Fibra nervosa do grupo C - Group C nerve fiber

Fibra nervosa do grupo C
Medulla spinalis - Substantia grisea - English.svg
A fibra C não rotulada, mas a substância gelatinosa de Rolando é a lâmina II de Rexed , rotulada no canto superior esquerdo.
Detalhes
Localização Sistema nervoso central e sistema nervoso periférico
Função fibra nervosa
Termos anatômicos de neuroanatomia

Fibras nervosas do Grupo C, são um dos três tipos de fibras nervosas no sistema nervoso central (SNC) e do sistema nervoso periférico (SNP). As fibras do grupo C são amielínicas e têm pequeno diâmetro e baixa velocidade de condução, enquanto os grupos A e B são mielinizadas. As fibras do grupo C incluem fibras pós - ganglionares no sistema nervoso autônomo (SNA) e fibras nervosas nas raízes dorsais (fibra IV). Essas fibras carregam informações sensoriais.

Danos ou lesões nas fibras nervosas causam dor neuropática . A capsaicina ativa os receptores vanilóides da fibra C , dando às pimentas uma sensação de calor.

Estrutura e anatomia

Localização

As fibras C são uma classe de fibra nervosa encontrada nos nervos do sistema sensorial somático . Eles são fibras aferentes , transportando sinais de entrada da periferia para o sistema nervoso central.

Estrutura

As fibras C são amielínicas, ao contrário da maioria das outras fibras do sistema nervoso. Essa falta de mielinização é a causa de sua velocidade de condução lenta , que é da ordem de não mais do quem / s . As fibras C têm em média 0,2-1,5 μm de diâmetro.

Remak pacotes

Os axônios da fibra C são agrupados no que é conhecido como feixes Remak. Eles ocorrem quando uma célula de Schwann não mielinizante agrupa os axônios ao redor deles. A célula de Schwann impede que eles se toquem, comprimindo seu citoplasma entre os axônios. A condição dos pacotes Remak varia com a idade. O número de axônios de fibra C em cada feixe Remak varia com a localização. Por exemplo, em um modelo de rato, grandes feixes de mais de 20 axônios são encontrados saindo do gânglio da raiz dorsal L5 , enquanto feixes menores de 3 axônios em média são encontrados em segmentos de nervos distais. Vários neurônios contribuem com axônios para o feixe Remak com uma proporção média de cerca de 2 axônios contribuídos por feixe. A área da seção transversal de um feixe Remak é proporcional ao número de axônios encontrados dentro dele. Os feixes Remak no nervo periférico distal são agrupados com outros feixes Remak. As células Remak Schwann mostraram ser eletroquimicamente responsivas aos potenciais de ação dos axônios contidos nelas.

Em experimentos em que a lesão do nervo é causada, mas as fibras C próximas permanecem intactas, é observado um aumento da atividade espontânea nas fibras C. Esse fenômeno apóia a teoria de que as fibras nervosas danificadas podem liberar fatores que alteram a função das fibras vizinhas não danificadas. O estudo dos feixes Remak tem implicações importantes na regeneração do nervo após sofrer lesão. Atualmente, a recuperação da função da fibra C distal leva meses e ainda pode recuperar apenas a função incompleta. Isso pode resultar em função sensorial anormal ou dor neuropática . Acredita-se que os feixes refeitos liberem certos fatores tróficos que promovem a regeneração dos axônios danificados.

Caminho

As fibras C fazem sinapses com os neurônios de projeção de segunda ordem na medula espinhal nas lâminas superiores do corno dorsal na substância gelatinosa . Os neurônios de projeção de segunda ordem são do tipo de ampla faixa dinâmica (WDR), que recebem entrada tanto dos terminais nociceptivos quanto das fibras do tipo A mielinizadas. Existem três tipos de neurônios de projeção de segunda ordem no trato espinotalâmico : ampla faixa dinâmica (WDR), alto limiar (HT) e baixo limiar (LT). Essas classificações são baseadas em suas respostas a estímulos mecânicos. Os neurônios de segunda ordem ascendem ao tronco encefálico e ao tálamo no quadrante ventrolateral ou anterolateral da metade contralateral da medula espinhal , formando o trato espinotalâmico. O trato espinotalâmico é a principal via associada à percepção da dor e da temperatura, que imediatamente atravessa a medula espinhal lateralmente. Esse recurso de cruzamento é clinicamente importante porque permite a identificação do local da lesão.

Função

Por causa de sua maior velocidade de condução devido à forte mielinização e diferentes condições de ativação, as fibras Aδ são amplamente responsáveis ​​pela sensação de uma dor rápida e superficial que é específica em uma área, chamada de primeira dor . Eles respondem a uma intensidade de estímulo mais fraca. As fibras C respondem a estímulos que têm intensidades mais fortes e são as responsáveis ​​pela segunda dor lenta, duradoura e disseminada. Essas fibras são virtualmente amielínicas e sua velocidade de condução é, como resultado, muito mais lenta, razão pela qual elas presumivelmente conduzem uma sensação de dor mais lenta.

