dr hab. n. med. Jarosław Woroń

Ból zapalny jest konsekwencją obronnej reakcji organizmu na infekcje, uszkodzenie tkanek lub proces autoimmunologiczny. Do bólów ostrych, w których występuje komponent zapalny, zaliczamy bóle: głowy, miesiączkowe, zębów, pooperacyjne, pourazowe i kolkowe. Bóle przewlekłe z komponentem zapalnym to bóle: zwyrodnieniowe (choroba zwyrodnieniowa stawów [ChZS]), mięśniowo-szkieletowe (bóle dolnego odcinka kręgosłupa [LBP]), reumatyczne (reumatoidalne zapalenie stawów [RZS], łuszczycowe zapalenie stawów [ŁZS], zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa [ZZSK], dna moczanowa) i bóle kostne (osteoporoza, przerzuty do kości). Najczęściej występującym bólem o charakterze zapalnym jest ból w narządzie ruchu, przede wszystkim w ChZS i LBP. Ból ten charakteryzuje się brakiem poprawy po odpoczynku (tym różni się od bólu przeciążeniowego – somatycznego), stopniowym narastaniem i nasilaniem się, zwłaszcza w godzinach późnonocnych.

Mechanizmy powstawania bólu zapalnego

Uszkodzenie tkanek przez uraz lub proces chorobowy inicjuje w tkankach uwolnienie całej kaskady mediatorów prowadzących do rozwoju stanu zapalnego, procesów sensytyzacji struktur układu nerwowego i w konsekwencji – powstania zapalnego komponentu bólu.

Do mediatorów stanu zapalnego należą: jony wodorowe, adenozynotrójfosforan (ATP), serotonina, bradykinina, histamina, produkty kwasu arachidonowego, cytokiny, czynnik wzrostu nerwów (NGF – nerve growth factor). W procesie inicjacji odpowiedzi zapalnej podkreśla się obecnie znaczenie uwalnianych z uszkodzonych tkanek tzw. alarmin, określanych także mianem DAMP (damage-associated molecular pattern).

Jony wodorowe

Jony wodorowe obecne w wysięku zapalnym bezpośrednio pobudzają obwodowe zakończenia czuciowe, głównie poprzez aktywację kanałów jonowych ASIC i receptorów waniloidowych TRPV1, indukują też powstawanie prostaglandyn (PGI2).

Adenozynotrójfosforan

Adenozynotrójfosforan (uwalniany w znacznych ilościach w uszkodzonych tkankach) powoduje wzrost przepuszczalności kanałów jonowych dla kationów. Wrażliwość zakończeń nocyceptorów na bodźce mechaniczne polega przede wszystkim na pobudzeniu receptorów purynergicznych P2X3 (kanałami jonowymi wrażliwymi na ATP). Pobudzenie receptorów P2X3 może wynikać również z działania czynnika neurotroficznego uwalnianego z gleju (GDNF). Receptory dla ATP znaleziono także na powierzchni makrofagów, co sugeruje, że ich aktywacja może stymulować makrofagi do uwalniania cytokin i prostanoidów, prowadząc do sensytyzacji nocyceptorów.

Serotonina

Serotonina (5-HT) jest uwalniana w czasie uszkodzenia tkanek głównie z płytek krwi, sensytyzuje oraz bezpośrednio aktywuje nocyceptory, działając poprzez aktywację fosfolipazy C (PLC) oraz cyklazy adenylanowej (prawdopodobny mechanizm działania sensytyzującego 5-HT). Ponadto serotonina, a także prostaglandyna E2 (PGE2), adenozyna oraz NGF i GDNF pobudzają zależne od napięcia kanały sodowe (VGSCs – voltage gated sodium channels), a szczególnie należący do tej rodziny receptor SNS (PN3), którego aktywacja sygnalizuje obecność procesu zapalnego. Działanie tych prozapalnych mediatorów powoduje zwiększenie przewodności dla jonów sodowych, zapoczątkowuje proces nocycepcji i obniża próg pobudliwości zakończeń nerwowych.

Bradykinina

Bradykinina (BK) produkowana z kininogenu w następstwie aktywacji proteaz w uszkodzonych tkankach jest jednym z najsilniejszych algezjogenów wysięku zapalnego. Działa bezpośrednio poprzez aktywację kanału jonowego związanego z białkiem G (receptor B2) w nocyceptorach i fosfolipazy C (PLC), czego następstwem jest zarówno uwolnienie jonów wapnia (ze złóż śródkomórkowych), jak i aktywacja kinazy białkowej C (PKC) oraz receptorów TRPV1 (w mechanizmie zależnym od PKC lub od PLC). Bradykinina razem z leukotrienem B4 (LTB4) działa ponadto na neutrofile, stymulując powstanie prostanoidów i kwasu dwuhydroksyekosatetraenowego (Di-HETE), który jest jednym z bezpośrednich aktywatorów nocyceptorów.

Histamina

Histamina uwalniana z mastocytów powoduje wtórne nasilenie wazodylatacji, sekrecji SP, sensytyzację nocyceptorów, a w dużych stężeniach działa algezjogennie.

Produkty kwasu arachidonowego

Produkty kwasu arachidonowego, powstające w cyklu z udziałem cyklooksygenaz (COX), tj. PGE2, PGD2, PGI2, uwrażliwiają nocyceptory, m.in. na algezjogenne działanie BK, i są istotne dla powstania zjawiska pierwotnej hiperalgezji. Natomiast leukotrieny powstające w cyklu lipooksygenazy sensytyzują nocyceptory prawdopodobnie poprzez stymulację innych komórek do uwalniania neuroaktywnych czynników, co potwierdza wysokie stężenie LTB4 w tkankach uszkodzonych i zmienionych zapalnie, które powoduje szybkie zmiany ekspresji genów w makrofagach i stymuluje uwalnianie Di-HETE z neutrofilów.

Cytokiny

Uraz aktywuje wewnątrzkomórkowe procesy przekazu sygnału, m.in. fosforylacji czynników transkrypcyjnych, tj. czynnika jądrowego NF-κB, który aktywuje uwalnianie z makrofagów oraz komórek dendrytycznych interleukiny 1α (IL1α) i czynnika martwicy nowotworu α (TNFα – tumor necrosis factor α). Cytokiny te biorą udział zarówno w sensytyzacji pierwotnych zakończeń nerwowych, jak i w wielu procesach związanych z neuroendokrynną odpowiedzią ustroju na uraz. Także substancja P aktywuje makrofagi do uwalniania IL1 i TNFα, a IL1 stymuluje fibroblasty i komórki Schwanna do produkcji NGF.