Les chercheurs ont découvert les bases cellulaires et moléculaires de la perception de la chaleur et de la douleur inflammatoire
Une équipe de recherche américaine a découvert des indices sur la façon dont le corps convertit les sensations telles que la chaleur et le toucher en signaux envoyés au cerveau et comment ces signaux peuvent être modifiés par l'inflammation et être interprétés comme une douleur. La recherche se concentre sur les cellules nerveuses cutanées, appelées neurones somatosensoriels, qui aident à détecter la position, l'intensité et la qualité émotionnelle du toucher. En combinant des techniques d'imagerie avancées avec une analyse moléculaire détaillée, il a été exploré comment la chaleur et le toucher activent différents types de récepteurs chez la souris.
« Pour développer des traitements plus efficaces et tolérables pour la douleur, il est essentiel d'approfondir la compréhension des mécanismes de base de la façon dont les signaux sensoriels sont reçus, transmis et finalement perçus par le cerveau », explique Alex Chesler, co-auteur de l'étude publiée sur Nature et chercheur principal au Instituts nationaux de santé (NIH). « Ces dernières années, nous avons développé une plate-forme pour observer le sentiment actuel, révélant de nouveaux détails sur les cellules et les molécules nécessaires et, dans cette étude, sur la façon dont l'inflammation déclenche la douleur ».
La recherche révèle comment différents types de cellules sont appelés à l'action selon que le stimulus est inoffensif, comme une légère chaleur ou une touche, ou nocive, c'est-à-dire suffisamment intense pour causer des dommages potentiels à des tissus sains. Par exemple, la chaleur et le toucher délicats sont transmis par des types de cellules complètement différents. Lorsque le stimulus est plus intense, les cellules nerveuses commencent à se chevaucher dans leurs rôles de transmission des sensations de chaleur et de pression, expliquant comment les cellules détectent et distinguent les stimuli inoffensifs et nocifs.
On sait que l'inflammation est associée à la douleur, mais la compréhension de ce qui se passe au niveau cellulaire et moléculaire est moins claire. Dans leurs études, les chercheurs ont injecté la Prostaglandina E2 dans la peau de la souris, une substance qui provoque une inflammation et déclenche la douleur. Avec l'activation de la réponse inflammatoire, les chercheurs ont découvert que certains neurones utilisés pour la déclaration de la douleur (les nocicepteurs) étaient activés et élevés pour chauffer pendant une longue période, démontrant les processus cellulaires impliqués. « Cela clarifie l'inflammation pour déterminer la douleur persistante et pourquoi la chaleur devient plus douloureuse », explique Nick Ryba, co-auteur de l'étude senior et chercheur au NIH. « Cependant, il était inattendu que la détection du toucher soit restée inchangée. »
L'étude a découvert que l'hypersensibilité tactile associée à l'inflammation, connue sous le nom de colline tactile, est causée par l'activité continue des nocicepteurs induite par l'inflammation, superposée à la sensation tactile normale. Cette découverte est cohérente avec les recherches antérieures qui démontrent comment le canal ionien piézo2 joue un rôle crucial dans ce type de douleur.
La recherche fait partie d'une collaboration à long terme entre les équipes dirigées par Alex Chesler et Nick Ryba. Ces deux ateliers conduisent ensemble à des recherches fondamentales sur la manière dont les intrants sensoriels sont détectés et développés par le cerveau pour évoquer des comportements spécifiques. Selon Chesler, bien que cette étude ait été menée sur la souris, les similitudes des voies neuronales avec celles de l'homme dépassent de loin les différences, donc les résultats ont des implications importantes pour l'être humain.
« En approfondissant la connaissance de la transmission du toucher et de la chaleur dans le corps, de nouveaux chemins sont identifiés pour le traitement de la douleur » résume Chesler. «Nos études montrent comment différents types de douleur peuvent bénéficier de différents types de traitement. En bref, identifiant avec précision quelles cellules et molécules « augmentent le volume » des différents types de douleur, nous pourrions être en mesure d'identifier les « commutateurs » qui peuvent abaisser leur volume »conclut Ryba.