As fibras C são consideradas polimodais porque podem reagir a vários estímulos. Eles reagem a estímulos de natureza térmica, mecânica ou química. As fibras C respondem a todos os tipos de mudanças fisiológicas no corpo. Por exemplo, eles podem responder à hipóxia , hipoglicemia , hiposmolaridade, presença de produtos metabólicos musculares e até mesmo toque leve ou sensível. Receptores de fibra C incluem:

  • Nociceptores de fibra C
    • responsável pela segunda, dor ardente
  • Receptores específicos de aquecimento da fibra C
    • responsável pelo calor
  • fibras C ultra-lentas seletivas para histamina
    • responsável pela coceira
  • fibras C táteis
    • toque sensual
    • inclui fibras de TC, também conhecidas como mecanorreceptores de baixo limiar C (CLTM), que são aferentes amielínicos encontrados na pele humana cabeluda e têm um baixo limiar mecânico <5 miliNewtons. Eles têm adaptação moderada e podem exibir fadiga na estimulação repetitiva e "pós-alta" por vários segundos após um estímulo.
  • Receptores C mecano e metabo em músculos ou articulações
    • responsável por exercícios musculares, queimaduras e cãibras

Esta variação de sinais de entrada exige que uma variedade de células do córtex na lâmina 1 tenham diferentes seletividade de modalidade e morfologias. Esses vários neurônios são responsáveis ​​pelas diferentes sensações que percebemos em nosso corpo e podem ser classificados por suas respostas a intervalos de estímulos. O cérebro usa a integração desses sinais para manter a homeostase no corpo, seja ela relacionada à temperatura ou à dor.

Receptor vanilóide

O receptor vaniloide (VR-1, TRPV1) é um receptor encontrado nas terminações nervosas livres das fibras C e Aδ que responde a níveis elevados de calor (> 43 ° C) e à capsaicina química . A capsaicina ativa as fibras C, abrindo um canal iônico bloqueado por ligante e causando a ocorrência de um potencial de ação. Como esse receptor responde tanto à capsaicina quanto ao calor, a pimenta malagueta é sentida como quente. VR-1 também é capaz de responder à acidificação extracelular e pode integrar a exposição simultânea a todos os três estímulos sensoriais. VR1 é essencial para a sensibilização inflamatória a estímulos térmicos nocivos. Um segundo tipo de receptor, um vanilde-like receptor (TRPV2, VRL-1), tem um maior limiar de activação sobre o calor de cerca de 52 ° C e também responde a capsaicina e baixo pH. Ambos os tipos de receptores são receptores transmembrana que estão fechados durante as condições de repouso. Quando abertos, esses receptores permitem um influxo de sódio e cálcio que inicia um potencial de ação através das fibras. Ambos os receptores fazem parte de uma família maior de receptores chamada de receptores de potencial de receptor transiente (TRP). Se ocorrer dano a esses receptores do transdutor de calor, o resultado pode ser dor neuropática crônica causada pela redução do limiar de dor por calor para sua fosforilação .

Papel na dor neuropática

A ativação de nociceptores não é necessária para causar a sensação de dor. Danos ou lesões às fibras nervosas que normalmente respondem a estímulos inócuos, como toque leve, podem diminuir o limiar de ativação necessário para responder; essa mudança faz com que o organismo sinta uma dor intensa ao mais leve toque. As síndromes de dor neuropática são causadas por lesões ou doenças das partes do sistema nervoso que normalmente sinalizam dor. Existem quatro classes principais:

Após uma lesão nervosa das fibras C ou Aδ, elas se tornam anormalmente sensíveis e causam atividade patológica espontânea. Esta alteração da atividade normal é explicada por mudanças moleculares e celulares dos nociceptores aferentes primários em resposta ao dano do nervo. A atividade anormal dos nervos danificados está associada ao aumento da presença de mRNA para canais de sódio dependentes de voltagem . O agrupamento irregular desses canais em locais de atividade anormal pode ser responsável por diminuir o limiar de ativação, levando à hiperatividade .

Sensibilização central

Após lesão do nervo ou estimulação repetida, os neurônios WDR (ampla faixa dinâmica) experimentam um aumento geral na excitabilidade. Esta hiperexcitabilidade pode ser causada por uma resposta neuronal aumentada a um estímulo nocivo ( hiperalgesia ), um campo receptivo neuronal maior ou disseminação da hiperexcitabilidade para outros segmentos. Esta condição é mantida pelas fibras C.

