Nosiseptor dan Pensinyalan Nyeri

Nosiseptor adalah proses saraf di mana rangsangan berbahaya terdeteksi dan dikodekan, dan pensinyalan nyeri adalah rangkaian peristiwa yang membawa informasi tersebut dari neuron sensorik perifer ke sistem saraf pusat. Neuron sensorik khusus yang disebut nosiseptor mengekspresikan reseptor dan saluran ion yang mengubah ancaman termal, mekanis, dan kimia menjadi sinyal listrik.

Definition

Nosiseptor adalah pengodean dan pemrosesan rangsangan berbahaya oleh sistem saraf; pensinyalan nyeri mengacu pada transduksi, konduksi, dan transmisi informasi nosiseptif tersebut dari terminal perifer melalui neuron aferen primer ke sirkuit pusat.

Scope

Topik ini mencakup bagaimana nosiseptor mendeteksi rangsangan berbahaya, transduser molekuler dan saluran berpintu tegangan yang menghasilkan dan menyebarkan sinyal nosiseptif, dan bagaimana informasi ini masuk ke sumsum tulang belakang. Ini adalah perlakuan referensi neurobiologi dasar pensinyalan nyeri, berbeda dari penilaian nyeri klinis.

Core questions

• Reseptor dan saluran ion mana yang mentransduksi rangsangan termal, mekanis, dan kimiawi yang berbahaya?
• Bagaimana sinyal nosiseptif dihantarkan di sepanjang neuron aferen primer?
• Bagaimana nosiseptor berbeda dari pengalaman nyeri yang disadari?
• Apa yang diungkapkan oleh "channelopathies" manusia tentang perlunya saluran spesifik untuk nyeri?

Key concepts

• Nosiseptor
• Transduksi
• Saluran TRP (misalnya, TRPV1)
• Saluran natrium berpintu tegangan (misalnya, Nav1.7)
• Serabut A-delta dan C
• Neuron aferen primer
• Ganglion akar dorsal

Key theories

Jalur berlabel nosiseptor khusus dan transduksi molekuler

Populasi neuron sensorik yang berbeda disetel ke rangsangan berbahaya melalui transduser molekuler spesifik, seperti saluran TRPV1 yang diaktifkan oleh panas dan kapsaisin, sehingga deteksi ancaman yang berbeda bergantung pada protein reseptor dan saluran yang dapat diidentifikasi.

Mechanisms

Nosiseptor adalah terminal perifer neuron sensorik primer yang badan selnya terletak di ganglion akar dorsal dan trigeminal. Panas berbahaya, dingin, gaya mekanis, dan iritan kimiawi ditransduksi oleh protein reseptor dan saluran pada terminal ini; misalnya, saluran TRPV1 merespons panas berbahaya dan kapsaisin. Transduksi mendepolarisasi terminal, dan saluran natrium berpintu tegangan menghasilkan dan menyebarkan potensial aksi di sepanjang serabut A-delta yang bermielin tipis dan serabut C yang tidak bermielin menuju kornu dorsalis sumsum tulang belakang, tempat sinyal ditransmisikan ke neuron orde kedua. Peran penting saluran tertentu diilustrasikan oleh genetika manusia: mutasi "loss-of-function" pada gen yang mengkode saluran natrium Nav1.7 menyebabkan ketidakmampuan bawaan untuk merasakan nyeri.

Clinical relevance

Molekul nosiseptor adalah titik acuan untuk memahami mengapa rangsangan tertentu menyakitkan dan mengapa beberapa kondisi bawaan menghilangkan atau mengubah nyeri. Materi ini menjelaskan biologi nyeri untuk tujuan pendidikan dan tidak mengarahkan diagnosis atau pengobatan individu.

Evidence & guidelines

Penjelasan ini didasarkan pada tinjauan mekanistik biologi nosiseptor (Dubin & Patapoutian, 2010; Basbaum et al., 2009; McCleskey & Gold, 1999) dan pada studi primer yang mengidentifikasi transduser dan saluran utama (Caterina et al., 1997; Cox et al., 2006).

History

Era molekuler nosiseptor dimulai dengan kloning reseptor kapsaisin TRPV1 pada tahun 1997, yang memberikan pegangan molekuler konkret pada deteksi panas berbahaya. Identifikasi selanjutnya dari transduser termal dan mekanis tambahan, dan penemuan bahwa "channelopathies" Nav1.7 dapat menghilangkan nyeri sepenuhnya, membentuk gambaran rinci tentang bagaimana rangsangan berbahaya dideteksi dan disinyalkan.

Key figures

• David Julius
• Allan Basbaum
• Ardem Patapoutian
• Michael Caterina
• John Wood

Seminal works

• caterina-1997
• basbaum-2009
• dubin-2010
• cox-2006

Frequently asked questions

Apakah nosiseptor sama dengan nyeri?

Tidak. Nosiseptor adalah deteksi dan pengodean saraf rangsangan berbahaya, yang dapat terjadi tanpa kesadaran; nyeri adalah pengalaman sensorik dan emosional yang dirasakan yang mungkin timbul dari pensinyalan nosiseptif tetapi dibentuk oleh pemrosesan pusat.

Apa hubungan saluran Nav1.7 dengan nyeri?

Nav1.7 adalah saluran natrium berpintu tegangan yang penting untuk menyebarkan sinyal pada neuron perasa nyeri; mutasi "loss-of-function" pada gennya menyebabkan ketidakmampuan bawaan untuk mengalami nyeri, menyoroti perannya dalam pensinyalan.