Neuropathic pain after thoracic spinal cord injuries The importance of plasticity in lumbar segments and glial modulation

Abstract

Les lesions de medul·la espinal són imprevisibles i devastadores per a aquells que les pateixen. Les conseqüències d’aquestes lesions comporten l’aparició de símptomes positius i negatius, especialment per sota del nivell de la lesió. Els dèficits són sensorials, motors i autonòmics, i inclouen fenòmens com la hiperreflèxia i la espasticitat. Curiosament, la manca de sensibilitat no és incompatible amb l’aparició de dolor neuropàtic, que es presenta sovint després de les lesions medul·lars. Aquesta modalitat de dolor està causada per la lesió o la disfunció d’elements del sistema nerviós, i les opcions per tractar-lo són limitades i només efectives en alguns casos. En aquesta tesi hem caracteritzat l’aparició de signes de dolor així con els dèficits motors i funcionals després d’una contusió espinal en rata. Els nostres resultats indiquen la persistència dels símptomes de dolor i els dèficits funcionals, i també destaquen la important plasticitat present als segments medul·lars que no han estat afectats directament per la lesió. Els segments lumbars, per exemple, poden influir en l’aparició i el manteniment de la hiperalgèsia i la hiperexcitabilitat central. A l’última part d’aquesta tesi hem administrat dos tractaments farmacològics amb la intenció de modular alguns d’aquests elements plàstics per tal de poder reduir els signes de dolor neuropàtic.

Las lesiones de medula espinal son imprevisibles y devastadoras para aquellos que las sufren. Entre sus consecuencias se encuentran síntomas positivos y negativos, especialmente por debajo del nivel de la lesión. Los déficits son sensoriales, motores y autonómicos y incluyen fenómenos como la hiperreflexia y la espasticidad. Curiosamente, la pérdida de sensibilidad no es incompatible con la aparición de dolor neuropático. Esta modalidad de dolor está causada por la lesión o disfunción de elementos del sistema nervioso, y tiene limitadas opciones de ser tratado, ya que los tratamientos sólo son efectivos en algunos casos. En esta tesis hemos caracterizado la aparición de signos de dolor y los déficits funcionales después de una contusión medular en la región torácica en ratas. Nuestros resultados indican la persistencia de los síntomas de dolor y los déficits funcionales, y destacan la importancia de la plasticidad de los segmentos medulares que no han sido directamente lesionados. Los segmentos lumbares, por ejemplo, pueden influir notablemente en la aparición y el mantenimiento de la hiperalgesia y la hiperexcitabilidad central. En la última parte de esta tesis hemos usado dos fármacos con la intención de modular alguno de estos elementos plásticos para poder así reducir los signos de dolor neuropático.

Spinal cord injury (SCI) is a devastating and unexpected event that greatly influences the life of those who suffer it. SCI consequences include the appearance of positive and negative signs, especially below the lesion site. These include the loss of autonomic, sensory and motor function, amongst other symptoms such as hyperreflexia and spasticity. Curiously, despite the loss of sensitivity below the injury site, SCI are normally accompanied by the appearance of neuropathic pain. This modality of pain is caused by the lesion or the dysfunction of elements of the nervous systems, and the treatment options are scarce and only effective in some cases. In this thesis we have characterized the appearance of neuropathic pain signs, as well as motor and functional deficits, in a model of spinal cord contusion in rats. Our main results indicate the persistence of pain signs and functional deficits, as well as highlight the important plasticity of those segments not directly affected by the injury itself. These segments, such as the lumbar segments, can really influence the development of hyperalgesia and central hyperexcitability. In the last part of this thesis we have tested two different pharmacological treatments in order to modulate some of these plastic elements to ameliorate the neuropathic pain signs.