As fibras C causam sensibilização central do corno dorsal da medula espinhal em resposta à sua hiperatividade. O mecanismo subjacente a esse fenômeno envolve a liberação de glutamato por essas fibras C sensibilizadas patologicamente. O glutamato interage com os receptores pós - sinápticos NMDA , o que auxilia na sensibilização do corno dorsal. Pré-sinápticos canais N-cálcio dependentes da voltagem neuronais são em grande parte responsáveis pela libertação de glutamato este, bem como o neuropéptido , substância P . A expressão de canais de N-cálcio dependentes de voltagem neuronais pré - sinápticos aumenta após uma lesão nervosa ou estimulação repetida. A ativação do receptor NMDA (por glutamato) aumenta a óxido nítrico sintase pós-sináptica . Acredita-se que o óxido nítrico migre de volta para a membrana pré-sináptica para aumentar a expressão dos canais de N-cálcio dependentes de voltagem, resultando em um fenômeno de redução da dor . Este ciclo de sensibilização central anormal resulta em aumento da dor (hiperalgesia) e as respostas à dor de estímulos anteriormente não nocivos evocam uma resposta de dor ( alodinia ).

A sensibilização central dos neurônios do corno dorsal que é evocada pela atividade da fibra C é responsável pela soma temporal da "segunda dor" (TSSP). Este evento é denominado 'windup' e depende de uma frequência maior ou igual a 0,33 Hz do estímulo. Windup está associado a dor crônica e sensibilização central. Esta frequência mínima foi determinada experimentalmente pela comparação de fMRIs de pacientes saudáveis quando submetidos a várias frequências de pulsos de calor. Os mapas de fMRI mostram áreas comuns ativadas pelas respostas de TSSP que incluem tálamo contralateral (THAL), S1, S2 bilateral, ínsula anterior e posterior (INS), córtex cingulado anterior médio (ACC) e áreas motoras suplementares (SMA). Os eventos TSSP também estão associados a outras regiões do cérebro que processam funções como processamento somatossensorial, percepção e modulação da dor, cognição e atividade pré-motora no córtex.

Tratamento

Atualmente, a disponibilidade de medicamentos comprovados para tratar a dor neuropática é limitada e varia amplamente de paciente para paciente. Muitos medicamentos desenvolvidos foram descobertos por acidente ou por observação. Alguns tratamentos anteriores incluem opiáceos como o extrato de papoula , antiinflamatórios não esteróides, como o ácido salicílico , e anestésicos locais, como a cocaína . Outros tratamentos recentes consistem em antidepressivos e anticonvulsivantes , embora nenhuma pesquisa substancial sobre o mecanismo real desses tratamentos tenha sido realizada. No entanto, os pacientes respondem a esses tratamentos de maneira diferente, possivelmente devido às diferenças de gênero ou antecedentes genéticos . Portanto, os pesquisadores perceberam que nenhum medicamento ou classe de medicamentos reduzirá toda a dor. A pesquisa agora está se concentrando nos mecanismos subjacentes envolvidos na percepção da dor e como ela pode dar errado para desenvolver um medicamento apropriado para pacientes que sofrem de dor neuropática.

Microneurografia

A microneurografia é uma técnica que utiliza eletrodos de metal para observar o tráfego neural de axônios mielinizados e amielínicos em neurônios eferentes e aferentes da pele e do músculo. Esta técnica é particularmente importante em pesquisas envolvendo fibras C. Potenciais de ação única de axônios amielínicos podem ser observados. Registros de fibras C simpáticas pós-ganglionares eferentes dos músculos e da pele fornecem informações sobre o controle neural de órgãos efetores autônomos , como vasos sanguíneos e glândulas sudoríparas . As leituras das descargas aferentes dos nociceptores C identificados pelo método de marcação também se mostraram úteis para revelar os mecanismos subjacentes às sensações, como coceira .

Infelizmente, a interpretação das leituras microneurográficas pode ser difícil porque o potencial da membrana axonal não pode ser determinado a partir deste método. Um método suplementar usado para entender melhor essas leituras envolve o exame de gravações de excitabilidade pós-pico e mudanças na latência; essas características estão associadas a mudanças no potencial de membrana de axônios amielínicos como as fibras C. Moalem-Taylor et al. moduladores químicos usados ​​experimentalmente com efeitos conhecidos no potencial de membrana para estudar a superexcitabilidade pós-pico das fibras C. Os pesquisadores encontraram três eventos resultantes. Os moduladores químicos podem produzir uma combinação de perda de superexcitabilidade com aumento da excitabilidade axonal, indicando despolarização da membrana . Em segundo lugar, a hiperpolarização da membrana pode resultar de um bloqueio da corrente ativada pela hiperpolarização axonal. Por último, um aumento não específico na carga superficial e uma mudança na ativação dependente da voltagem dos canais de sódio resultam da aplicação de cálcio.

Veja também

Referências