な役割を果たします炎症と皮膚炎10。

 

炎症のエフェクター段階では、免疫細胞は特定の損傷部位への道を見つける必要があります。 感覚ニューロン、神経ペプチド、ケモカイン、およびグルタミン酸から放出される多くのメディエーターは、好中球、好酸球、マクロファージ、およびT細胞に対して走化性であり、免疫細胞のホーミングを促進する内皮接着を強化します6、38(図41)。 さらに、いくつかの証拠は、神経ペプチド自体が直接的な抗菌機能を持っている可能性があるため、ニューロンがエフェクター相に直接関与している可能性があることを示唆しています2。

 

神経由来のシグナル伝達分子は、さまざまな種類の適応免疫T細胞の分化または特定に寄与することにより、炎症の種類を指示することもできます。 抗原は自然免疫細胞によって貪食されて処理され、次に最も近いリンパ節に移動して、抗原ペプチドをナイーブT細胞に提示します。 抗原の種類、自然免疫細胞の共刺激分子、および特定のサイトカインの組み合わせに応じて、ナイーブT細胞は、病原性刺激を取り除くための炎症作用に最も役立つ特定のサブタイプに成熟します。 CD4 T細胞またはTヘルパー(Th)細胞は、Th1、Th2、Th17、およびT制御性細胞(Treg)の1つの主要なグループに分けることができます。 Th2細胞は、主に細胞内微生物や臓器特異的自己免疫疾患に対する免疫応答の調節に関与しています。 Th17は、蠕虫などの細胞外病原体に対する免疫に重要であり、アレルギー性炎症性疾患の原因です。 Th2細胞は、細胞外細菌や真菌などの微生物の攻撃に対する保護において中心的な役割を果たします。 Treg細胞は、自己寛容の維持と免疫応答の調節に関与しています。 このT細胞の成熟過程は、感覚神経メディエーターの影響を強く受けているようです。 CGRPやVIPなどの神経ペプチドは、樹状細胞をTh1型免疫に偏らせ、特定のサイトカインの産生を促進して他のサイトカインを阻害することにより、また樹状細胞の局所リンパ節への移動を減少または増強することにより、Th8型免疫を低下させることができます10 、43、2。感覚ニューロンは、アレルギー性(主にTh17駆動)炎症にも大きく寄与します。1。Th2およびTh1細胞の調節に加えて、SPやヘモキニン-17などの他の神経ペプチドは、Th44またはTregに対して炎症反応を促進する可能性があります。 45、15、これはニューロンが炎症の消散の調節にも関与している可能性があることを意味します。 大腸炎や乾癬などの免疫病理学では、サブスタンスPのような神経メディエーターの遮断は、T細胞および免疫介在性損傷を大幅に弱める可能性があります17。

 

末梢感覚神経線維から放出されるシグナル伝達分子が小血管だけでなく、免疫細胞の走化性、ホーミング、成熟、活性化も調節することを考えると、神経免疫相互作用は以前考えられていたよりもはるかに複雑であることが明らかになりつつあります(図。2)。 さらに、免疫応答のさまざまな段階や種類に影響を与えるのは、個々の神経メディエーターではなく、侵害受容器から放出されるシグナル伝達分子の特定の組み合わせであると考えられます。

 

免疫の自律神経反射制御

 

末梢免疫応答の調節におけるコリン作動性自律神経系の「反射」回路の役割も顕著であるように思われます46。迷走神経は、脳幹と内臓をつなぐ主要な副交感神経です。 Kevin Traceyと他の研究者は、末梢マクロファージの抑制につながる遠心性迷走神経活動によって引き起こされる、敗血症性ショックと内毒素血症における強力な一般化された抗炎症反応を指摘しています47。 迷走神経は、脾臓を神経支配する末梢アドレナリン作動性腹腔神経節ニューロンを活性化し、脾臓および胃腸管のマクロファージ上のα-49ニコチン受容体に結合するアセチルコリンの下流放出をもたらします。 これは、TNF-α転写を強力に抑制するJAK7 / STAT2 SOCS3シグナル伝達経路の活性化を誘導します3。アドレナリン作動性腹腔神経節は、炎症性マクロファージを抑制するアセチルコリン産生メモリーT細胞のサブセットとも直接通信します47。

 

インバリアントナチュラルキラーT細胞(iNKT)は、ペプチド抗原の代わりにCD1dのコンテキストで微生物脂質を認識するT細胞の特殊なサブセットです。 NKT細胞は、感染性病原体の戦いと全身性免疫の調節に関与する重要なリンパ球集団です。 NKT細胞は存在し、主に脾臓と肝臓の血管系と類洞を通過します。 肝臓の交感神経ベータアドレナリン作動性神経は、NKT細胞活性を調節するように直接信号を送ります50。たとえば、脳卒中のマウスモデル(MCAO)の間、肝臓NKT細胞の可動性は目に見えて抑制され、交感神経除神経またはベータアドレナリン遮断薬によって逆転しました。 さらに、NKT細胞に対するノルアドレナリン作動性ニューロンのこの免疫抑制活性は、全身感染と肺損傷の増加をもたらしました。 したがって、自律神経細胞からの遠心性信号は、強力な免疫抑制を仲介することができます。

 

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アレックス・ヒメネスの洞察

神経性炎症は、神経系によって生成される局所的な炎症反応です。 片頭痛、乾癬、喘息、線維筋痛症、湿疹、酒皶、ジストニア、化学物質過敏症など、さまざまな健康問題の病因に基本的な役割を果たすと考えられています。 末梢神経系に関連する神経性炎症は広く研究されてきましたが、中枢神経系内の神経性炎症の概念はまださらなる研究が必要です。 しかし、いくつかの調査研究によると、マグネシウム欠乏症が神経性炎症の主な原因であると考えられています。 次の記事は、神経系の神経性炎症のメカニズムの概要を示しています。これは、医療専門家が神経系に関連するさまざまな健康問題を治療するための最良の治療アプローチを決定するのに役立つ可能性があります。

 

結論

 

炎症と免疫系の調節における体性感覚と自律神経系のそれぞれの特定の役割は何ですか(図4)? 侵害受容器の活性化は、局所的な軸索反射を引き起こし、これは、免疫細胞を局所的に動員して活性化するため、主に炎症誘発性であり、空間的に制限されている。 対照的に、自律神経刺激は、肝臓と脾臓の免疫細胞のプールに影響を与えることにより、全身の免疫抑制をもたらします。 免疫抑制性迷走神経コリン作動性反射回路のトリガーにつながる末梢の求心性シグナル伝達メカニズムはよくわかっていません。 ただし、迷走神経線維の80〜90%は一次求心性感覚線維であるため、内臓からの信号は、多くが免疫細胞によって駆動される可能性があり、脳幹の介在ニューロンの活性化につながり、それらを介して遠心性迷走神経線維の出力につながる可能性があります46。

 

図4感覚および自律神経系| テキサス州エルパソカイロプラクター

図4: 感覚神経系と自律神経系は、それぞれ局所免疫応答と全身免疫応答を調節します。 上皮表面(例えば、皮膚および肺)を神経支配する侵害受容器は、局所的な炎症反応を誘発し、肥満細胞および樹状細胞を活性化する。 アレルギー性気道炎症、皮膚炎および関節リウマチでは、侵害受容器ニューロンが炎症を促進する役割を果たします。 対照的に、内臓(脾臓や肝臓など)を神経支配する自律神経回路は、マクロファージとNKT細胞の活性化をブロックすることによって全身性免疫応答を調節します。 脳卒中および敗血症性内毒素血症では、これらのニューロンは免疫抑制の役割を果たします。

 

通常、炎症の時間経過と性質は、感染中、アレルギー反応中、または自己免疫病態中かどうかにかかわらず、関与する免疫細胞のカテゴリーによって定義されます。 どのような種類の免疫細胞が感覚および自律神経信号によって調節されているかを知ることが重要になります。 どのメディエーターが侵害受容器と自律神経ニューロンから放出されるか、および異なる自然免疫細胞と適応免疫細胞によるこれらの受容体の発現の体系的な評価は、この質問に対処するのに役立つ可能性があります。

 

進化の過程で、細胞の発生系統が完全に異なっていても、自然免疫と侵害受容の両方で同様の危険検出分子経路が発達しました。 PRRと有害なリガンド依存性イオンチャネルは免疫学者と神経生物学者によって別々に研究されていますが、これら15つの分野の間の境界線はますます曖昧になっています。 組織の損傷と病原性感染の間、危険信号の放出は、複雑な双方向通信と統合された宿主防御を伴う末梢ニューロンと免疫細胞の両方の協調的活性化につながる可能性があります。 環境との境界面での侵害受容器の解剖学的配置、神経伝達の速度、および免疫作用メディエーターの強力なカクテルを放出するそれらの能力により、末梢神経系は自然免疫応答を積極的に調節し、下流の適応免疫を調整することができます。 逆に、侵害受容器は、ニューロンを活性化および感作する免疫メディエーターに非常に敏感です。 したがって、神経原性および免疫性炎症は独立した実体ではなく、早期警告装置として一緒に機能します。 しかし、末梢神経系は、喘息、乾癬、大腸炎などの多くの免疫疾患の病態生理学、そしておそらく病因においても重要な役割を果たします。これは、免疫系を活性化する能力が病的炎症を増幅する可能性があるためです17。 したがって、免疫障害の治療には、侵害受容器と免疫細胞の標的化を含める必要があるかもしれません。

 

謝辞

 

NIHのサポート(2R37NS039518)に感謝します。

 

結論として、宿主の防御と免疫病理学に関して神経性炎症の役割を理解することは、さまざまな神経系の健康問題に対する適切な治療アプローチを決定するために不可欠です。 末梢ニューロンと免疫細胞との相互作用を調べることにより、医療専門家は治療アプローチを進歩させて、宿主の防御をさらに高め、免疫病理を抑制することができます。 上記の記事の目的は、他の神経損傷の健康問題の中でも、患者がニューロパシーの臨床神経生理学を理解するのを助けることです。 国立バイオテクノロジー情報センター(NCBI)から参照されている情報。 私たちの情報の範囲は、カイロプラクティックだけでなく、脊椎の怪我や状態に限定されています。 主題について話し合うには、お気軽にジメネス博士に質問するか、までお問い合わせください。915-850-0900

 

アレックス・ヒメネス博士によるキュレーション

 

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その他のトピック:背痛

 

背中の痛み 障害のための最も一般的な原因の1つであり、世界中の仕事で逃した日です。 事実、背部痛は、医者の診察の第2の理由として挙げられており、上気道感染症の数だけ多い。 人口のおよそ80%は、一生を通して一度は何らかのタイプの腰痛を経験します。 脊椎は、他の軟組織の中で骨、関節、靭帯および筋肉からなる複雑な構造である。 このため、怪我および/または悪化した状態、例えば 椎間板ヘルニア最終的には、背痛の症状につながる可能性があります。 スポーツ傷害または自動車事故による傷害は、多くの場合、背痛の最も頻繁な原因であるが、時には最も単純な運動は痛い結果をもたらすことがある。 幸運なことに、カイロプラクティックケアのような代替治療の選択肢は、脊柱調節と手作業による腰痛の緩和に役立ち、究極的には疼痛緩和を改善する。

 

 

 

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非常に重要なトピック:腰痛の管理

 

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